Nghiên cứu các thông số ảnh hưởng đến hiệu suất lọc khói hàn bằng phương pháp lọc tĩnh điện

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN HOÀNG BẢO HƯNG NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT LỌC KHÓI HÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC TĨNH ĐIỆN STUDY THE FACTORS AFFECTING PERFORMANCE OF WELDING FUMES FILTER BY ELECTROSTATIC PRECIPITATOR METHOD Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã ngành: 8520103 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2021 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS BÙI TRỌNG HIẾU Cán chấm nhận xét 1: PGS TS NGUYỄN HUY BÍCH Cán chấm nhận xét 2: TS HỒ TRIẾT HƯNG Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 22 tháng 01 năm 2021 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Chủ tịch: PGS.TS LƯU THANH TÙNG Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN HUY BÍCH Phản biện 2: TS HỒ TRIẾT HƯNG Uỷ viên: TS NGUYỄN HỮU THỌ Thư ký: TS LÊ THANH LONG Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN HOÀNG BẢO HƯNG MSHV: 1870214 Ngày, tháng, năm sinh: 17/06/1991 Nơi sinh: Lâm Đồng Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Mã số: 8520103 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC THƠNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT LỌC KHĨI HÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC TĨNH ĐIỆN NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu thông số ảnh hưởng đến hiệu suất lọc khói hàn phương pháp lọc tĩnh điện - Quy hoạch thực nghiệm mơ hình thực tế để tìm thơng số tối ưu II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 24/02/2020 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/06/2020 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS BÙI TRỌNG HIẾU Tp.HCM, ngày…tháng…năm 20… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ (Họ tên chữ ký) ii LỜI CẢM ƠN Lời xin cảm ơn Thầy PGS.TS Bùi Trọng Hiếu giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho thực luận văn Trong thời gian thực luận văn, Thầy cố vấn cho lời khuyên thiết thực giúp tháo gỡ khó khăn q trình nghiên cứu để kịp thời hoàn thành luận văn thời hạn Đồng thời xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy/Cô Khoa Cơ Khí, trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi thực thí nghiệm Đồng thời, tơi xin cảm ơn q Thầy/Cơ khoa Cơ Khí tham gia giảng dạy chương trình Thạc sĩ thời gian theo học trường Thầy/Cô trang bị cho tơi kiến thức để hồn thành luận văn Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến tất người thân gia đình, bạn bè, đồng nghiệp (nơi làm việc) thông cảm, giúp đỡ, tạo điều kiện động viên trình học tập nghiên cứu trường đại học Bách khoa TP.HCM Tôi xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, 03 tháng 08 năm 2020 Học Viên Nguyễn Hồng Bảo Hưng iii TĨM TẮT Cùng với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, cải vật chất sản xuất với số lượng chất lượng ngày tăng, điều đồng nghĩa với nhà máy, xí nghiệp thải nhiều chất độc hại hơn, gây tiêu cực đến chất lượng sống người loài sinh vật khác Mơi trường sống bị nhiễm khơng cịn mối quan tâm riêng quốc gia giới mà vấn đề chung nhân loại Nhà nước ta siết chặt vấn đề môi trường thông qua việc ban hành quy chuẩn khí thải nhằm nâng cao ý thức trách nhiệm doanh nghiệp cá nhân người lao động công tác bảo vệ môi trường Lọc bụi tĩnh điện (ESP) bước tiến quan trọng lĩnh vực xử lý khí thải thập niên qua “một công nghệ xanh” hiệu lượng bảo vệ môi trường Lọc bụi tĩnh điện có hiệu suất cao, ứng dụng nhiều lĩnh vực lọc bụi xi măng, bụi than nhà máy nhiệt điện, nhà máy luyện kim, lọc khói bếp, khói hàn cắt kim loại Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất lọc bụi tĩnh điện, nghiên cứu tiến hành thực nghiệm lọc khói hàn điện với thơng số vận tốc dịng khí, đường kính ống lọc cơng suất điện nhằm tìm thơng số hợp lý Chất lượng khơng khí đầu đo máy đo nồng độ bụi phương pháp Box - Behnken sử dụng để xác định mối quan hệ thông số thực nghiệm Các thông số hệ thống lọc tối ưu hoá để đạt hiệu suất lọc 99% Từ khóa: Electrostatic precipitator system (ESP), lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi điện trường, phin lọc tổ ong iv ABSTRACT Along with the strong development of science and technology, material wealth is produced with increasing quantity and quality, which means factories emit more harmful substances, causing negative impacts on the quality of life of humans and other creatures Polluted living environment is no longer a concern of each nation in the world but a common problem of all humanity Our State has been tightening environmental issues through the promulgation of emission standards to raise the sense of responsibility of enterprises as well as individual workers in environmental protection Electrostatic precipitator (ESP) has been a major step forward in the field of waste gas treatment over the past decade and is a "green technology" for energy efficiency and environmental protection Electrostatic precipitator has high efficiency, is used in many fields such as filtering cement dust, coal dust in thermal power plants, metallurgical plants, kitchen smoke filters, metal cutting welding fumes Many factors affect the efficiency of electrostatic precipitator filtration, in this study, we experimented welding fumes filter with parameters of air flow velocity, filter pipe diameter and power capacity to find the appropriate parameters The outlet air quality was measured with a dust concentration gauge and the Box - Behnken method was used to determine the relationship between experimental parameters The filter parameters are optimized to achieve 99% filtration efficiency Key words: Electrostatic precipitator system (ESP), tubular precipitator v LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu thông số ảnh hưởng đến hiệu suất lọc khói hàn phương pháp tĩnh điện” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu tài liệu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu Tất tham khảo kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Học viên Nguyễn Hoàng Bảo Hưng vi MỤC LỤC      -NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v LỜI CAM ĐOAN vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH HÌNH VẼ ix DANH SÁCH BẢNG BIỂU .x TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.3 Ứng dụng lọc bụi tĩnh điện để lọc khói hàn 1.4 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 1.5 Lợi ích ý nghĩa đề tài CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ GIẢ THUYẾT KHOA HỌC .9 2.1 Khái niệm chung bụi phân loại 2.2 Khói hàn 10 2.2.1 Ảnh hưởng khí bụi sinh trình hàn 10 2.2.2 Kích cỡ phân tử ảnh hưởng đến sức khoẻ thợ hàn 11 2.2.3 Các nguồn phát sinh khí bụi q trình hàn 11 2.2.4 Thành phần hố học khói hàn 12 2.3 Lọc bụi tĩnh điện 14 2.3.1 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc thiết bị lọc bụi tĩnh điện 14 2.3.2 Đặc điểm phân loại lọc bụi tĩnh điện khô 17 2.4 Hiệu suất lọc bụi tĩnh điện 19 2.4.1 Phương trình phương pháp lọc bụi tĩnh điện 19 vii 2.4.2 Hiệu suất lọc theo cỡ hạt thiết bị lọc bụi tĩnh điện 21 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất lọc bụi tĩnh điện 27 2.5.1 Ảnh hưởng tính chất khí cần làm 27 2.5.2 Ảnh hưởng điện trở suất lớp bụi 27 2.5.3 Ảnh hưởng hàm lượng bụi vào 28 2.5.4 Ảnh hưởng nhiệt độ tới hiệu suất lọc 28 2.5.5 Ảnh hưởng nhiệt độ tới hiệu suất lọc 29 2.4.6 Ảnh hưởng vận tốc di chuyển phần tử bụi tới hiệu suất lọc 29 2.6 Một số giải pháp nâng cao hiệu suất thiết bị lọc bụi tĩnh điện 30 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .32 3.1 Thơng số thí nghiệm 32 3.2 Mơ hình thí nghiệm 34 3.2.1 Thiết bị dùng để thí nghiệm 34 3.2.2 Phơi dụng cụ thí nghiệm 38 3.2.3 Các bước tiến hành thí nghiệm 39 3.2.4 Phương pháp kiểm tra độ bụi 41 3.3 Phương pháp phân tích kết 42 3.4 Kết thảo luận 48 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 49 4.1 Kết luận 49 4.2 Hướng phát triển 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG .53 viii DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Bộ lọc chất lượng, thường xuyên bị ngẹt lớp than hoạt tính .14 Hình 1.2 Khói hàn xả thẳng mơi trường khơng qua hệ thống lọc 15 Hình 1.3 Thiết bị lọc khói hàn cơng nghệ lọc tĩnh điện Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng 16 Hình 1.4 Màng lọc bụi 16 Hình 1.5 Kết qua đếm hạt bụi máy lọc hoạt động .17 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo thiết bị lọc bụi điện kiểu ống [1] 14 Hình 2.2 Thiết bị lọc bụi tĩnh điện kiểu [1] 15 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị lọc bụi điện hai vùng [1]: 16 Hình 2.4 Sơ đồ phối cảnh thiết bị lọc bụi tĩnh điện hai vùng [1] 16 Hình 2.5 Phân loại lọc bụi tĩnh điện khô [1] .17 Hình 2.6 Sơ đồ tính tốn thiết bị lọc bụi kiểu ống.[1] .19 Hình 2.7 Sơ đồ tính tốn hiệu suất lọc thiết bị kiểu [1] 21 Hình 2.8 Vận tốc di chuyển ω hạt bụi phụ thuộc vào đường kính δ [1] .25 Hình 2.9 Ảnh hưởng kích thước hạt bụi tới hiệu suất lọc số dạng cực [1] 27 Hình 2.10 Đồ thị ảnh hưởng điện trở suất tới hiệu suất thu bụi [1] 27 Hình 2.11 Đồ thị ảnh hưởng nhiệt độ tới hiệu suất lọc bụi [2] 29 Hình 2.12 Đồ thị tương quan hiệu suất độ ẩm [1] .29 Hình 2.13 Sơ đồ thơng số ảnh hưởng đến hiệu suất lọc tĩnh điện 30 Hình 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất lọc bụi tĩnh điện 32 Hình 3.2 Biểu đồ thực 33 Hình 3.3 Mơ hình thí nghiệm 34 Hình 3.4 Điện cực phóng có gai phin lọc tổ ong vật liệu inox 304 .34 Hình 3.5 Quạt hút ly tâm TJF 35 Hình 3.6 Máy hàn WIM AC300 36 Hình 3.7 Máy đo vận tốc gió HT-9818 .37 Hình 3.8 Máy đo độ bụi HT-9600 38 Hình 3.9 Phơi que hàn 39 Hình 3.10 Kết nối hệ thống hút với mơ hình thí nghiệm 39 Hình 3.11 Phin lọc sau kết thúc thí nghiệm 40 Hình 3.12 Đo độ bụi đầu máy thiết bị đo HT-9600 41 ix Hình 3.9 Phơi que hàn 3.2.3 Các bước tiến hành thí nghiệm Hình 3.10 Kết nối hệ thống hút với mơ hình thí nghiệm Thơng số thí nghiệm giới hạn thơng số nguồn điện, vận tốc quạt hút đường kính ống lọc, Bảng 3.11 thể thông số ảnh hưởng tới hiệu suất lọc tương ứng với mức thấp, sở mức cao quy hoạch thực nghiệm Bảng 3.1 Thơng số thí nghiệm 39 Cơng suất điện (KVA) Vận tốc dịng khí (m/s) Đường kính ống Kí hiệu P v d Mức độ 10 0.04 Mức độ 15 10 0.05 Mức độ 20 12 0.06 Mức độ (m) Các bước tiến hành thực nghiệm - Bước 1: Mở quạt hút, cài đặt thơng số quạt hút đạt vận tốc dịng khí 10m/s - Bước 2: Gá đặt phôi hàn lên bàn hàn, thực hàn liên tục với chế độ hàn cho trước - Bước 3: Đo giá trị nồng độ bụi không sử dụng hệ thống lọc tĩnh điện, thực phép đo lần để lấy giá trị trung bình - Bước 4: Xịt bụi lồng máy, lắp phin lọc theo trình tự thí nghiệm - Bước 5: Mở quạt hút, cài đặt thơng số quạt hút theo trình tự thí nghiệm - Bước 6: Điều chỉnh cơng suất nguồn phát tĩnh điện theo trình tự thí nghiệm - Bước 7: Gá phôi lên bàn hàn thực hàn bước - Bước 8: Đo độ bụi thời gian 50 giây, ghi lại kết - Bước 9: Tháo phin lọc, vệ sinh phin lọc nước, xịt bụi lồng máy - Bước 10: Thực lại từ bước thứ hoàn thành số lần thí nghiệm Hình 3.11 Phin lọc sau kết thúc thí nghiệm 40 3.2.4 Phương pháp kiểm tra độ bụi Dùng máy đo độ bụi HT9600 để đo đầu máy, sử dụng cản vng góc với hướng di chuyển dịng khí để lấy mẫu khơng khí xác Tín hiệu máy đếm hạt bụi nhận cảm biến quang chuyển sang tín hiệu xung điện tương ứng sau khuếch đại lên Bằng việc đếm xung điện chu kỳ phát hiện, phát số lượng hạt bụi đơn vị thể tích khơng khí Máy đo kênh: P2.5 tương ứng với hạt bụi có kích thước ≤ 2.5µm P10 tng ng vi ht bi cú kớch thc t 2.5ữ10àm Như đề cập phần sở khoa học bụi, bụi mịn có kích thước ≤ 2.5µm gây nguy hiểm lớn đến thể người, vậy, sử dụng kênh P2.5 để lấy thơng số thí nghiệm Hình 3.12 Đo độ bụi đầu máy thiết bị đo HT-9600 41 3.3 Phương pháp phân tích kết Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để đánh giá liệu phương pháp tối ưu hóa để lựa chọn thơng số cơng nghệ tốt điều kiện thí nghiệm Về bản, phương pháp thiết kế thực nghiệm phát triển ban đầu Fisher Tuy nhiên, phương pháp thiết kế thử nghiệm cổ điển phức tạp không dễ sử dụng Hơn nữa, số lượng lớn thí nghiệm phải thực số lượng thơng số q trình tăng lên Để giải vấn đề này, phương pháp Box-Behnken sử dụng với thiết kế đặc biệt mảng trực giao để nghiên cứu toàn tham số với số thí nghiệm Qui hoạch Box-Behnken qui hoạch thực nghiệm bậc độc lập không chứa qui hoạch TNT TRT Các điểm thực nghiệm điểm cạnh khơng gian qui hoạch điểm tâm Hình 3.13 Qui hoạch Box-Behnken có tính chất đối xứng khơng trực giao Do loại bỏ hệ số phương trình hồi qui khơng ý nghĩa ta phải tính lại hệ số cịn lại Hình 3.13 Qui hoạch thực nghiệm Box-Behnken ba nhân tố Sử dụng phương pháp qui hoạch thực nghiệm Box- Behnken Xác định số lần lặp Thực thí nghiệm thăm dị với thông số P = 15 (KVA), v = 10 m/s d = 0.05 m Kết thử hiệu suất với số lượng lần đo sau: 42 Bảng 3.2 Kết thí nghiệm thăm dị Lần đo P2.5 227 353 261 332 385 η (%) 99.514 99.245 99.441 99.29 99.176 Chọn mức ý nghĩa q = 0.05  Xác suất độ tin cậy p = 0.95 Mức ý nghĩa 95% số bậc tự f=N-1=5-1=4  t = 2.78 (tra bảng Student) Với N = số thí nghiệm Giá trị trung bình: 𝑥̄ = Phương sai: 𝑠 = ∑ ∑ ̄ = 99.33326 = 0.019727 Độ lệch bình phương trung bình: 𝑠 = √𝑠 = 0.14 Sai số lớn chấp nhận được: 𝛥 = 0.35 Số thí nghiệm lặp lại: 𝑛 = = 1.245  Chọn số lần lặp n = Bảng 3.2 Kết thí nghiệm đo hiệu suất lọc bụi Cơng Vận tốc suất điện dịng khí (KVA) (m/s) P v 10 Đường Kết Kết Giá trị thí thí trung nghiệm nghiệm bình d Y1 Y2 Y s2j 0.05 98.333 98.22 98.276 0.006 20 0.05 99.463 99.332 99.398 0.009 10 12 0.05 97.058 96.84 96.949 0.024 20 12 0.05 99.504 99.352 99.428 0.011 10 10 0.04 97.385 97.837 97.611 0.102 20 10 0.04 97.758 98.171 97.964 0.085 10 10 0.06 97.199 97.995 97.597 0.317 20 10 0.06 98.177 98.875 98.526 0.243 15 0.04 97.178 96.93 97.054 0.031 10 15 12 0.04 96.955 96.602 96.779 0.062 11 15 0.06 96.705 97.608 97.156 0.408 STT kính ống (m) 43 Phương sai 12 15 12 0.06 96.352 96.463 96.407 0.006 13 15 10 0.05 99.343 99.48 99.412 0.009 14 15 10 0.05 99.394 99.765 99.575 0.065 15 15 10 0.05 99.461 99.471 99.466 0.0003 n Với s 2j  y u 1 ju  yj n 1 Trong đó: n số thí nghiệm lặp, yju kết thí nghiệm, yj giá trị trung bình Bảng 3.3 Mã hố thơng số Cơng suất điện Vận tốc dịng khí Đường kính ống (KVA) (m/s) (m) P v d -1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1 10 -1 11 -1 12 1 13 0 14 0 15 0 STT 44 Bảng 3.4 Ma trận qui hoạch thực nghiệm X STT Nhân tố Bậc Tương tác đôi x0 x1 x2 x3 x12 x22 x32 x1x2 x1x3 x2x3 1 -1 -1 1 0 1 -1 1 -1 0 -1 1 -1 0 1 1 1 0 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 0 10 1 -1 1 0 -1 11 -1 1 0 -1 12 1 1 0 13 0 0 0 0 14 0 0 0 0 15 0 0 0 0 Phương trình hồi qui có dạng k k k i 1 i 1 i j i , j 1 y  b0   bi xi   bii xi2   bij xi x j Ma trận để xác định hệ số phương trình hồi qui B  XT X  1 X Y T 45 Ma trận chuyển vị XT 1 1  1 1   1 1  0 0 1 1 XT   1 1 0 0   1 1 0 0   0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0  1 1 0   1 1 1 0  0 0 0 0  1 1 0 0 1 1 0 0  0 0 0 0 0 0 0 0  1 1 0  1 Nhân ma trận 15 0  0  0 8 XTX   8 8  0 0   0 0 8 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0  0 0 0 0 0 4 0 0  0 0 0 0 4 0 0  0 0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0  Nghịch đảo ma trận (XTX)-1 0 0.167 0.167 0.167 0   0.333  0.125 0 0 0 0    0 0.125 0 0 0    0 0.125 0 0 0    0.167 0 0.271 0.021 0.021 0  1   X T X    0.167 0 0.021 0.271 0.021 0    0.167 0 0.021 0.021 0.271 0    0 0 0 0.25 0    0 0 0 0 0.25     0 0 0 0 0.25 46 Nhân ma trận (XTY) Ma trận xác định hệ số phương trình hồi qui 1471.6 ⎡ 4.88178 ⎤ ⎢ −2.3216 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0.27923 ⎥ 785.748 ⎥ 𝑋 𝑌=⎢ ⎢ 781.446 ⎥ ⎢ 779.094 ⎥ ⎢ 1.35765 ⎥ ⎢ 0.57559 ⎥ ⎣−0.47395⎦ 98.2138 ⎡ 0.6102 ⎤ ⎢−0.2902⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0.0349 ⎥ −0.0487⎥ 𝐵 = (𝑋 𝑋) (𝑋 𝑌) = ⎢ ⎢−1.1242⎥ ⎢−1.7123⎥ ⎢ 0.3394 ⎥ ⎢ 0.1439 ⎥ ⎣−0.1185⎦ Xác định hệ số phương trình hồi qui b0 = 98.21; b1 = 0.61; b2 =-0.29 ; b3 = 0.035 b11 = -0.05; b22 = -1.12; b33 = -1.71 b12 = 0.34; b13 = 0.145; b23 = -0.12  Phương trình hồi qui dạng mã hố: Y = 98.21 + 0.61P – 0.29V + 0.035D – 0.05P2 – 1.12V2 – 1.71D2 – 0.34PV + 0.145PD -0.12VD Với giá trị N, V, X mã hoá P=(p-15)/5 V=(v-10)/2 D=(d-0.05)/0.01  Phương trình hồi qui dạng khơng mã hoá: Y = 37.73 - 0.421p + 4.76v + 1631d – 0.002p2 – 0.26v2 – 16118x2 – 0.034pv + 2.9pd - 6vd Hình 3.14 Kiểm tra phương trình hồi qui Minitab 47 3.4 Kết thảo luận Mục đích tìm nhân tố đáng kể mặt thống kê Nó đưa tranh rõ ràng cách mà tham số trình ảnh hưởng đến kết mức độ quan trọng nhân tố xét Đánh giá mức ảnh hưởng thơng số Hình 3.15 Biểu đồ thể mức ảnh hưởng thông số đến hiệu suất lọc bụi Hình 3.15 cho biết đồ thị đường thể cơng suất điện có dạng gần tuyến tính, hiệu lọc bụi tăng công suất điện rõ rệt Đồ thị đường thể vận tốc dịng khí tăng từ 8-10m/s hiệu lọc tăng, tăng từ 10-12m/s hiệu lọc giảm đáng kể Đồ thị đường thể đường kính ống tăng từ 0.04-0.05m hiệu lọc tăng, tăng từ 0.05-0.06m hiệu lọc giảm đáng kể 48 Tối ưu hố thơng số Việc tối ưu hố thơng số liên quan đến tính chất kết Vì vậy, điều kiện tối ưu tạo giá trị tốt (larger is better) cho kết Hình 3.16 Đồ thị tối ưu hố Sau tối ưu hố thơng số tiến hành thí nghiệm với thơng số sau P = 20 (KVA), v = 10 (m/s) d = 0.05 (m) Kết luận - Phương pháp Box - Behnken sử dụng để xác định mối quan hệ thông số lọc (công suất điện, vận tốc dịng khí đường kính ống) hiệu suất lọc Các thông số tối ưu để đạt hiệu suất lọc lên đến 99% - Với vận tốc di chuyển nhanh, chiều dài ống cường độ điện trường không đáp ứng việc thu bụi cực lắng KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận Luận văn giải vấn đề sau: - Trình bày tổng quan cơng nghệ lọc bụi tĩnh điện, đặc điểm công nghệ - Trình bày sở lý thuyết cơng nghệ lọc bụi tĩnh điện: + Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất lọc + Thiết bị hệ thống lọc bụi tĩnh điện - Dựa vào sở lý thuyết dùng phương pháp Box – Behnken để thực nghiệm q trình lọc khói hàn Kết ban đầu cho thấy, cơng suất điện tăng hiệu xử lý khói tăng Chứng minh vận tốc hút chậm làm giảm 49 hiệu suất lọc bụi Xác định phương trình hồi qui mơ tả hiệu suất lọc phù hợp Sau tối ưu thông số, hiệu suất tối đa thu đạt 99% Bộ thơng số tối ưu cho q trình P = 20 KVA, v = 10 m/s d =0.05 m 4.2 Hướng phát triển Trên sở hạn chế đưa số hướng phát triển tương lai: - Phát triển nghiên cứu dòng di chuyển hạt bụi - Tiếp tục sâu vào thực nghiệm để đánh giá thông số ảnh hưởng đến hiệu suất lọc nhiệt độ, điện trở suất thiết bị lọc, hình dạng cực phóng - Tối ưu hố thơng số để thực mô mô với thực nghiệm đạt kết tốt - Phát triển cực phóng đơi đối xứng - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến lọc dạng Đó hướng nghiên cứu thực để phát triển đề tài hay nghiên cứu sâu Do hạn chế kiến thức, kinh nghiệm kinh phí, mong nhận ý kiến, nhận xét quý giá từ quý thầy cô cho việc cần bổ sung, hướng nghiên cứu cần khai thác thêm nhằm giúp vấn đề nghiên cứu đề tài rõ ràng, xác phù hợp với thực tế 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Ngọc Chấn, Cơ học bụi phương pháp xử lý bụi, tập 2, NXB: Khoa học kỹ thuật, 2001 [2] Nguyễn Sỹ Mão, Môi trường kỹthuật xử lý chất phát thải, NXB: Khoa học kỹ thuật, 2008 [3] Hoàng Kim Cơ, Kỹ thuật lọc bụi làm khí, NXB: Giáo dục, Hà Nội, 1999 [4] Phan Tuấn Triều, Giáo trình kỹ thuật xử lý khí thải, 2014 [5] Triệu Quý Huy, "Nghiên cứu tạo trường vận tốc dịng khí thiết bị lọc bụi tĩnh điện nhằm nâng cao hiệu suất lọc", Viện nghiên cứu khí, 2017 [6] Trần Tuấn Anh, "Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị tự động hoá cho thống lọc bụi tĩnh điện", Bộ Khoa học công nghệ môi trường, 1999 [7] Dennis Carton, Jones Pulse the Precipitator "Resently developed system to enchance its efficiency to collect high resistivity Fly ash" Enviramental Sentense and Technology, 1976, V.13, Number 9, September [8] "Measuring Technical Information: FCI ST50 Series Flowmeters" (2015), Proline t-mass B 150 (2015), ESP Model (2016) [9] Taylor G.I., Batchelor G.K "The effect of wire gauze on small distrurbances in a uniform stream" Quart, J Mech Apl March., 1949, vol 11, prt 1, p 129 [10] G Skodras, S.P Kaldis, D Sofialidis, O Faltsi, P Grammelis and G.P Sakellaropoulos, "Particulate removal via electrostatic precipitator - CFD simulation," Fuel Processing Technology, January 9, 2014 [11] Baoyu Guo, Aibing Yu and Jun Guo, "Numerical Modelling of ESP for Design Optimization", Procedia Engineering, 2015 [12] A S M Sayem, M M K Khan, M G Rasul, N M S Hassan, " Performance Assessment of an Electrostatic Precipitator of a Coal-Fired Power Plant—A Case Study for Collecting Smaller Particles, Oct, 04, 2017 [13] Y Tong, L Liu, L Zhang, S Bu, F Chen, W Shao, C Feng, W Xu, S Qi, L Fu, "Separation of fine particulates using a honeycomb tube electrostatic precipitator equipped with arista electrodes," Separation and Purification Technology, 2019 51 [14] Karl B Schnelle, Air Pollution Control Technology Handbook, CRC Press LLC, 2002 [15] Encyclopaedia Britannica, Inc, "Electrostatic precipitator," Internet: https://www/britannica.com/technology/electrostatic-precipitator, May 03, 2016 [16] Đồn Vũ "Nội địa hố thiết bị lọc bụi tĩnh điện" Internet: https://khoahocphattrien.vn/cong-nghe/thiet-bi-loc-bui-tinh-dien-noi-diahoa-den-90/20170823041039789p1c859.htm, August 28, 2017 52 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG: Họ tên khai sinh: Nguyễn Hoàng Bảo Hưng Phái: Nam Sinh ngày: 17/06/1991 Nơi sinh: Tỉnh Lâm Đồng Dân tộc: Kinh Tôn giáo: Phật giáo Địa thường trú: Tổ dân phố 7, thị trấn Di Linh, huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng Địa liên lạc: 163/19/6 Tô Hiến Thành, phường 13, quận 10, Tp HCM Điện thoại: 0965067931 Email: nhbhung@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: a ĐẠI HỌC Tốt nghiệp Trường/Viện: Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM Ngành học: Kỹ Thuật Cơ Khí Loại hình đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ năm: 2009 đến năm: 2015 Xếp loại tốt nghiệp: Trung bình - Khá b SAU ĐẠI HỌC Học cao học từ năm: 2018 đến Tại Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Ngày nơi bảo vệ luận văn thạc sĩ: 22/01/2021, Khoa Cơ Khí - Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC: Từ Ngày Đến Ngày Công việc 12/2015 12/2016 Kỹ sư dự án Công ty TNHH XD-CK-TM Hà Dũng 3/2018 1/2021 Giảng viên Trường Cao đẳng Kỹ thuật Cao Thắng Ở đâu 53 ... số: 8520103 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT LỌC KHÓI HÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC TĨNH ĐIỆN NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu thơng số ảnh hưởng đến hiệu suất lọc khói. .. hiệu thiết bị lọc 31 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Thơng số thí nghiệm Hình 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất lọc bụi tĩnh điện Trong yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất lọc bụi tĩnh điện, ta chọn... thạc sĩ ? ?Nghiên cứu thông số ảnh hưởng đến hiệu suất lọc khói hàn phương pháp tĩnh điện? ?? cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu tài liệu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu Tất