Lưu lượng máy nghiền cám :Lmnc= Qv = 3000 m3/h
Nồng độ bụi vào thiết bị : Cv = 700 mg/m3 = 0,0007 kg/m3
Tổng diện tích bề mặt lọc cần thiết
F = 𝑉× Qv = 3000
150 ×0,85 = 23,52 m2
T.B lọc bụi tay áo Nhà xưởng Chụp hút bụi
Ống khói Quạt đẩy Thùng chứa bụi thu hồi
Hệ thống ống hút Bụi, khí thải Hệ thống ống thoát khí sạch Quạt hút
30 Trong đó:
• Qv= L = 3000 m3/h : lưu lượng khí thải đi vào thiết bị,
• V: cường độ lọc (m3/m2.h), thường lấy V = 15 – 200 m3/m2.h, tùy thuộc vào khí, vải lọc, pha phân tán, nhiệt độ,… và được xác định theo thực nghiệm.
Chọn V = 150 m3/m2.h
• : hiệu suất lọc bụi, với = 85% ( bảng 7.6 trang 178, thiết kế thông gió công nghiệp, Hoàng Thị Hiền)
Số lượng và kích thước lọc bụi tay áo
Theo Trần Ngọc Chấn, giáo trình ô nhiễm không khí và kỹ thuật xử lý khí thải, trang 162, lựa chọn thiết bị ống tay áo có các thông số sau
- Đường kính ống tay áo : D = 0,125 – 0,3 m ; Chọn D = 0,2 m
- Chiều cao ống tay áo : H1 = 2 – 3,5 m ; Chọn H1 = 2 m
- Số lượng ống tay áo là : n = π×𝐷2 𝐹
4 + π×D×H1 =π×0,2223,52
4 + π×0,2×2= 18 (ống)
Phân bố ống tay áo
Bố trí các ống tay áo thành 3 hàng, mỗi hàng 6 ống, khoảng cách giữa hai ống tay áo gần nhất là 8 cm.
Khoảng cách từ ống tay áo ngoài cùng đến thành thiết bị là 8 cm.
Kích thước thiết bị
- Chiều dài thiết bị: a = D×n1 + m1×( n1 – 1 ) + 2×m2 - Chiều rộng thiết bị: b = D×n2 + m1×( n2 – 1 ) + 2×m2
Trong đó:
• D: đường kính ống tay áo; D = 0,2 m
• n1: số ống tay áo theo chiều dọc thiết bị; n1 = 6 • n2: số ống tay áo theo chiều rộng thiết bị; n2 = 3 • m1 khoảng cách giữa các ống tay áo; m1 = 8 cm
31
• m2 khoảng cách giữa ống tay áo ngoài cùng đến thành thiết bị; m2 = 8 cm
Thế số vào ta được:
a = 0,2×6 + 0,08× ( 6 – 1 ) + 2×0,08 = 1,76 m b = 0,2×3 + 0,08× ( 3 – 1 ) + 2×0,08 = 0,92 m Chiều cao của thiết bị:
H = 𝐻1+ 𝐻2+ 𝐻3+ 𝐻4 =2 + 1,4+0,9+ 1,7 =6 m
Trong đó
• 𝐻1: chiều cao túi vải , 𝑐ℎọ𝑛 𝐻1 = 2 𝑚
• 𝐻2: chiều cao phần phía trên túi vải,chọn 𝐻2= 1,4𝑚
• 𝐻3: chiều cao bộ phía dưới ống tay áo, chọn 𝐻3 = 0,9 𝑚
• 𝐻4: chiều cao thùng lấy bụi, chọn H4=1,7 m
Diện tích của thiết bị : S = a×b = 1,76 × 0,92 = 1,62 m2
Tổn thất áp suất trong thiết bị lọc bụi tay áo
Tổn thất áp suất của thiết bị lọc túi vải được tính theo công thức sau: ∆Pthiết bị = 0,2Vf + 5Cv(Vf)2.t
(page 240, Chapter 9 - Particulate Emission Control, Environmental engineer’s mathematics handbook)
Trong đó :
• ∆Ptb : tổn thất áp suất trong thiết bị, inches H2O • Vf : vận tốc lọc,ft/phút • Vf = Qv F= 3000 3600 ×23,52= 0,035 m/s = 6,97 ft/phút • Cv : nồng độ bụi vào, lb/ft3 • Cv = 700 mg/m3 = 4,37 × 10−5 lb/ft3
32 ∆Pthiết bị = 0,2×Vf + 5×Cv×(Vf)2×t = 0,2 × 6,97 + 5× 4,37 × 10−5× 6,972× 2 = 1,42 inches H2O = 352,5 N/m2=35,93 kG/m2 (1ft = 0,305m, 1lb = 0.45359237 kilograms,
1inches H2O = 25.4 millimeters H2O = 2,491mbar= 2,491.102 Pa or N/m2)
Chọn thiết bị lọc bụi tay áo có hệ thống phụt khí nén kiểu xung lực để rũ bụi
Chọn máy nén :
- Thời gian rũ bụi rất ngắn, thường chỉ vài giây đối với thiết bị rũ bụi bằng khí nén. Ta chọn thời gian rũ bụi là 5s
- Quá trình rũ bụi được điều khiển bởi các valve điện tử được gắn trực tiếp trên mỗi hàng ống dẫn khí (3 hàng ống dẫn khí, mỗi hàng có 6 ống thổi thẳng vào ống tay áo). Lưu lượng rũ bụi cho mỗi túi vải khoảng 5l/s, áp suất là 5atm.
Lưu lượng cho mỗi lần rũ bụi : Q = 6 × 5 = 30 l/s = 108 m3/h
Nguyên tắc rũ bụi : Sau khi rũ bụi cho hàng thứ nhất xong, sau 2 phút valve khí tại hàng thứ hai sẽ hoạt động rũ bụi cho hàng túi thứ hai. Quá trình này sẽ lặp đi lặp lại cho tới hàng túi vải cuối cùng. Khi đó một chu kỳ rũ bụi mới cho hàng thứ nhất lại bắt đầu.
Lượng khí nén trong 2 phút : V = Q × t = 30 × 2 × 60 = 3600 l = 3,6 m3
Chu kỳ rũ bụi cho một hàng tay áo = 3 × 2 × 60 + 3 × 5 = 375 s = 6,25 phút
Chọn máy nén có áp suất 5atm, lưu lượng khí nén cho một lần rũ bụi là 108 m3/h
33
Khối lượng bụi thu được:
Khối lượng riêng của không khí khô tại 30oC : (sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, tập 1) ρk = 1,293 × 𝑝 (1+0,00367× 𝑡)×760 Trong đó : p – áp suất tính bằng mmHg t – nhiệt độ không khí tính bằng oC ρ30 = 1,293 × 760 (1+0,00367× 30)×760 = 1,16kg/m3
Khối lượng riêng hỗn hợp khí và bụi được tính theo công thức: 𝜌ℎℎ = 𝐶𝑉 𝜌ℎℎ× 𝜌𝑏 + (1- 𝐶𝑉 𝜌ℎℎ)× 𝜌90 = 700×10−6 𝜌ℎℎ × 256+ (1- 700×10−6 𝜌ℎℎ )× 1,16 Trong đó:
• Khối lượng riêng của bụi: 𝜌𝑏 = 256 kg/m3
• Khối lượng riêng của không khí ở 300C: 𝜌30= 1,16 kg/m3
• Nồng độ bụi vào :CV = 0,7 g/m3 = 700× 10−6 kg/m3
Giải phương trình trên ta được: 𝜌ℎℎ= 1,29 kg/m3
Lượng hệ khí bụi vào ống tay áo:
Gv = ρhh × Qv = 1,29 × 7000 = 9030 kg/h
Nồng độ bụi trong hệ khí đi vào thiết bị lọc tay áo (% khối lượng) yv = 𝐶𝑏
𝜌ℎℎ × 100%= 700×10−6
1,29 × 100% = 0,054 % Nồng độ bụi trong hệ khí ra khỏi thiết bị (% khối lượng)
34 yr = yv × (1 – η) = 0,054 × (1 – 0,9) = 5,4 × 10-3 %
Lượng hệ khí bụi ra khỏi thiết bị Gr = Gv× 100− 𝑦𝑣
100− 𝑦𝑟= 9030× 100−0,054
100−5,4× 10−3 = 9025,611 kg/h Lượng khí sạch hoàn toàn
Gs = Gv ×100− 𝑦𝑣
100 = 9030 × 100−0,054
100 = 9025,123 kg/h Lưu lượng hệ khí đi ra khỏi thiết bị
Qr = 𝐺𝑟
𝜌ℎℎ = 9025,611
1,29 = 6996,59 m3/h
Năng suất của thiết bị lọc theo lượng khí sạch hoàn toàn : Qs =𝐺𝑠
𝜌30 = 9025,123
1,16 = 7780,2 m3/h Lượng bụi thu được :
Gb = Gv – Gr =9030- 9025,611 = 4,4 kg/h Khối lượng bụi thu được trong một ngày:
m = 4,4 × 24 = 105,6 kg/ngày Thể tích bụi thu được :
V = 105,6
256 = 0,4125 m3