I. Phương án giải quyết
Chất gây ô nhiễm chủ yếu là CO, SO2 và bụi .Việc xử ly khí CO rất kho khăn nên giảm thiểu CO thường là cải tiến thiết bị hoặc thay đổi công nghệ.Vì vậy, trong đồ án này chỉ tập trung xử ly bụi kết hợp xử lí SO2.
Lưu lượng cần xử lí bụi là:
+ Ống khoi 1: mùa hè: 4,71 m3/s = 16956 m3/h mùa đông: 4,46 m3/s = 16056 m3/h + Ống khoi 2: mùa hè: 4,48 m3/s = 16128 m3/h
mùa đông: 4,25 m3/s =15300 m3/h Nhiệt độ khoi thải : 180 0 C
Nồng độ phát thải bụi :
+Ống 1: CBụi(H)= 7,14 (g/m3) CBụi(Đ)= 7,50 (g/m3) +Ống 2: CBụi(H)= 7,14 (g/m3) CBụi(Đ)= 7,50 (g/m3)
Ống khoi 2 phát thải với nồng độ lớn nhất nên ta thiết kế hệ thống xử lí bụicho ống khoi 2. * Hiệu suất của quá trình xử ly:
H= bui TC bui C C C − x 100 = 7,57−,50,2 x 100 = 97,33 %
II. Lựa chọn thiết bi xử lý
Với hiệu suất xử ly cao và không cần tái sử dụng bụi (bụi than), ta chọn thiết bị là Cyclon chùm.
* Ưu điểm của thiết bị
- Hiệu suất xử ly cao, η≥93% đối với bụi co kích thước lớn như bụi than. - Cấu tao gọn nhẹ
- Chế tao đơn giản.
- Lọc được các hat bụi co kích thước nhỏ ≥10[μm] III. Tính toán thiết bi xử lý bụi
1. Lựa chọn sơ đồ hệ thống xử lý bụi
Sơ đồ hệ thống xử ly bụi như sau:
Lò Đốt Mương Dẫn
Xyclon Chùm Quat
Ống khoi Ra Ngoài Môi Trường
2. Tính toán thiết bi
2.1 Tính chọn Cyclon:
- Với lưu lượng cần xử ly Lt= 4,71 [m3/s]= 16956 [m3/h], chọn thiết bị là Cyclon chùm.
- Chọn Cyclon con bằng gang, đường kính qui ước Dqu=150[mm] với cánh hướng dòng loai chân vịt 8 cánh α=300.
- Lưu lượng cực đai của một Cyclon con L= 294[m3/h] (Bảng 7.9 ÔNKK&XLKT Tập 2)
- Số lượng cyclon con : n=
294 16956
= 57,67 => chọn n = 64 chiếc
- Bố trí các cyclon thành 8 hàng, mỗi hàng co 8 chiếc. Kích thước mỗi canh tiết diện ngang hình vuông của cyclon chùm là:
K= 1500 mm M= 180 mm N= 120 mm
(Bảng 7.10 trang 128 ÔNKK&XLKT Tập 2)
- Bề cao của ống dẫn khí vào khi vận tốc dòng khí vào là vvào=10[m/s] I=v [(M −d1)n+0,06]
L
vao =10[(0,18−04,083,71)10+0,06]= 0,46m
- Vận tốc qui ước khi đi qua cyclon đường kính d=150 mm V=64.3,14.0,152 4 . 71 , 4 = 4,17 [m/s]
- Vậy sức cản khí động của riêng bản thân cyclon chùm là : ∆P=ζ. . 2 2 v ρ [Pa] ρ= 0.464. t P + 273 = 0.464. 175 273 5 760 + + = 0,79 (kg/m3) Suy ra ∆P=65 2 79 , 0 .4,172 = 446,46 [Pa] = 45,51 [mmH2O] = 45,51 KG/m2
2.2 Tính toán thuỷ lực:
A. Xác đinh tổn thất qua hệ thống
Tổn thất qua hệ thống gồm: Tổn thất cục bộ, tổn thất dọc đường và tổn thất qua thiết bị.
a. Tổn thất dọc đường (TTDĐ):
TTDĐ gồm tổn thất ma sát qua đường ống đẩy và đường ống hút ΔPms= R.l.η.n
Trong đo:
- R: Tổn thất ma sát trên 1[m] dài của đường ống ứng với đường kính hình tròn ở điều kiện tiêu chuẩn, xác định bằng cách tra bảng, [kG/m2.m]
- l: chiều dài đoan ống tính toán, [m]
- η: hệ số hiệu chỉnh tổn thất áp suất ma sát phụ thuộc vào nhiệt độ. Với nhiệt độ khoi thải t= 1750C, tra bảng 5-1/151 (Kĩ thuật thông gio - Trần Ngọc Chấn) được η = 0,78
Bảng 30 - Tính tổn thất dọc đường (tổn thất ma sát) qua hệ thống xử lý bụi
Thông số LT (m3/h)
Tổng chiều dài
l (m)
Tổn thất ma sát đơn vi R (kg/m2.m)
Hệ số hiệu chỉnh tổn thất áp suất ma sát η khi nhiệt đô thay đổi
ΔPms (kG/m2) = R.l.η Ống hút 16956 8,5 0,312 0,78 2,07 Ống đẩy 16956 2,9 0,312 0,78 0,71 Tổng tổn thất dọc đường: ΔPms = ΔPmsh + ΔPmsđ= 2,07 + 0,71 = 2,78 kG/m2 b. Tổn thất cục bộ (TTCB): Công thức xác định TTCB: ΔPcb =Σξ. g v 2 2 .γ Trong đo:
- Σξ: Tổng hệ số sức cản cục bộ của đoan ống tính toán, tra bảng phụ lục 4. -
g v
2
2
.γ: áp suất động, tra bảng phụ lục 3.
Bảng 31 - Thống kê hệ số sức cản cục bộ thiết bị trong hệ thống xử lý bụi
Đoạn ống Chi tiết ξ Số lượng Σξ Tổng
Hút
Ngoặc 90 (R = 1,5D) 0,40 4 1,60
Phễu thu hẹp 0,10 2 0,20
Phễu mở rông 0,05 1 0,05
Loa (nối vào quạt) 0,10 1 0,10
Van điều chỉnh 5 cánh
(nghiêng 200) 0,65 1 0,65 2,65
Đẩy Ngoặc 60 (R = 1,5D)Loa (nối vào quạt) 0,300,10 11 0,300,10 0,40
Bảng 32 - Tính tổn thất cục bộ qua hệ thống xử lý bụi
Thông số LT (m3/h) Đường kính
ống D (mm) Vận tốc v (m/s) ΔPđ (kg/m 2) Σξ ΔPcb (kG/m 2) = ΔPđ.Σξ Ống hút 16956 630 15,12 13,98 2,65 35,04 Ống đẩy 16956 630 15,12 13,98 0,40 5,59
Tổng tổn thất áp suất cục bộ trên đường ống hút và trên đường ống đẩy: ∑∆Pcb = 35,04 + 5,59 = 40,63 kG/m2
c. Tổn thất qua thiết bị:
- Tổn thất qua Xyclon chùm được tính theo cách chọn thiết bị ở trên là ∆P = 45,51 kG/m2
Tổn thất áp suất toàn phần của hệ thống
∆PHT = ∆Pms + ∆Pcb + ∆Ptb= 2,78 + 40,63 + 45,51 = 88,92 kG/m2 B. Chọn quạt: L = 16956 m3/h, ΔPtp= 88,92 kG/m2.
- Chọn loai quat li tâm Ц 4-70 N0 8.
- Dựa vào biểu đồ đặc tính của quat, ta xác định được các thông số như sau: - Hiệu suất làm việc của quat: η = 82%
- Số vòng quay: n = 960 (v/ph) - Các kích thước của quat
Quat Ц 4-70 N08 H b b1 b2 b3 b4 b5 L 1236 890 518 616 870 365 926 1455
c c1 c2 c3 c4 l b6 d
520 1040 1255 350 74 776 110 400
Miệng thổi Miệng hút
A A1 A2 Số lỗ D D1 D2 Số lỗ
560 636 600 16 720 760 800 16
- Công suất động cơ của quat:
N = . 3600.102. q q q L P η ∆ = 5,01 [kW] Trong đo:
- ηq: hiệu suất của quat, 82%
- Lq: lưu lượng quat 16956 m3/h = 4,71 m3/s
KẾT LUẬN
Trên đây là những tính toán cụ thể về các thông số kĩ thuật của hệ thống xử lí ô nhiễm không khí trong và ngoài phân xưởng cơ khí với. Qua quá trình thực hiện đồ án môn học xử lí khí thải, em đã hiểu kĩ hơn về tính toán thiết kế hệ thống xử lí ô nhiễm không khí bên trong và bên ngoài công trình cũng như cách thể hiện bản vẽ, nhận thức rõ và hiểu sâu hơn về lí thuyết môn Xử lí khí thải.
Trong quá trình làm đồ án co sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy cô giáo bộ môn và sự cố gắng của bản thân. Tuy nhiên cũng không tránh khỏi sai sot. Em kính xin thầy cô thông cảm và giúp em chỉ ra những thiếu sot đo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy cô đã giúp em hoàn thành đồ án môn học Kiểm soát ô nhiễm môi trường không khí.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Kĩ thuật thông gio_GS.Trần Ngọc Chấn_ Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội
2.Thiết kế thông gio công nghiệp _Hoàng Thị Hiền _ Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội 3.Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học và đồ án tốt nghiệp Thông gio trong nhà công nghiệp_Hoàng Thị Hiền _ Nhà xuất bản xây dựng