Đang tải... (xem toàn văn)
Nhiều ngành công nghiệp hiện nay vấn đề của họ là khí thải quá nhiều hạt bụi. Công nghiệp có thể chọn giữa hoặc là dùng thiết bị thu bụi hoặc hạn chế phát sinh bụi bằng : máy lọc, lắng tĩnh điện, máy lọc hơi đốt…Hiện nay, người ta tập trung đi vào cơ cấu lọc dùng vải lọc để thu bụi. Cơ cấu này sử dụng nhiều trong công nghiệp như luyện thép, sản xuất xi măng…bởi vì nó thu lại hiệu quả tất cả các cỡ hạt bụi. Lọc vải hiệu quả khi thu các hạt bụi có kích thước lớn hơn phân tử khí. Khi khí bụi được lọc đi qua màng, các hạt bụi được giữ lại trên màng vải,khí sạch đi ra ngoài.
Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI TAY ÁO CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠ CẤU LỌC VÀ THÀNH PHẦN THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI MỤC ĐÍCH: giúp bạn hiểu biết đầy đủ hoạt động cấu lọc thành phần chúng MỤC TIÊU: sau chương bạn phải làm thứ sau đây: Mô tả máy lọc từ hoạt động tới thu hạt bụi Mô tả loại khác kết cấu lọc Mô tả thành phần thiết bị: vỏ bọc bảo vệ, phễu thu thiết bị Mô tả ngắn gọn cách lọc: bên bên LỜI GIỚI THIỆU: Nhiều ngành công nghiệp vấn đề họ khí thải nhiều hạt bụi Cơng nghiệp chọn dùng thiết bị thu bụi hạn chế phát sinh bụi : máy lọc, lắng tĩnh điện, máy lọc đốt…Hiện nay, người ta tập trung vào cấu lọc dùng vải lọc để thu bụi Cơ cấu sử dụng nhiều công nghiệp luyện thép, sản xuất xi măng…bởi thu lại hiệu tất cỡ hạt bụi Lọc vải hiệu thu hạt bụi có kích thước lớn phân tử khí Khi khí bụi lọc qua màng, hạt bụi giữ lại màng vải,khí PARTICLE BEHAVIOR: hoạt động hạt Như tồn vật chất khác, hoạt động hạt thật dự đốn đường đi, khống chế định luật vật lý Các hạt từ nguồn gốc cơng Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án môn học nghiệp thường trôi dịng khí, ta đặt vài thứ vùng chúng, chúng va chạm với vật bị giữ lại Đó máy lọc mà ta dự kiến làm Máy lọc cho phân tử khí xuyên qua chúng Các phân tử tạo thành dòng liên tục quanh kết cấu máy lọc Hạt nhỏ dễ dàng bị theo dịng khí xun qua vật chắn làm việc áp suất âm Nhưng hạt lớn khơng có khả đó, chúng có qn tính lớn chúng xoay quanh kết cấu Các hạt ta giữ cho thẳng trước va chạm mặt kết cấu Chúng ta gọi va chạm hoạt động(hình 1-1) Các hạt trung bình có qn tính Thực tế, chúng có xu hướng quanh kết cấu dịng khí, chúng khơng thể thực điều Cho nên, thay vì, chúng va chạm vào kết cấu, chúng thả rơi mặt kết cấu bị chặn lại Việc làm kĩ thuật thu bụi Chúng ta gọi điều khiển mặt phẳng chắn(hình 1-2) Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án môn học Sự va chạm điều khiển mặt phẳng chắn coi cho gần 99% tập hợp hạt lớn động lực cấu lọc Lọc vải thu hạt nhỏ, nhỏ 1μm Bạn nghĩ cỡ hạt bị theo dòng khí Thực tế, hạt bé, chúng nảy lên vịng quanh lệch khơng đáng kể so với hướng ban đầu chúng va chạm với lớp phân tử khí Sự vận động riêng lẻ ngẫu nhiên nguyên nhân làm cho hạt phân tán khắp nơi lịng chất lỏng (hay chất khí) (xem hình 1-3) Các hạt co thể có vận tốc khác với vận tốc dịng khí vài nơi tiếp xúc với lọc bị giữ lại Hạt bị thu lại đặc tính khác hạt xảy hạt dịng khí Các hạt trung bình bị lắng trọng lực lắng xuống Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học phễu thu Lực trọng trường quan trọng trình lắng Các hạt tích tụ lại kết hợp lại thành hạt lớn sau dễ thu máy lọc Khi tạo thành hạt lớn dễ lọc từ dịng khí Một vài tập hợp hạt mang điện tích bị hút vật tích điện trái dấu với chúng Các hạt mang điện thành lọc khơng tích điện giống nhau, khơng gây tác dụng đảo nghịch tức hạt thành đẩy gây cản trở trình thu bụi lọc THÀNH PHẦN CƠ CẤU LỌC Lọc vải nhiều phương pháp để thu bụi Hai kiểu vải lọc dùng lần dùng nhiều lần Vải lọc dùng lần thường dùng dạng sợi thủy tinh để dệt Khung hình trụ, lồng lưới, kết cấu cho hiệu thu bụi cao(99,9%) với hạt bụi có đường kính nhỏ 1μm, phải bị thay chúng trở nên nặng nề hạt tích tụ dày mặt vải (khi áp suất máy lọc giảm dự kiến) Lọc bề sâu hữu ích cho loại bụi độc Vải lọc dùng nhiều lần thường dùng loai sợi nylon, sợi thủy tinh, sợi khác Trong q trình làm khói bẩn, khí bụi từ q trình cơng nghiệp, hạt bị giữ lại bề mặt vải, cịn khí xun qua vải ngồi Các hạt bị thu lại, sau chuyển từ thiết bị lọc kĩ thuật rũ bụi, thổi khí ngược lại…Các hạt thu sau rũ bụi tạm thời lựu lại phễu thu chúng sẵn sang khỏi lại dùng lại cho quy trình Vải lọc dùng nhiều lần sử dụng cho nhiều ngành công nghiệp khác để làm giảm lượng bụi thải ngồi mơi trường Cơ cấu lọc gồm có phận hợp thành sau: - Thùng chứa, vải lọc giàn khung chống - Phễu thu - Thiết bị tẩy vải - Thiết bị làm vải - Quạt Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học Cell plate=Tấm đệm bịt kín; discharging device= thiết bị xả; collection hopper= phễu thu; shell= vỏ; damper= van điều tiết THIẾT BỊ LỌC VÀ KHUNG CHỐNG Thiết bị thu bụi gồm có vải lọc khung đỡ Khung đỡ hình trụ dài, vải bọc ngồi quy định cách dệt vải cách kết vải Dệt vải làm theo mẫu có sẵn, dùng sợi kết lại cho phù hợp với mẫu Hệ thống khung vải chống đỡ với đáy trần thùng hệ thống khung treo,bằng móc(hình 1-5) Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học Metal cap=nắp kim loại; anti-collapse ring= vòng chống xẹp; clasp=vòng kẹp; internal support= khung đỡ trong; end cap= vòng đáy Bụi thu mặt mặt vải lọc phụ thuộc vào thiết kế vỏ hộp Vỏ bọc lọc gồm có khung đỡ làm kim loại để giữ vải, lọc bụi thu bụi bề mặt vải lọc, khí xuyên qua vải lọc ngồi VẢI BỌC VÀ VỎ Lọc tay áo có ngăn nhiều ngăn Lọc túi ngăn thường dùng phổ biến cho trình nhỏ, làm việc gián đoạn, khơng dùng cho q trình làm việc liên tục Lọc túi nhiều ngăn có nhiều ưu điểm thùng ngăn sử dụng cho trình liên tục với lượng khói bụi có quy mơ lớn Lọc túi nhiều ngăn có ngăn độc lập cho việc làm bảo dưỡng ngăn lai tiếp tục lọc Trong hai trường hợp, ngăn chứa vỏ làm kim loại cứng Thường lớp vỏ dùng để cách ly môi trường nhiệt độ cao, ngăn chặn ẩm axit từ ống hơi, từ hóa đặc ngăn, nguyên nhân gây ăn mòn nhanh hư hỏng thùng Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án môn học PHỄU THU Các phễu phải lưu bụi cách tạm thời trước sẵn sang ngồi mơi trường dùng lại q trình Bụi nên dùng lại có thể, để ngăn ngừa đóng khối khó khăn vấn đề dọn Các phễu có độ dốc cho phép từ 55 70 Các phễu có lỗ thông để dễ làm sạch, kiểm tra, bảo dưỡng phễu THIẾT BỊ XẢ Thiết bị tháo bụi cần thiết cho việc làm phễu chứa bụi Các thiết bị phải phù hợp với thiết kế máy, bảo vệ nhiều trường hợp, đảm bảo vận hành máy lọc mong đợi Thiết bị tháo bụi điều khiển tay tự động trượt Có hai loai thiết bị tháo bụi: tháo bụi dùng bulong đôi tháo bụi đinh vít xoay Bụi tháo , chuyển tới nơi sử dụng hệ thống băng tải chạy vít xoay hay chạy dùng máy thổi Băng tải có cánh để kéo bụi, vận chuyển bụi Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học HÌNH 1-9 CỔNG TRƯỢT HỆ THỐNG LỌC VẢI / THIẾT KẾ TÚI Cơ cấu lọc thường sử dụng nhiều túi hình trụ( hinh 1-15) Số túi từ đến hàng nghìn phụ thuộc vào kích cỡ hệ thống Khi lớp bụi tích tụ lại dày lên, túi cần làm sạch, hạt bụi rơi vào thiết bị thu bụi Hạt bụi thu tạm thời trữ thiết bị thu bụi tháo hệ thống bulong cặp hay quay nút thơng Sau bụi chuyển băng tải chạy Lọc tay áo chứa túi bọc vải phủ chứa bụi thu bảo vệ túi khỏi điều kiện bên ngồi Lọc túi có nhiều ngăn, bọc vải, túi gắn với thành thùng Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án môn học ÁP SUẤT DƯƠNG VÀ ÂM CỦA NHÀ TÚI Áp suất dương phát sinh ta dùng quạt để thổi khí +bụi vào cấu lọc(hình 118) Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học Còn áp suất âm sinh ta dùng quạt hút khí khỏi cấu lọc(hình 1-19) THIẾT KẾ CÁCH LỌC Ta có hai cách lọc : lọc bên va bên Lọc bên nghĩa ta đưa khí bụi vào túi từ lên, bụi giữ mặt vải xun qua vải ngồi(hình 1-20) Lọc bên ngồi nghĩa ta cho bụi thổi từ mặt túi, bụi giữ lại bề mặt lớp vải túi, khí xuyên qua lớp vải vào ống túi lên ngồi(hình 1-21) 10 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học dễ dàng xác định, nhà điều hành nên liên hệ với nhà cung cấp để hỗ trợ điều chỉnh vấn đề Dấu hiệu Trở lực thu cao Bảng 6-5 Hướng dẫn xử lý cố Nguyên nhân Sự cố hệ thống làm túi Làm không hiệu theo bụi thu mật độ vật chất thấp rò rỉ lúc xả Độ ẩm túi tỷ lệ A/C cao thông qua thêm công suất không phù hợp thiết kế ban đầu Thay đổi tải đầu vào phân phối hạt Trở lực thấp bất thường Áp kế dòng (s) cắm vào Áp kế dòng (s) bị hỏng lỏng Làm túi Lượng phát thải lớn Hỏng túi Tăng tính thấm túi Thơng gió rị rỉ Thay đổi điều kiện đầu vào Hết Trở lực qua lọc túi cao Hệ thống quạt tốc độ thấp Ống dẫn khơng cách cân Cắm ống dẫn dịng 77 Cách khắc phục Kiểm tra tất thành phần hệ thống làm Sửa đổi chu trình làm Xem lại với nhà thiết kế Kiểm tra van xả tỉ lệ A/C thấp Kiểm soát trệch điểm sương Túi khơ với khơng khí Làm túi với chân không rửa ướt Kiểm tra thể tích khí Giảm khối lượng đầu vào Xem lại với nhà thiết kế Kiểm tra Xem lại với nhà thiết kế Kiểm tra thay đổi trình hoạt động nguồn cấp liệu cố Thổi trở lại thông qua đường Bảo vệ điểm cảm ứng từ bụi tích tụ nước Kết hợp hệ thống làm tự động cảm biến dòng Kiểm tra với áp kế cục Kiểm tra sửa chữa Giảm lượng làm / thời gian chu kỳ Xem phần bảo trì túi Kiểm tra túi Kiểm tra lượng làm / chu kỳ làm giảm Kiểm tra sửa chữa Kiểm tra xem xét lại Xem Kiểm tra hệ thống truyền động Tăng tốc độ Cân lại hệ thống Làm Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học Xả bụi chậm Tiếng ồn lớn bất thường Sự ăn mịn Thiết kế hút khói Vị trí van điều tiết hệ thống quạt khơng cách Rị rỉ điểm xả Sự cố van xả, trục vít băng tải thiết bị chuyển vật liệu bụi thu hồi Cuốn bụi túi lọc Rung động Đập phận chuyển động Tiếng ồn ổ dây đai Đánh giá tạm thời thay đổi thực Kiểm tra điều chỉnh Kiểm tra sửa chữa kín khít van Kiểm tra sửa chữa Tỷ lệ A / C thấp Tăng cường làm Sơn vật chất không ứng dụng Cách nhiệt không Sự chệch điểm sương Tắt máy không cách Sơn lại với vật chất phù hợp Thêm cách nhiệt Cẩn thận theo dõi kiểm sốt q trình Thực theo quy trình tắt máy Kiểm tra nguồn làm cho thay đổi thích hợp ****************************************************************** CHƯƠNG CÁC ỨNG DỤNG CÔNG NGHIỆP CƠ CẤU LỌC 78 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học MỤC ĐÍCH: Để quen với ứng dụng cơng nghiệp điển hình dự tốn chi phí lọc vải MỤC TIÊU: Khi kết thúc học này, bạn làm sau: Danh sách sáu ngành công nghiệp q trình sử dụng lọc vải để kiểm sốt khí thải dạng hạt Mơ tả sử dụng cụ thể đặc điểm thiết kế lọc vải sử dụng kết hợp với axit hệ thống kiểm sốt khí Xác định làm để sử dụng biểu đồ, số liệu để ước tính chi phí lọc vải LỜI GIỚI THIỆU Lọc vải sử dụng cho giảm phát thải hạt cho nhiều ứng dụng cơng nghiệp Vải lọc thiết kế để thu hồi hạt khoảng µm với hiệu kiểm sốt 99.9% Chúng đơi sử dụng để loại bỏ hạt từ dịng khơng khí thải sinh q trình cơng nghiệp, nơi khơng khí tái lưu thơng trở lại vào nhà máy để giúp bù đắp nhu cầu làm nóng không gian Vải lọc sử dụng hệ điện, đốt rác, hóa chất, thép, xi măng, thực phẩm, kim loại, dược phẩm làm việc, tổng hợp, ngành cơng nghiệp carbon đen Máy tạo lắc, thổi khí ngược lại, vòi tạo xung lọc vải sử dụng số ứng dụng công nghiệp thể Bảng 7-1 Bảng 7-1 Ứng dụng công nghiệp tiêu biểu cho lọc túi Máy tạo lắc Thổi khí ngược lại Sàng lọc, nghiền vận Lò Xi măng chuyển đất đá Lị vơi Sản phẩm Lị điện Thép Thép ứng dụng nhiệt Nung Thạch cao độ thấp Xưởng đúc Quặng Kim loại làm việc rang xay Hoạt động khai thác mỏ nhà máy Thiêu kết Dệt may máy sấy Đá Quy trình chế biến gỗ Lị đúc Cơng nghiệp Hóa chất Carbon đen Cơng nghiệp thực phẩm Lò Magiê oxit Lò đốt than Lò đốt than 79 Vịi tạo xung Dược phẩm Cơng nghiệp thực phẩm Chế biến gỗ Các nhà máy thiêu kết quặng Kim loại làm việc Lị đúc Dệt may Cơng nghiệpHóa chất Lị đốt than Hàng loạt nhà máy nhựa đường Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học Lị đốt Rác thải thị Các công ty sử dụng lọc vải vào nồi đốt than kể từ năm 1970 tiến thiết kế hoạt động chúng, lọc vải trở thành ưu tiên cơng nghệ cho kiểm sốt hạt (Cushing 1990) Một công nghệ để giảm lưu huỳnh dioxit (SO2) phát thải từ nguồn đốt cháy không tạo chất lỏng bên dịng khơ khí lị khử lưu huỳnh (FGD) Những cơng nghệ có khả giảm phát thải SO2 clorua hiđrô (HCl) khác nhau, 6090% 70 đến 90% + tương ứng tùy thuộc vào hệ thống sử dụng Một loại cài đặt FGD khô máy sấy phun (đôi gọi máy rửa khơ) sử dụng nồi lị đốt chất thải hữu ích Các sản phẩm khô thu thập loại vải lọc ESP(lọc bụi tĩnh điện) (Hình 7-1) Trong hệ thống phun khô, loại vật liệu kiềm khô phun vào dịng khí thải Điều nthực cách tiêm chất hấp thụ khí nén khơ vào ống dẫn khí thải, cách hóa than liên tục cho ăn hấp thụ vào bề mặt vải lọc Hầu hết hệ thống phun khơ sử dụng bơm khí nén 80 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học vật chất kiềm khơ khu vực lị ống đứng trước ESP nhà túi Máy sấy phun lọc vải trở thành lựa chọn kiểm soát lựa chọn cho thành phố sở đốt rác chất thải Một khảo sát tiến hành năm 1990 Viện Tài nguyên Recovery (IRR) cho biết 158 sở đốt rác thải đô thị, 47 lọc vải sử dụng cho kiểm sốt hạt Lị đốt chất thải thị đại thu hồi nhiệt thải cách sử dụng nồi tạo nước điện Ví dụ cài đặt lọc túi điển hình cho bảng 7-5: 81 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án môn học 82 Nguyễn Công Quý- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học Vấn đề sau cho bạn thấy làm để tính tốn chi phí tổng số vốn lọc túi cách sử dụng số liệu, bảng biểu học VẤN ĐỀ: Một sở đề xuất xây dựng lọc túi thổi khí ngược lại hoạt động với tỷ lệ A/C thực 2.5:1 (ft3/min) / ft2 khí thải lưu lượng 110.000 acfm Đường kính túi 8-inch sợi thủy tinh với Teflon vòng đề xuất Yêu cầu cấu thép không gỉ cách nhiệt Thiết bị phụ trợ ước tính chi phí 10.000 USD Tính tốn chi phí tổng số vốn lọctúi Cách giải: Tính tổng diện tích vải thực sử dụng biến thể phương trình 3-6 (bài 3) Suy ra: Tính tổng số tổng diện tích vải Tính tốn chi phí kết cấu lọc túi Tính tổng chi phí túi Tính tốn chi phí tổng số vốn lọc túi: Dựa thơng tin trên, chi phí thiết bị (EC) tính tốn để $ 749.000 83 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ LỌC BỤI TAY ÁO 2.1.TÍNH TỔNG THỂ THIẾT BỊ Ta có : Q = 30.000 = (25/3) /s = (25/3) /s Theo bảng 5.1, chương 5, phần 1, gạch chịu lửa ta chọn vận tốc lọc : = 5cm/s Từ đó, suy tổng diện tích bề mặt lọc thiết bị là: = = = 1.666.667 () Chọn túi có tiết diện trịn kích thước : D = 16cm; L = 3m Diện tích bề mặt lọc túi : Số túi là: Chọn = 112 túi Sử dụng lọc bụi tay áo dùng vòi tạo xung ( pulse-jet baghouse), nên ta khơng chia ngăn để tiện cho rũ bụi vịi tạo xung Ta chia : Chiều dài 14 túi Chiều rộng túi Năng suất lọc riêng vải lọc : chọn vải sợi thủy tinh (fiberglass) V= = = 47, () Tính chiều dài thiết bị: Khoảng cách hai tâm túi 24 cm 84 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học Khoảng cách túi thành thiết bị cm Vậy, chiều dài thiết bị 2414+8 = 344 cm Tính chiều rộng thiết bị : 248+8 = 200 cm Trở lực thiết bị: P = A Với A = 0,252,5 n = 1,251,30 750 Pa 85 Nguyễn Công Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học Sinh viên: NGUYỄN CƠNG Q Lớp : MÁY HĨA K52 86 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học 87 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học 88 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án môn học 89 Nguyễn Công Quý- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học 90 Nguyễn Cơng Q- Máy hóa K52 : Đồ án mơn học 91 ... quan trọng thiết kế lọc túi Ước tính diện tích vải cần thiết cho tốc độ dịng chảy khí Tính toán số lượng túi cần thiết lọc túi cho tỉ lệ lưu lượng Tính tốn tỉ lệ A/C cho thiết kế lọc túi LỜI GIỚI... vòng đáy Bụi thu mặt mặt vải lọc phụ thuộc vào thiết kế vỏ hộp Vỏ bọc lọc gồm có khung đỡ làm kim loại để giữ vải, lọc bụi thu bụi bề mặt vải lọc, khí xuyên qua vải lọc VẢI BỌC VÀ VỎ Lọc tay áo... phễu THIẾT BỊ XẢ Thiết bị tháo bụi cần thiết cho việc làm phễu chứa bụi Các thiết bị phải phù hợp với thiết kế máy, bảo vệ nhiều trường hợp, đảm bảo vận hành máy lọc mong đợi Thiết bị tháo bụi