Luận Văn: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LỌC BỤI KẾT HỢP GIỮA XYCLON VÀ TÚI VẢI CÔNG SUẤT 10M3/PHÚT Trở lực xyclone.

Chia sẻ: Chip Bia Chip | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:24

1
367
lượt xem
179
download

Luận Văn: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LỌC BỤI KẾT HỢP GIỮA XYCLON VÀ TÚI VẢI CÔNG SUẤT 10M3/PHÚT Trở lực xyclone.

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệm vụ - mục tiêu đề tài. 1.1.1. Nhiệm vụ đề tài. - Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải. - Chọn lựa phướng án thiết kế, bố trí phù hợp để xây dựng mô hình thực tế. 1.1.2. Mục tiêu đề tài. - Tim hiểu và nắm bắt các công nghệ xử lý bụi hiện nay. - Xử lý khói thải có hàm lượng bụi 20g/m3 từ mô hình lọc bụi xyclon và túi vải để tham khảo và học hỏi, ứng dụng cho các hệ thống xử lý bụi lớn sau này....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận Văn: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LỌC BỤI KẾT HỢP GIỮA XYCLON VÀ TÚI VẢI CÔNG SUẤT 10M3/PHÚT Trở lực xyclone.

  1. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min Tiểu luận ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LỌC BỤI KẾT HỢP GIỮA XYCLON VÀ TÚI VẢI CÔNG SUẤT 10M3/PHÚT Nhóm 4-DHMT2 Page 1
  2. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min Mục lục 1. MỞ ĐẦU...........................................................................................................................................4 1.1. Nhiệm vụ - mục tiêu đề tài........................................................................................................4 1.1.1. Nhiệm vụ đề tài.................................................................................................................. 4 1.1.2. Mục tiêu đề tài.....................................................................................................................4 2. NỘI DUNG....................................................................................................................................5 2.1. CHỤP HÚT.................................................................................................................................5 2.1.1. Lý thuyết..............................................................................................................................5 2.2. QUẠT HÚT.................................................................................................................................7 2.2.1. Trở lực trên đường ống dẫn...............................................................................................7 2.2.2.Trở lực xyclone.....................................................................................................................8 2.2.3.Trở lực túi vải.(tính trong phần túi vải)..............................................................................8 2.2.7. Công suất quạt.....................................................................................................................8 2.2.8. Công suất thiết lập động cơ điện.......................................................................................9 2.3.3. Ưu điểm-nhược điểm......................................................................................................... 9 Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (có thể đến 500oC). Thu hồi bụi ở dạng khô. Trở lực hầu như cố định và không lớn (250 ÷ 1500 N/m²). Làm việc tốt ở áp suất cao. Năng suất cao. Hiệu quả không phụ thuộc nồng độ bụi. - Nhược điểm : Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 Không thể thu hồi bụi kết dính. 2.3.4. Các kích thước cơ bản của xyclon................................................................................... 10 2.3.5. Tính toán xyclon.................................................................................................................12 2.4.3. Các phương pháp tái sinh túi vải: .................................................................................... 17 3. KẾT LUẬN..............................................................................................................................23 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................24 Nhóm 4-DHMT2 Page 2
  3. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LỌC BỤI KẾT HỢP GIỮA XYCLON VÀ TÚI VẢI CÔNG SUẤT 10M3/PHÚT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Nhóm 4-DHMT2 Page 3
  4. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min 1. MỞ ĐẦU. 1.1. Nhiệm vụ - mục tiêu đề tài. 1.1.1. Nhiệm vụ đề tài. - Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải. - Chọn lựa phướng án thiết kế, bố trí phù hợp để xây dựng mô hình thực tế. 1.1.2. Mục tiêu đề tài. - Tim hiểu và nắm bắt các công nghệ xử lý bụi hiện nay. - Xử lý khói thải có hàm lượng bụi 20g/m 3 từ mô hình lọc bụi xyclon và túi vải để tham khảo và học hỏi, ứng dụng cho các hệ thống xử lý bụi lớn sau này. Nhóm 4-DHMT2 Page 4
  5. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min 2. NỘI DUNG. Phần này trình bày kỹ cơ sở lý thuyết và tính toán các thông s ố cho từng thi ết b ị trong hệ thồng xử lý bụi để xây dựng mô hình. Thông số đầu vào: Thông số đầu vào Giá trị Đơn vị Lưu lượng khí vào Q m3/min 10 Nồng độ bụi vào C g/m3 20 kg/m3 1600 Khối lượng riêng của bụi ρb Khối lượng riêng của không 1.01 kg/m3 khí ρkk Vận tốc duy trì trong đường 15 m/s ống dẫn bụi ω Nhiệt độ dòng khí vào t 0 80 C 2.1. CHỤP HÚT. 2.1.1. Lý thuyết Chụp hút có nhiệm vụ thu gom khí ở trong nhà xưởng dẫn đến xyclon. Ch ụp hút làm việc được là nhờ vào áp suất âm mà quạt hút tạo ra trong đường ống. Lưu lượng chụp hút cưỡng bức phụ thuộc vào lưu lượng quạt. Luồng không khí trước chụp hút cưỡng bức có các đặc điểm sau: Sự thay đổi tốc độ trên trục của chụp hút phụ thuộc vào góc m ở α c ủa ch ụp. - Góc mở càng lớn thì vận tốc tại tâm chụp vmax càng lớn so với vtb.  Đối với chụp có góc mở 90o: vmax = 1,65.vtb  Đối với chụp có góc mở 60o: vmax ≈ vtb - Vận tốc trung bình được xác định: Nhóm 4-DHMT2 Page 5
  6. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min L vtb = , m/s F - Vận tốc tại 1 điểm bất kỳ trong phần kéo dài của chụp như sau:  Đối với chụp tròn hoặc vuông: ro2 v xy = v max × 2 ,m/ s x + y2  Đối với chụp hình chữ nhật có cạnh a > b : h2 v xy = v max × ,m/ s 2  a  h +  b − 0,5a . y    2.1.2. Tính toán Góc mở của chụp chọn φ = 60 o, khoảng cách từ chụp đến chụp hút h s = 0,1 ÷ 0,3 m → chọn hs = 0,3 m Qvào = 10m3/phút = 0,17 m3/s vvào = 15 m/s Qvào 0,17 D= = = 0,12m Đường kính ống hút: π π v 15 4 vao 4 Vì nguồn tỏa chủ yếu tập trung các loại bụi có kích thước tương đ ối nên ch ọn chụp hút có tiết diện hình chữ nhật, làm bằng inox để chống rỉ,… Nhóm 4-DHMT2 Page 6
  7. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min Chọn nguồn tỏa có kích thước hình chữ nhật và với diện tích 0,16 × 0,06 m Kích thước miệng chụp hút: Chiều dài : A = 0,16 + 0,8 × 0,3 = 0,4 m Chiều rộng : B = 0,06 + 0,8 × 0,3 = 0,3 m Diện tích tiết diện vào của chụp: F = A × B = 0,4 × 0,3 = 0.12 m2 Qvao 0,17 Vận tốc trung bình vào chụp: vtb = = = 1,42m 2 / s F 0,12 Chụp hút làm việc được là nhờ vào áp suất âm mà quạt hút tạo ra trong đường ống Trong dòng khí hút vào có thể lẫn các loại bụi như: bụi, m ẫu g ỗ, m ẫu kim lo ại,… nên chọn loại quạt ly tâm có cánh tỏa tròn. Loại quạt này có th ể hoạt động ở l ưu lượng thấp mà không bị rung động lớn, độ bền cao. 2.2. QUẠT HÚT. Có nhiệm vụ hút khí chứa bụi và duy trì vận tốc trong đường ống Để tính được các thông số chụp hút, ta phải tính được các thông s ố tr ở l ực sau: 2.2.1. Trở lực trên đường ống dẫn. - Trở lực từ chụp hút tới xyclon. ∆P = ∆Pd + ∆Pm + ∆PC ∆Pd :trở lực động lực học, tức là áp suất cần thiết tạo tốc độ dòng chảy ra khỏi ống dẫn ∆Pm :trở lực để khắc phục trở lực ma sát trong đường ống ∆Pc :trở lực cần thiết để khắc phục trở lục cục bộ Lưu lượng khí trong ống: 600m/h Vận tốc khí trong ống ω : 15m/s Độ nhớt của khí μ = 249,493.10-7 N.s/m2 Khối lượng riêng của khí ρkk = 1.01kg/m3 Đường kính ống D = 0,12 m Chọn chiều dài ống dẫn là l = 2m ω D ρ kk Re = = 7.3 104 > 4000 ,ứng vói chế độ chảy xoáy. µ � λ = 0.022 Nhóm 4-DHMT2 Page 7
  8. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min ρ kk ω 2 ∆Pd = = 113.625( N / m 2 ) 2 l ρ kk ω 2 ∆Pm = λ = 41.67( N / m 2 ) D 2 Chọn 3 khủy 900 do 2 khủy 450 tạo thành � ξ = 3 � � = 2.28 2 0.38 ρ kk ω 2 ∆P c = ξ = 259.065( N / m 2 ) 2 � ∆P = 445.59( N / m 2 ) 2.2.2.Trở lực xyclone. ρ kk ω 2 ∆Pxyclon = k = 909( N / m 2 ) 2 k: hệ số sức cản cục bộ,k =8 2.2.3.Trở lực túi vải.(tính trong phần túi vải) ∆Ptuivai = A v n = 1990.5( N / m 2 ) 2.2.4.Trở lực ống khói.(tương tự coi như tính đường ống dẫn) ∆P0 k = ∆Pd + ∆Pm + ∆Pc = 280.275( N / m 2 ) 2.2.5. Trở lực hệ thống H p = ∆P + ∆Pxyclon + ∆Ptúi vai + ∆Pok = 2992.235( N / m 2 ) 2.2.6. Áp suất toàn phần do quạt hút tạo ra. 273 + t 760 ρ kk H = HP = 2822.5( N / m 2 ) ρb 293 B H : Trở lực trên hệ thống ρb : Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn,Chọn 1.29kg/m3 ρkk : Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện làm việc,chọn 1.01kg/m3 B : Áp suất tại chỗ đặt quạt 2.2.7. Công suất quạt. QH N= = 0.6kW 1000 η q ηtr Chọn lắp trực tiếp với trục động cơ điện η tr = 1 Lưu lượng Q=0.17(m3/s), tra đặc tuyến bơm ly tâm ηq = 0.8 Nhóm 4-DHMT2 Page 8
  9. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min 2.2.8. Công suất thiết lập động cơ điện. Ndc=k x N=1.20 x 0.6=0.72(kW) Với hệ số thiết lập động cơ điện k =1.2 2.3. XYCLON 2.3.1. Giới thiệu Bộ lọc bụi xiclon là thiết bị lọc bụi được sử dụng tương đối phổ biến. Nguyên lý làm việc thiết bị lọc bụi kiểu xyclon là lợi dụng lực ly tâm khi dòng không khí chuyển động để tách bụi ra khỏi không khí 2.3.2. Nguyên tắc hoạt động Không khí có lẫn bụi đi qua ống 1 theo phương tiếp tuyến với ống trụ 2 và chuyển động xoáy tròn đi xuống phía dưới, khi gặp phễu 3 dòng không khí bị đẩy ngược lên chuyển động xoáy trong ống 4 và thoát ra ngoài. Trong quá trình chuyển động xoáy ốc lên và xuống trong các ống các hạt bụi dưới tác dụng của lực ly tâm va vào thành,mất quán tính và rơi xuống dưới. Ở đáy xyclon người ta có lắp them van xả để xả bụi, van xả 5 là van xả kép 2 cửa 5a và 5b không mở đồng thời nhằm đảm bảo luôn cách ly bên trong xyclon và thùng chứa bụi không cho không khí lọt ra ngoài 2.3.3. Ưu điểm-nhược điểm - Ưu điểm: Không có phần chuyển động. Nhóm 4-DHMT2 Page 9
  10. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (có thể đến 500oC). Thu hồi bụi ở dạng khô. Trở lực hầu như cố định và không lớn (250 ÷ 1500 N/m²). Làm việc tốt ở áp suất cao. Năng suất cao. Hiệu quả không phụ thuộc nồng độ bụi. - Nhược điểm : Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 µm Không thể thu hồi bụi kết dính. 2.3.4. Các kích thước cơ bản của xyclon Nhóm 4-DHMT2 Page 10
  11. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min Loại xyclon Hiệu suất Truyền Năng suất cao thống cao (1) (3) (5) (2) (4) (6) Đường kính D/D 1 1 1 1 1 1 Chiều cao ống vào H/D 0.5 0.5 0.75 0.44 0.5 0.8 Chiều rộng ống vào W/D 0.2 0.25 0.375 0.21 0.25 0.35 Đường kính ống dẫn khí ra 0.5 0.5 0.75 De/D 0.4 0.5 0.75 Chiều cao ống dẫn khí ra 0.5 0.625 0.875 S/D 0.5 0.6 0.85 Chiều cao thân Lb/D 1.5 2 1.5 1.4 1.75 1.7 Chiều cao phần phễu Lc/D 2.5 2 2.5 2 2.5 2 Đường kính ống thu bụi 0.375 0.25 0.375 Dd/D 0.4 0.4 0.4 Nhóm 4-DHMT2 Page 11
  12. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min Nguồn: cột (1) và (5) theo Stairmand,1951, cột (2),(4),(6) theo Swift,1969, c ột (3) theo Lapple,1951 2.3.5. Tính toán xyclon Xử lý bụi xi măng có lưu lượng bụi vào xyclon là 10m3/phút, nồng độ bụi là 20g/m3, nhiệt độ khí vào là 800C, khối lượng riêng của bụi là 1600kg/m 3, khối lượng riêng của không khí là 1.01kg/m3. Chọn đường kính xyclon là 0.3m Mối tương quan giữa đường kính xyclon và các kích thước khác của xyclon được cho trong bảng sau(chọn theo cột 3 của Lapple,1951) Thông số Tỷ lệ Kết quả(m) Đường kính D/D 1 0.3 Chiều cao ống vào H/D 0.5 0.15 Chiều rộng ống vào W/D 0.25 0.075 Đường kính ống dẫn khí ra 0.5 1.5 De/D Chiều cao ống dẫn khí ra 0.625 0.1875 S/D Chiều cao thân Lb/D 2 0.6 Chiều cao phần phễu Lc/D 2 0.6 Đường kính ống thu bụi 0.25 0.075 Nhóm 4-DHMT2 Page 12
  13. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min Dd/D Số vòng xoáy trong xyclon: 1 L 1 0.6  Ne =  Lb + c  =  0.6 +  = 6vòng H 2  0.15  2 Vận tốc dòng khí vào xyclon: 10m 3 / phút Q Vi = = = 889m / phut = 14.82m / s W × H 0.075m × 0.15m Với Q: lưu lượng khí vào, m3/s W: Chiều rộng ống dẫn khí vào H: Chiều cao ống dẫn khí vào Vận tốc dòng khí trong xyclon: W 0.075m = 5.06 ×10 −3 m / s = 0.3m / phút Vt = = ∆t 14.82 s Vận tốc khí khi ra khỏi xyclon: 4 × Q 4 ×10m 3 / phút Vr = = = 22.64m / phút = 0.38m / s π × R2 π × (0.75m) 2 R: bán kính ống dẫn khí ra, R = De/2 = 0.75 m Thời gian lưu khí trong xyclon: π × D × N e π × 0.15m × 6 ∆t = = = 0.19 s Vi 14.82m / s Đường kính phân tử mà hiệu quả thu bụi đạt 50%: 9 × µ ×W d pc = 2 × π × N e × Vi × ( ρ p − ρ g ) 9 × 0.075kg / m.h × 0.075m = 2 × π × 6 × 889m / phút × 60 phút / h × (1600 − 1) kg / m 3 = 3.97 × 10 −6 m = 3.97 µm Với µ : độ nhớt dòng khí ρ p : khối lượng riêng của bụi, kg/m3 ρ g : khối lượng riêng của khí, kg/m3 Hiệu quả thu bụi của phân tử có kích thước bất kỳ: Nhóm 4-DHMT2 Page 13
  14. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min 1 ηj = 1 + ( d pc / d pj ) 2 η j : hiệu quả thu bụi của phân tử thứ j d pj :đường kính điển hình của phân tử thứ j Hiệu quả thu bụi của tất cả các phân tử ∑η ×mj η= j M η : hiệu quả thu bụi mj : khối lượng của phân tử M : tổng khối lượng của các phân tử Hiệu quả thu bụi của xyclon: µm thước Kích mj dpj, µm ηj ηj j dpj/dpc dpc/dpj mj/M,% ,% phân tử, µm M 1 1-3 2.5 0.63 1.588 0.284 20 5.68 2 4-6 5 1.26 0.794 0.613 50 39.85 3 8 - 12 10 2.52 0.397 0.864 30 25.92 ∑ = 71.45% Hoăc tính theo: Hiệu suất lọc của xyclon (αδ 2 ) 1−e η = r δ 1 − ( 1 )2 r2 Với: r1 , r2 - lần lượt là bán kính ống trong (ống thoát khí sạch), bán kính ống ngoài (vỏ xiclon), m. 4 3 ρ b 2 r22 − r12 0.12 − 0.062 4 3 2000 α =− π =− π 3600 = − 6.585 108 2 nl 2 0.483 −6 9µ L 9 18.63 10 100 Hiệu quả lọc bụi được thể hiện qua bảng sau Đường 20.10-6 25.10-6 30.10-6 35.10-6 40.10-6 >40.10-6 Nhóm 4-DHMT2 Page 14
  15. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min hạt kính bụi δ (m) Α.δ2 -0.2634 -0.4116 -0.5927 -0.8067 -1.0536 - 0.64 2 �� r 1 − �1 � r �2 � η (%) 36.2 52.7 69.9 86.5 100 100 2.4. THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI. 2.4.1. Các loại vải lọc: Bộ phận chủ yếu của thiết bị là các túi lọc bằng vải được dệt từ các loại v ật liệu sợi khác nhau với nhiều kiểu .dệt: dạng sợi đan, sợi con vê t ừ các s ơ ng ắn hoặc dài đường kính từ 6 − 40µm , vải dày hơn được làm từ xơ tự nhiên hoặc xơ tổng hợp. Các loại vải mỏng (nhẹ hơn) làm từ sợi thủy tinh và sợi tổng hợp, loại này không chịu được sự chải nhưng mức độ bền sợi và mật độ phân bố c ủa chúng cao hơn nhiều so với các loại vải dày. Vải lọc phải thỏa mãn các yêu cầu sau: - Khả năng chứa bụi cao và ngay sau khi phục h ồi đảm bảo hiệu qu ả l ọc cao, - Giữ được khả năng cho khí xuyên qua tối ưu, - Độ bền cơ học cao khi nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn , - Có khả năng phục hồi được, - Giá thành thấp. Tuy nhiên các vật liệu lọc hiện có không thỏa mãn hết các tính chất trên nên tùy từng điều kiện mà chọn loại vải lọc phù hợp. Các loại vải lọc ph ổ bi ến hi ện nay là: bông, len, vải tổng hợp, vải thủy tinh:  Vải bông: tính lọc tốt và giá thấp nhưng không bền hóa học và nhiệt, dễ cháy và chứa ẩm cao Vải len: có khả năng cho khí xuyên qua lớn,đảm bảo độ sạch ổn định và  dễ phục hồi nhưng không bền hóa học và nhiệt, giá cao h ơn v ải bông, khi làm vi ệc ở nhiệt độ cao thì trởnên giòn,chúng làm việc đến 90oC Nhóm 4-DHMT2 Page 15
  16. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min Vải tổng hợp: những năm gần đây thì vải tổng h ợp đã từng b ước thay th ế  bông và len do chúng có độ bền cao,trong đa số các trương2 hợp thì giá của chúng rẻ hơn vải len.ví dụ:vải nitơ được ứng dụng khi nhiêt độ khí từ 120-130 oC trong công nghệ hóa chất và luyện kim màu Vải thủy tinh: bền ở 150-250oC, thường sử dụng ở các nhà máy xi măng,  luyện kim. Khi nồng độ bụi thấp thường sử dụng các vải n ặng (600-800g/m 2), khi nồng độ bụi cao sử dụng các loại vải nhẹ hơn (400-500g/m2) 2.4.2. Thiết bị lọc bụi túi vải: a. Cấu tạo: Thiết bị lọc bụi túi vải thường có hình trụ: được giữ chặt trên l ưới ống và đ ược trang bị cơ cấu giũ bụi, gồm các phần chính sau: - Buồng lọc bụi gồm: buồng làm sạch và buồng khí sạch; - Túi lọc bụi: làm bằng các loại vải lọc đường kính từ 125 – 300mm, chiều cao từ 2,5 – 3,5m (hoặc hơn), đầu liên kết vào bản đáy đục lỗ tròn bằng đường kính của ống tay áo hoặc lồng vào khung và cố định một đầu vào bản đục lỗ; - Quạt hút; - Van: van gió chính, van rũ bụi, van thu hồi bụi; - Máy nén khí; - Động cơ rung. b. Nguyên tắc hoạt động: - Không khí mang bụi vào thiết bị được khống chế trong khoảng nhiệt độ từ 70 – 180 0C được quạt hút vào buồng làm sạch. Tại đây, bụi được gi ữ l ại trên thành túi lọc, không khí sạch qua túi lọc đi từ trong ra ngoài hoặc từ ngoài vào trong và theo buồng khí sạch thoát ra ngoài. - Sau khoảng thời gian T đặt trước, khi bụi đã bám nhi ều trên m ặt v ải l ọc làm cho sức cản của chúng tăng làm lưu lượng khí qua chúng giảm ảnh hưởng tới năng suất lọc, khi đó ta tiến hành giũ bụi: Động cơ hút và van gió chính đóng lại, van rũ bụi mở ra. Khí nén với áp lực lớn qua buồng làm sạch xả vào túi lọc làm rung các túi Nhóm 4-DHMT2 Page 16
  17. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min lọc hay ta dùng phương pháp rung lắc thủ công hoặc cơ khí để rung lắc túi vải. Hạt bụi được rơi xuống ở đáy buồng thu bụi. - Sau khi rũ xong, van thu hồi liệu mở ra, hạt bụi được thu hồi. - Sau đó mở van gió chính và động cơ hút làm việc. - Quá trình hoạt động tương tự cho các chu trình tiếp theo. 2.4.3. Các phương pháp tái sinh túi vải: Có hai phương pháp chính để tái sinh vải lọc: - Sự rung lắc các đơn nguyên lọc (cơ học, khí động bằng cách xung động hoặc thay đổi đột ngột hướng của dòng khí, tác động của các dao động âm,…). - Thổi ngược chiều các đơn nguyên lọc bằng khí sạch hoặc bằng không khí. Nhóm 4-DHMT2 Page 17
  18. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min Trong nhiều thiết bị sử dụng cả hai phương pháp tái sinh. Sự rung lắc cơ học hiệu quả nhất đối với các túi vải lọc theo h ướng dọc, nhưng phương pháp này làm cho túi vải bị mòn mạnh đặc bi ệt là ở ph ần d ưới. S ự rung lắc cần phải ngắn và đột ngột nhưng không quá mạnh để tránh các lực cơ học lớn vào vải. Sự dịch chuyển dao động các phần bên trên của túi lọc theo ph ương ngang gây mài mòn ít hơn nhưng kém hiệu quả hơn. Sự dao động các túi vải theo phương ngang thường được sử dụng cho các loại vải mỏng với bề mặt nhẵn. Sự rung lắc khí động được thực hiện bằng cách cấp xung lượng không khí nén trong lòng mỗi đơn nguyên lọc. Áp suất dư của không khí nén dùng đ ể tái sinh từ 0,4 – 0,8 MPa; thời gian xung lượng từ 0,1 – 0,2 giây. L ưu l ượng th ổi không khí nén là 0,1 – 0,2% lượng khí sạch. Nguyên tắc làm việc của bộ lọc với sự thổi ngược dòng như sau: một vòng khuyên rỗng chuyển động lên, xuống dọc theo túi vải, qua vòng khuyên này có m ột dòng không khí nén vận tốc cao chạy theo hướng xuyên tâm và thổi bụi về h ướng ngược với sự lọc. Không khí được đưa đến vòng khuyên nhờ quạt cao áp hoặc máy nén khí qua các ống mềm. Sự phá vỡ các lớp bụi chính là kết qu ả đồng th ời c ủa việc vật liệu lọc bị uốn lượn do các vòng khuyên cộng với sự thổi của các dòng với vận tốc 10 – 30 m/s vào lớp bụi. Những đặc tính kỹ thuật của bộ lọc với phương pháp tái sinh vải lọc bằng sự thổi ngược dòng như sau: Hiệu quả lọc bụi đến 99%, nồng độ bụi khi ra khỏi thiết bị không quá 1mg/m3, trở lực 0,7 – 2,0 KPa; vận tốc dịch chuyển của khung với vòng khuyên 6 – 15 m/phút; vận tốc của dòng không khí th ổi 10 – 30m/s; l ưu lượng tối ưu của không khí trên 1mm khe từ (1,0 – 1,5).10 -3 m3/ph; chiều rộng của khe (lỗ) từ 0,75 – 6,2mm, áp suất của không khí dùng để thổi 6 – 8 KPa. 2.4.4. Ưu và khuyết điểm: - Ưu điểm: hiệu quả xử lý cao, đạt 99% đối với bụi có đường kính d < 1µm , phổ biến tỏng công nghiệp do chi phí không cao, có thể phục hồi vải lọc. - Khuyết điểm: dễ cháy nổ, độ bền nhiệt thấp, theo thời gian thì trở lực của vải lọc càng tăng cần có thời gian giũ bụi hay thay đổi vải lọc. Nhóm 4-DHMT2 Page 18
  19. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min 2.4.5. Công thức tính toán lựa chọn kích thước cà số lượng vải lọc:  Hiệu suất làm việc của bề mặt lọc: Cv − Cr η= Cv  Diện tích một túi vải: π × Dt2 S t = π × Dt × l + 4  Diện tích bề mặt lọc: Q S= v ×η  Số lượng túi vải: S n= St  Diện tích bề mặt thiết bị: S = B.L Với: B = Dt . n1 + (n1-1). d1+2. d2 L = Dt . n2 + (n2-1). d1+2. d2 n1 – số túi phân bố theo hàng ngang, n2 – số túi phân bố theo hàng dọc, d1 – khoảng cách giữa các túi, d2 – khoảng cách giữa túi ngoài cùng đến mặt trong thiết bị.  Chiều cao thiết bị: H = h 1 + h2 + h3 Với: h1: chiều cao phần thân h2: chiều cao phần phễu thu bụi h3: chiều cao phần còn lại  Bề dày thiết bị: Dt × P S= +C 2δ k + ϕ h Với: Nhóm 4-DHMT2 Page 19
  20. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/min C0: hệ số qui tròn kích thước C1 : hệ số bổ sung do bao mòn hoá học C2: hệ số bổ sung do bào mòn cơ học C3: hệ số bổ sung do dung sai âm Dt: đường kính qui đổi P : áp suất tính toán trong thiết bị δ k :giới hạn bền ϕ h : hệ số bền mối hàn  Trở lực của thiết bị: ∆p = A × v n ( N / m 2 ) Trong đó: A = 0,25 – 25: – Hệ số thực nghiệm đối với t ừng lo ại v ải, k ể đ ến đ ộ bào mòn, bẩn… n = 1,25 – 1,3: - hệ số thực nghiệm. 2.4.6. Tính toán thiết bị lọc tay áo.  Các yếu tố vào: Lượng không khí cần lọc: Q = 10m3/phút = 600m3/h. Nồng độ bụi vào thiết bị: Cv =2,444 (g/m3) Khối lượng riêng của bụi đi vào thiết bị: ρ b = 1600(kg / m 3 ) Khối lượng riêng của khí: ρ k = 1,01(kg / m 3 ) Vận tốc khí thải vào thiết bị: w = 15 (m/s) Hiệu suất làm việc của bề mặt lọc: thường lấy η = 85%  Chọn túi lọc tay áo có: Dt: l = (16 – 30) : 1 Đường kính tủi vải: Dt = 60 (mm) - - Chiều dài túi vả: l = 600 (mm)  Chọn thiết bị lọc túi vải có hệ thống rung lắc cơ học để giũ bụi. Chọn vải len có năng suất lọc cao, biến động độ sạch ổn định, dễ ph ục h ồi đ ộ b ền khoảng 6 – 7 tháng hoạt động liên tục, nhiệt độ giới hạn tgh = 90oC.  Diện tích một túi vải: Nhóm 4-DHMT2 Page 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản