2 .Tính tốn thiết bị
2.4. Tính quạt vào thiết bị
Trở lực trên đường ống dẫn khí vào thiết bị
Lưu lượng khí vào thiết bị: Q1 = 2570 m3/h. Đường kính ống dẫn vào: d0 = 200 mm = 0,2 m
Vận tốc vào thiết bị: v0 = = = 22,7 m/s. SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khuyên Trang 34
Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng
Hệ số Reynold Re = • v = 1,77 kg/m3
• 100oC = 2,18.10-5 Pa.s
• Re = = 3,7.105
Chọn ống dẫn khí là ống thép mới khơng hàn => độ nhám tuyệt đối = 0,1 mm [1]
Hệ số Reynold giới hạn trên [1] Regh = = 0,35.105
Hệ số Reynold khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám [1]
Ren = =11,4.105
=>Regh < Re < Ren =>Khu vực quá độ. Hệ số ma sát
Ta có 8.10-5 < = = 2,5.10-4 < 0,0125
=> 0,1 = 0,1 = 0,018
Đồ án xử lý ơ nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng
Áp suất động học: pd = = = 46,5 kG/m2 Chọn chiều dài đường ống dẫn khí từ chụp hút đến thiết bị lắng quán tính là
l= 10 m
Hệ số sức cản tương đương của đoạn ống thẳng td = � = 0,018 = 0,9
∗ Tại chụp hút trên thiết bị ξ = 0,2- 0,4 .chọn ξ = 0,3 [3]
∗ Co 90o (ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt, R/D = 2; = 90o),ξ = 0,35 [4] Hệ số sức cản cục bộ trên đoạn ống = 0,3 + 5 x 0,35 = 2,05
=>Tổng tổn thất áp suất trên đường ống
pd = ( + td) pd = (2,05+ 0,9) x 46,5 = 120,9 kG/m2 =1345,7N/m2
thất áp suất do quạt tạo ra
pq = (0,12 0,15) 9,81 104 = 0,13 9,81 104 = 12753 N/m2
=>Tổng tổn thất áp suất: Ps = pd + pq = 1345,7 + 12753 = 14098,7 N/m2
=>Công suất của quạt hút vào thiết bị [5]
Nq=
Trong đó Q: lưu lượng khí (m3/s)
: hệ số an tồn, (1,12 1,15), chọn = 1,13
: tổng tổn thất áp suất, = pd + pq = 14098,7 N/m2
Đồ án xử lý ơ nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng : (0,92 , chọn = 0,95
: (0,9 0.98), chọn = 0,95 (0,92 1), chọn = 0,95
=>Nq = = = 13,27 kW
=>Chọn quạt: “V-Xêp” 7-40 N06, kiểu “R”6 - 3a, công suất 15 kW [3] =>Số vòng quay: 1790 vòng/phút.
2.5. Ống khói
Chọn vận tốc của dịng khí trong ống khói là v3 = 5 m/s. Lưu lượng khí trong ống khói Q = 2569,4 m3/h.
Đường kính ống khói: D = = 0,4 m
Chiều cao ống khói:
H =
Trong đó:
Ccp: nồng độ cho phép trong môi trường xung quanh, mg/m3.
A: Hệ số phụ thuộc sự phân bố nhiệt độ theo chiều cao khí quyển, được chọn cho điều kiện khí tượng nguy hiểm và xác định điều kiện phát tán thẳng đứng và theo phương ngang của chất độc hại trong khí quyển.Trong tính tốn có thể nhận A = 200 - 240.
F: Hệ số vơ thứ ngun tính đến vận tốc lắng chất ơ nhiễm trong khí quyển. Đối với chất ơ nhiễm dạng khí F = 1; đối với bụi :
Nếu hiệu quả xử lí η 90% F = 2
Đồ án xử lý ơ nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Nếu hiệu quả xử lí η 75% 90% F =2,5
Nếu hiệu quả xử lí η 75% F = 3 M: tải lượng ơ nhiễm, g/s
H: chiều cao nguồn thải tính từ mặt đất, m Q: lưu lượng khí thải, m3/s.
T: hiệu nhiệt độ khí thải Tkvà khí quyển Tkk. . Nhiệt độ khí quyển Tkk, cần lấy cho tháng nóng nhất trong năm vào lúc 13h.
m,n: Các hệ số vơ thứ ngun tính đến điều kiện thốt khí thải từ cổ ống khói, m được xác định theo cơng thức sau
m = (0,67 + 0,1 + 0,34 )-1 nếu f 100 m = (1,47 f)-1 nếu f > 100
Với f = n được xác định như sau:
n =1 nếu Vm > 2
n = 0,532 Vm2 – 2,13 Vm + 3,13 nếu 0,5 < Vm 2 n= 4,4 Vm nếu Vm 0,5
Với Vm = 0,65 Tính tốn :
Đồ án xử lý ơ nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng H = Trong đó :A = 220 F = 2 (hiệu suất xử lí η = 90%) M = Cb Q = 43,61 10-3 = 0,031 g/s Chọn m =1, n = 1 Q = 2569,4 m3/h.
T = 60 - 40 =20 , (chọn nhiệt độ trong ống khói là 60 , nhiệt độ mơi trường là 40 .
Ccpmax được tính theo cơng thức sau: Ccpmax = CcpTC Kp Kv.
Trong đó: CcpTC: chất lượng khơng khí xung quanh quy định trong QCVN 05- 2009, CcpTC = 0,2 mg/m3, ở nhiệt độ 25 .
Kp: Hệ số theo lưu lượng nguồn thải, Kp = 1
Kv: Hệ số vùng, khu vực, nơi có cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ, Kv = 1
= > Ccpmax = 0,2 1 1 = 0,2 Ở nhiệt độ 60 , nồng độ khí ra :
Ccp = 0,2 = 0,18 mg/m3
Đồ án xử lý ơ nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng
H = = 6 m Dựa vào giá trị H, tính lại H1
f = => f = = 13,8 < 100 => m = (0,67 + 0,1 + 0,34 )-1 = 0,54 Vm = 0,65 = Vm = 0,65 = 0,87 => n = 0,532 Vm2 – 2,13 Vm + 3,13 = 1,68 => H1 = = = 5,5 m H = = = 8,3
Dựa vào giá trị H1, tính lại H2
f = => f = = 16,5 < 100
=> m = (0,67 + 0,1 + 0,34 )-1 = 0,51
Đồ án xử lý ơ nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng
Vm= 0,65 = Vm= 0,65 = 0,89
=> n = 0,532 Vm2 – 2,13 Vm + 3,13 = 1,65
=> H1 = = = 5,3 m
H = = = 3,6 (nhận)
ậy chiều cao ống khói là: H = 5,5 m