Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi khu vực sau sấy dây chuyền sản xuất bột giặt - Công ty cổ phần phân bón Hóa Chất Cần Thơ - Công suất 35.000m3/h

rọng để giảm độ bám dính của vật liệu lên bề mặt túi lọc. Việc bắn xung theo trình tự theo hàng sẽ dẫn đến khả năng các hạt bụi mịn bám sang hàng túi đã được làm sạch Bắn xung cách hàng có thể cải thiện hiện tượng đóng bánh và tăng hiệu quả làm sạch túi lọc cao nhất. Chu kỳ bắn xung tiêu chuẩn Chu kỳ bắn xung tối ưu 7 7 Hình 2.27: Chu kỳ bắn xung Ví dụ Bảng dưới đây hướng dẫn cách cài đặt chu kỳ xung cho hệ thống lọc bụi gồm 17 và 12 dãy túi với 10 xung điều khiển thời gian như bảng đưới đây: Vị trí xung điều khiển 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STT van 1 4 7 10 2 5 8 3 6 9 11 14 17 12 15 13 16 Vị trí xung điều khiển 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STT van 1 4 7 10 2 5 8 3 6 9 11 12 Thời gian bắn xung Thời gian bắn xung của hệ thống lọc bụi nên được thiết kế để khoảng thời gian xả là ngắn và mạnh để tạo ra sóng va đập hiệu quả trong túi lọc. Khoảng thời gian xả xung thông thường được cài đặt từ 0.10 tới 0.15 giây. Tần số xả xung cũng quyết định hiệu quả ngăn chặn việc đóng bánh bụi trên túi. Tần số xả xung có thể cài đặt từ 7 to 30 giây hoặc lâu hơn. Tần số xả xung giữa các van nên được hiệu chỉnh để đạt được độ chênh áp giữa buồng sạch và buồng bụi từ 7 đến 14 mbar (75 - 150 mm WG). Để đảm bảo chu kỳ làm sạch hiệu quả, hệ thống tự động xả xung theo độ chênh áp sử dụng đồng hồ đo chênh áp để cài đặt, như hình vẽ minh họa ở dưới. Kinh nghiệm cho thấy nên cài đặt mức áp thấp tại 10mbar và mức áp cao tại 12.5 mbar. Vị trí áp thấp (app. 10 mbar) Vị trí áp cao (app. 12.5 mbar) Hình 2.28: Kiểm soát chu kỳ vệ sinh túi bằng đồng hồ đo chênh áp Với hệ thống này sẽ tự động xả xung theo trình tự và chu kỳ phụ thuộc vào chênh lệch áp tới mức cao và dừng lại khi chênh áp đạt mức thấp. Với hệ thống này sẽ tiết kiệm được điện năng và khí nén sử dụng so với bộ điều khiển thông thường. Đối với các chu kỳ xả xung có thể tăng nhưng sẽ phụ thuộc vào nguồn áp suất của khí nén cung cấp, nên cài đặt để đảm bảo áp suất khí nén cung cấp cho các vòng xả đảm bảo áp suất yêu cầu, điều này phụ thuộc vào nguồn cung cấp khí nén của nhà máy. Cũng lưu ý để khi chọn đường ống cung cấp khí nén đến các bình chứa khí của hệ thống lọc bụi đảm bảo đủ lưu lượng sử dụng. Van cấp xung khí (Van màng) Nên sử dụng loại van màng CR (Chlorbutadien-Elastomer), màng van có thể vận hành ở nhiệt độ tới 800 C, loại cao su nhân tạo N (Styrol-Butadien-Elastomer) màng van có thể vận hành ở nhiệt độ tới 900 C và loại màng van Viton màng van có thể vận hành ở nhiệt độ tới < 1800 C. Bộ lọc khí cho valve Bộ lọc khí được thiết kế để lọc độ ẩm tồn đọng trong khí nén trước khi cung vấp cho van để loại trừ sự mài mòn và đóng bánh tại đỉnh túi lọc. Bọ lọc khí thường được lắp đặt tại ống cấp khí cho hệ thống lọc. c2/ Thiết bị lọc sợi: - Thành phần lọc gồm một hoặc nhiều lớp, trong đó các sợi vải được phân bố đồng nhất. - Bụi được thu hồi và tích tụ theo chiều dày của lớp lọc. - Vật liệu lọc là các sợi tự nhiên hoặc nhân tạo có chiều dày từ 0,01 ÷ 100 mm. - Tùy theo đường kính của sợi, lưới lọc được phân biệt thành lưới lọc vừa và tinh. - Được ứng dụng khi nồng độ pha phân tán 0,5 ÷ 5 mg/m3. - Chỉ có vật liệu lọc là sợi thô mới được ứng dụng cho nồng độ 5 ÷ 50 mg/m3, khi đó kích thước hạt bụi chủ yếu nhỏ hơn 5 ÷ 10 mm. c4/ Thiết bị lọc là kim loại và gốm: - Làm việc tốt ở 4000C, lọc 99,99% bụi có d = 0,9 mm, vận tốc lọc 0,4 ÷ 0,6 m/phút. - Trở lực của thiết bị khá cao 2000 ÷ 3000 N/m2, việc tái sinh túi lọc khó khăn và việc chế tạo đòi hỏi kỹ thuật cao. - Bộ lọc kim loại được chế tạo từ bột thép cacbon thấp và thép không gỉ hình ống dài. c3/ Thiết bị lọc hạt: - Ứng dụng ít hơn thiết bị lọc sợi. - Ưu điểm: vật liệu lọc dễ tìm, làm việc ở nhiệt độ cao và trong môi trường ăn mòn, chịu tải lớn và độ giảm áp lớn. - Có 2 dạng: thiết bị lọc đệm, thiết bị lọc lớp hạt cứng. - Hiệu quả xử lý và trở lực của lớp lọc luôn thay đổi. d/ Thu bụi theo phương pháp tĩnh điện - Nguyên lý hoạt động: điện trường mạnh sẽ ion hóa những phần tử khí trong dòng khí và truyền điện tích âm (electron) cho hạt bụi dưới tác động va đập quán tính (bắn phá) hoặc khuyếch tán ion. Nhờ thế các hạt bụi bị hút về phía cực dương, đọng lại. - Ưu điểm: + Mức độ làm sạch cao (99%). + Chi phí năng lượng thấp cho việc thu gom bụi 0,1 ÷ 0,5 kW/h cho 1000 m3 khí. + Có thể thu gom các hạt bụi có kích thước 0,1 – 100 mm ( và nhỏ hơn ) khi nồng độ trong không khí từ vài gam đến 50 g/m3. + Nhiệt độ khí làm việc có thể cao hơn 5000C. + Những thiết bị lọc tĩnh điện có thể làm việc với áp suất chân không cũng như khi áp suất cao. - Nhược điểm: + Độ nhạy cao. + Không sử dụng cho loại bụi dễ cháy nổ do có xuất hiện các tia lửa điện. + Dễ hư hỏng cơ khí trong vùng hoạt tính của thiết bị. - Phân loại: + Theo kết cấu bộ lọc. + Cực phóng điện, cực lắng. + Số lượng điện trường dạng phân phối khí. + Dạng tháo bụi khô hay ướt CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG XỬ LÝ BỤI CHO DÂY CHUYỀN SAU SẤY – DÂY CHUYỀN BỘT GIẶT PHÂN BÓN HÓA CHẤT CẦN THƠ Quy trình công nghệ sản xuất NGUYÊN LIỆU KHÔ Sulfat (Na2SO4) >99,9%. Soda (Na2SO3) >99%. Canxicacbonate >99%. Zeolite 4A NGUYÊN LIỆU LỎNG Natri Silicate. Las. Nước 90OC. 1. GIA CÔNG KEM 2. SẤY TẠO HẠT 3. SÀNG PHÂN LOẠI 3’. PHỐI TRỘN PHỤ GIA 4. CÂN ĐÓNG GÓI Bán sản phẩm Hình 3.1: Quy trình công nghệ sản xuất bột giặt Thuyết minh quy trình công nghệ. Công đoạn gia công kem: Tuy đơn giản nhưng quyết định chất lượng sản phẩm, sản phẩm kem đảm bảo trung tính (PH 7 – 9), dạng kem, bề mặt láng bóng, màu trắng sữa, không bị đặc (xốp), kem nhã có độ ẩm 38 – 42%. Kem nhão được phối trộn với các phụ gia khác theo yêu cầu sử dụng và thị hiếu người tiêu dùng, cả hai quá trình này đề được khuấy trộn trong thiết bị khuấy trộn. Kem có độ đồng nhất, nhuyễn và mịn quá trình phun sấy mới ổn định và liên tục. Công đoạn tạo hạt, sấy. Tạo hạt có nhiều cách, tuy nhiên để tối ưu về kỹ thuật, và chi phí sản xuất, thường sử dụng phương pháp sấy phun vừa kết hợp tạo hạt vừa sấy sản phẩm. Dùng bơm cao áp nén kem giặt đến áp suất 50 – 80 kg/cm², qua lỗ béc phun đường kính từ 2,5 – 4,2mm phân tán thành các hạt từ 0,3 – 0,6mm, rơi từ trên cao xuống trong tháp sấy cao từ 9 – 15m, dùng khí nóng có nhiệt độ từ 300 – 350OC thổi ngược từ dưới lên sây khô các hạt đã được định hình, khi sấy sau khi ra khỏi tháp sấy có nhiệt độ 100 – 120OC. Các hạt kem nhão tiếp xúc với khí nóng sẽ bốc hơi nước, hạt kem nở ra khô dần tạo thành bột và nhờ tính năng của Silicate tạo cho hạt bột phồng lên rỗng và xốp rơi xuống đáy tháp. Phương pháp sấy ngược chiều được áp dụng phổ biến hiện nay trong công nghệ sản xuất Bột Giặt, khí sau sấy khô có đem theo bụi cần đưa qua hệ thống lọc bụi để đảm bảo thu hồi bụi và điều kiện vệ sinh môi trường. Công đoạn sàng phân loại và trộn phụ gia Bột thô rơi xuống đáy tháp được chuyển qua sàn phân loại loại bỏ các hạt không đảm bảo quy cách chỉ lấy các hạt có kích thước 0,3 – 0,6. Các hạt không đảm bảo quy cách được đưa về lại thiết bị gia công kem. Các hạt đạt quy cách được quạt hút bột hút lên hệ thống phân ly, phần bột thô được đưa về thiết bị trộn phụ gia và hương liệu, không khí được đưa về hệ thống xử lý bụi. Tại thiết bị trộn phụ gia, bột thô và các phụ gia, hương liệu được định lượng và phối trộn tùy theo yêu cầu và thị hiếu người tiêu dùng. Sản phẩm sau trộn đạt yêu cầu về chất lượng, thành phần và hương liệu được chuyển sang công đoạn đóng bao. Công đoạn cân đóng gói sản phẩm. Bột giặt từ hệ thống bunke chứa được cần định lượng và đóng gói tùy theo trọng lượng và quy cách sản phẩm, các túi bột giặt sau khi dán được xếp vào các hộp carton và chuyển vào kho lưu trữ. NGUỒN GỐC PHÁT SINH KHÍ THẢI, BỤI VÀ TÍNH CHẤT BỤI BỘT GIẶT. Khí thải lò cấp nhiệt sấy. Do sử dụng nhiên liệu đốt là dầu nặng (dầu FO) hàm lượng sulfur thấp, nên lượng khí thải NOx và SOx rất thấp, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môi trường. Bảng 3.1: Bảng nồng độ các chất gây ô nhiễm gây ô nhiễm lò cấp nhiệt STT CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ NỒNG ĐỘ QCVN: 19:2009 1 Bụi Mg/m³ 54 200 2 SO2 Mg/m³ 440 400 3 NOX Mg/m³ 126 850 4 CO Mg/m³ 442 1.000 Dựa vào nồng độ các chất ô nhiễm trong bảng, chúng ta có thể kết luận dầu FO đạt tất cả các chỉ tiêu về môi trường QCVN 19:2009. Tuy nhiên, để đảm bảo điều kiện vệ sinh môi trường, nhiệt độ khí thải, Công ty đã đầu từ lắp đặt hệ thống xử lý bụi và dập nước cho thiết bị lò cấp nhiệt. Đặc điểm bụi bột giặt. Độ PH: 7 - 9. Có tính bám dính nhẹ, khối lượng riêng 140 – 420 kg/m³. Độ ẩm bụi bột giăt: 3% Đặc điểm khí thải tại công đoạn vận chuyển bột và sấy: gồm bụi bột giặt, hơi nước, và một lượng rất nhỏ hơi đặc trưng của nguyên liệu bột giặt. 3.3 QUY TRÌNH XỬ LÝ BỤI Tháp sấy --à Cyclon tổ hợp (Đang sử dụng trong nhà máy)-à Hệ thống lọc bụi tay áo (Lắp mới). ỐNG DẪN (Hiện hữu) THÁP SẤY XICLON (Hiện hữu) ỐNG DẪN LỌC BỤI TÚI (Lắp mới) QUẠT HÚT ỐNG KHÓI Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý bụi. Thuyết minh quy trình công nghệ: Nguyên liệu sau tháp sấy sẽ được thu hồi, phần còn lại qua tháp sấy và qua hệ thống Cyclon chum có 6 cyclon. Nồng độ hỗn hợp không khí & bột vào thiết bị phân ly: 0,356 kg/m³ kk. Nồng độ hỗn hợp sau thiết bị phân ly vào cyclon chùm 6x900: 3,57 g/m³ kk. Tại đây một lượng bụi có kích thước và tỷ trọng lớn sẽ được lắng xuống đáy Xiclon. Nồng độ bụi sau cyclon chùm 6x900 vào lọc túi : 1,250 mg/m³kk. Phần khí còn lại được xử lý bụi một phần được hút qua hệ thống lọc bụi tay áo. Tại đây bụi được loại bỏ hơn 90-95% và thu hồi. Phần khí sạch được hút ra ngoài theo ống khói và thải ra môi trường đạt theo quy chuẩn việt Nam. 3.4 TÍNH TOÁN LẠI HỆ THỐNG CYCLON HIỆN HỮU TRONG NHÀ MÁY Mỗi tổ hợp gồm 6 Cyclon loại 2H15 có d= 900.. Dựa vào bảng III.5 Sổ tay quá trình thiết bị Công Nghệ Hoá Chất T1chọn 6 Cyclon có đường kính 900mm. Tương đương công suất 35.000 m3/h. Thể tích làm việc của nhóm 6 cyclon đơn: 2.1m3Khối lượng riêng của hạt bụi là: rb = 300 kg/m³. Diện tích tiết diện ngang của xiclon (m2) [3.1] Trong đó F: diện tích tiết diện ngang của xiclon (m2) L: lưu lượng dòng khí (m3/s) wp: tốc độ quy ước, thường chọn wp = 2,2 ÷ 2,5 (m/s). Chọn wp = 2,5 (m/s) Đường kính xiclon được tính bằng công thức (m) [3.2] Trong đó L: lưu lượng dòng khí, m3/s wq: tốc độ qui ước của dòng khí trong xiclon, m/s. N: số lượng xiclon đơn nguyên Chọn N = 6 è D = 0.9m = 900mm Tốc độ thực tế của khí trong xiclon Diện tích thực của xiclon [3.3] Tốc độ thực tế [3.4] Độ sai biệt so với tốc độ tối ưu [3.5] vtt = 7,64 m/s đạt yêu cầu. (Kỹ Thuật Môi Trường, 2001) Các kích thước chi tiết của xiclon ЦH-15 Theo sách “Kỹ thuật lọc bụi và làm sạch khí” – Hoàng Kim Cơ – Nhà Xuất Bản Giáo Dục. Trang 81, dựa vào đường kính thân xiclon ta tính được như sau: *Đường kính của xiclon D = 0,9m = 900mm *Chiều rộng ống dẫn khí vào: [3.6] *Chiều cao cửa vào (kích thước bên trong) [3.7] *Chiều dài ống dẫn khí vào: [3.8] *Chiều cao ống tâm có mặt bích: [3.9] *Chiều cao phần hình trụ: [3.10] *Chiều cao phần thân hình nón: [3.11] *Chiều cao phần bên ngoài ống tâm: [3.17] *Chiều cao thiết bị xiclon: [3.12] *Đường kính ngoài của ống thoát khí ra: [3.13] *Đường kính trong của cửa tháo bụi: [3.14] Chọn d2 = 300 mm *Khoảng cách từ tận cùng đến mặt bích: [3.15] Chọn h5 = 250mm *Góc nghiêng giữa nắp và ống vào: a =150 b) Xác định đường kính giới hạn của hạt bụi Đường kính giới hạn của hạt bụi được tính theo công thức Baturin V.V 1965 [3.16] Trong đó d0: đường kính giới hạn của hạt bụi (m) m: hệ số nhớt động học của bụi (Trần Ngọc Chấn – ONKK và xử lý khí thải.Tập 2) [3.17] r2: bán kính thân xiclon, r2 = D/2 = 0,45 (m) r1: bán kính ống thoát khí sạch, r1 = d1/2 = 0,27 (m) rb: khối lượng riêng của bụi, rb = 300 kg/m3 vE: vận tốc của khí ở ống dẫn vào xiclon [3.18] n: số vòng quay của dòng khí bên trong xiclon [3.19] Thay các số liệu vào ta có [3.20] c) Hiệu quả lọc theo cỡ hạt của xiclon [3.21] Với Trong đó l: chiều cao làm việc của xiclon, l = 2,394(m) L: lưu lượng làm việc của xiclon, 35000/6=5,833(m3/h) Kết quả tính toán hiệu quả lọc theo cỡ hạt h(d) thể hiện trong bảng sau Bảng 3.2: Hiệu quả lọc theo cỡ hạt h(d) Đường kính hạt bụi d, m 5.10-6 10.10-6 15.10-6 20.10-6 25.10-6 > 25.10-6 1-exp(ad2) 0,051 0,189 0,377 0,568 0,731 - 1-exp(ad02) 0,702 h(d), % 7,3 26,9 53,7 80,9 100 100 d) Hiệu quả lọc theo khối lượng của hệ thống Bảng 3.3: Bảng phân cấp cỡ hạt ban đầu của hạt bụi Đường kính cỡ hạt d, mm < 5 5 – 10 10 – 20 20 – 24 25 – 40 40 – 60 > 60 Tổng Phần trăm khối lượng % 1,0 6,2 11,5 10,2 10,6 15,5 45 100 Lượng bụi trong 1 m3 khí thải, mg/m3 12,5 77,5 143,75 127,5 132,5 193,75 562,5 1250 Hiệu quả lọc theo cỡ hạt H% lấy trung bình theo cỡ hạt 1,85 15,87 53,7 90,9 100 100 100 - Lượng bụi còn lại sau khi qua xiclon, mg/m3 12,27 65,2 66,56 11,61 0 0 0 155,64 Hiệu suất làm sạch của xiclon e) Khối lượng bụi thu trong 1 ngày Khối lượng riêng của khí thải ở 40oC: [3.22] Lượng hệ khí vào xiclon [3.23] Trong đó: rk: khối lượng riêng của khí thải, kg/m3 Qv: lưu lượng khí vào xiclon, m3/h Nồng độ bụi trong hệ khí đi vào xiclon (% khối lượng) [3.24] Nồng độ bụi trong hệ khí ra khỏi xiclon (% khối lượng) [3.25] Lượng hệ khí ra khỏi xiclon [3.26] Lượng khí sạch hoàn toàn [3.27] Lượng bụi thu được [3.28] Lưu lượng hệ khí đi ra xiclon [3.29] Năng suất xiclon theo lượng khí sạch hoàn toàn [3.30] Khối lượng bụi thu được ở xiclon trong 1 ngày [3.31] Thể tích bụi thu được ở xiclon trong 1 ngày [3.32] TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TAY ÁO Các thông số đầu vào thiết bị xử lí: Khối lượng riêng của bụi: rb= 300 kg/m3. Khối lượng riêng của môi trường không khí: rk= 1.2 kg/m3. Độ nhớt động học của môi trường: mkk=19.1*10-6 Pa.s Đường kính hạt bụi: db =1¸ 100 mm. Lấy đường kính trung bình dtb=7 mm. Nhiệt độ trước khi vào hệ lọc tay áo tb=60-80oC Độ ẩm: Khoảng 30% Lưu lượng đầu vào: Q =35.000 m3 /h. Nồng độ bụi: Cb=1250 mg/m3. Các thông số sau thiết bị xử lí: Nhiệt độ trước khi vào hệ lọc tay áo tb=60-80oC Độ ẩm: Khoảng 30% Lưu lượng đầu ra: Q =35.000 m3 /h. Nồng độ bụi: Cb=62.5 mg/m3. Tính số lượng túi vải: Chọn vải không dệt có năng suất lọc cao, biến động độ sạch ổn định, dễ phục hồi độ bền khoảng 12-18 tháng hoạt động liên tục. Technical Specification Sheet Product Name: Acrylic Felt Product Code: TZZ0550TK-HSAA Physical Properties Fiber: A Acrylic Scrim: Polyester Yarn Weight/Tolerance:(g/m2) 500 Thickness/Tolerance:(mm) 1.9 Width:(mm) 2150 Mechanical Finish: Heatset and Singed One Side Chemical Finish: Air Permeability/Tolerance:(dm3/dm2/min@20mmH2O) 200 ypical Load @ Peak (N/5cm) MD: 1800 XD: 1800 Typical Strain @ Peak MD: 25% XD: 40% Typical Strain @ 50N MD: 1.0% XD: 2% Liner Shrinkage@ 170 ℃ MD: 3% XD: 3% Mullenburst:Psi 750+ Conductive：Ω 108Ω~109Ω Chemical Properties Acids Resistance: Good Alkalis Resistance: Excellent Hydrolysis Resistance: Excellent Oxidize Resistance: Good Abrasion Resistance: Excellent Temperature Maximum Operation Temperature: (℃) 125（Dry） Maximum Surge Temperature: (℃) 140（Dry） Bảng 4.1: Bảng đặc tính kỹ thuật của vải lọc bụi Chiều dài lọc túi thích hợp: L =2000 ¸3500mm (Theo ô nhiễm không khí và xử lý khí thải- Trần Ngọc Chấn Tập 2) Do điều kiện không gian mà ta chọn L, ở đây L =3500mm. Đường kính túi vải thuộc trong dãy 125-300mm (Theo ô nhiễm không khí và xử lý khí thải- Trần Ngọc Chấn Tập 2) Chọn D=160mm Diện tích bề mặt lọc của mỗi túi vải: F1= p.D.L =3.14* 3.5* 0.16 =1.76 m2. Diện tích bề mặt lọc yêu cầu cần xử lí lượng bụi : F = Q/v.h - Q =35.000 m3/h (Lưu lượng đầu vào) - v: Cường độ lọc bụi . v =15 ¸ 200 m3/m2.h. Do yêu cầu của loại vải và khả năng xử lí mà chọn v khác nhau, chọn v =100 m3/m2.h. - h: Hiệu suất làm việc của bề mặt lọc, thường lấy h =85% . Từ đó => F =35.000/(100 *85%) =411.7 m2. Chọn diện tích lọc: F=422 m2 Số ống tay áo dùng là: n = F / F1 =422 / 1.76 =239.7 ống. Do vấn đề chế tạo, nên ta chọn số ống sao cho phù hợp, chọn n = 240 ống. Tính số lượng valve rung giũ Dựa vào Catalogue của Joil Enterprise., LTD ta chọn số valve như sau: Lượng khí nén dung để rung rũ 1 túi = Diện tích lọc của 1 túi x Vận tốc khí nén để rung rũ 1 túi Vận tốc khí nén để rung rũ 1 túi = Vận tốc lọc x Hệ số rung rũ Giả thiết vận tốc lọc = 1.5m/phút, dựa vào bảng hệ số rung rũ ở dưới chọn được: hệ số rung rũ = 2.5 Diện tích vải lọc của 1 túi = 3.14x0.160x3.5 = 1.76m2 Vận tốc khí nén để rung rũ 1 túi = 1.5x2.5= 3.75m3/phút Lượng khí nén dung để rung rũ 1 túi = 1.76x3.75= 6.6m3/phút=110 lít/giây=11 lít/0.1giây Theo bảng tra trên, với loại van 1-1/2” tại áp suất khí nén: 5kg/cm2, thời gian rũ là 0.1 giây 115lít/giây, Số túi 1 hàng = 115/11= 10.45 (chon 11 túi) 6kg/cm2, thời gian rũ là 0.1 giây 137lít/giây, Số túi 1 hàng = 137/11= 12.45 (chọn 12 túi) Số lượng valve cần thiết: 20 chiếc Tính toán và lựa chọn kích thước buồng lọc Ta có: n =n1 * n2 Chọn số lượng ống theo chiều dài n1’=20 ống. Chọn số lượng ống theo chiều rộng n2’=12 ống. Khoảng cách giữa 2 ống theo tâm hai ống, chọn l1= 0.21 cm Số lượng khoảng cách giữa hai ống tính từ tâm theo chiều rộng 11 ống, n1=10 Số lượng khoảng cách giữa hai ống tính từ tâm theo chiều dài 20 ống, n1=18 Khoảng cách giữa hai ống tính từ tâm tại khu vực nối: l2=0.26cm Khoảng cách giữa thành thiết bị đến tâm ống l3= 0.175cm Từ đó => Chiều rộng thiết bị L = l1*n1 + l2 + l3*2 = 0.21*10 + 0.26 + 0.175*2 = 2.71 m Chiều dài thiết bị: B = l1*n2 + l2 + l3*2 = 0.21*18 + 0.26+ 0.175*2 = 4.39 m Chiều cao thùng lọc: h =H + H1 + H2 -H: Chiều cao bộ phận lọc: H = L = 3.555 m . -H1: Chiều cao tạo bộ phận chấn động ở trên túi vải, thường lấy H 1= 0.615 m. -H2: Chiều cao bộ phận thu hồ bụi ,tuỳ theo lượng bụi và thời gian cần thu hồi chọn H2 =2.478m. Khoảng cách khu vực nối giữa thùng lọc và phễu chứa bụi: 0.02m Từ đó => h = 6.848 m . Chiều dày của thân thiết bị, do thiết bị hoạt động ở áp suất thường nên có thể không cần tính chiều dày thân thiết bị, chọn chiều dày = 4 mm. Rũ bụi bằng bộ điều khiển xung khi nén, thời gian xả khí 4 lần/phút, mỗi lần xả 0.1s. Theo lựa chọn trên và hiệu quả xử lí bụi của thiết bị tay áo, ta có hiệu suất h >= 90%, thì dòng khí đi ra có nồng độ: Cr = (1 - h) *Cb = (1 – 0.95) *1250 = 62.5 mg/m3 . Theo tiêu chuẩn thải bụi của Việt Nam (QCVN Ccp= 150mg/m3), với nồng độ Cr đạt tiêu chuẩn cho phép. Điều đó có nghĩa nó không gây ra phát tán ra môi trường xunh quanh và đảm bảo sức khoẻ tốt cho công nhân trong nhà máy. 4.4Tính toán đường ống: Đường ống trước thiết bị lọc bụi Chiều dài đường ống từ tháp sấy đến Cyclon là 18 m. Chọn vận tốc dòng khí trong ống vt =22 m/s. Với lưu lượng đầu vào Q =35.000 m3/h => đường kính ống vào Æt =(4Q/vt*p )1/2 Æt = (4*(35000/3600)/ 3.14*22)1/2 Æt = 0.75 m Chọn Æt =750 mm Chiều dài đường ống từ Cyclon thiết bị xử lí bụi là 5 m. Chọn vận tốc dòng khí trong ống vt =22 m/s. Với lưu lượng đầu vào Q =35.000 m3/h => đường kính ống vào Æt =(4Q/vt*p )1/2 Æt = (4*(35000/3600)/ 3.14*22)1/2 Æt = 0.75 m Chọn Æt =750 mm Đường ống sau thiết bị xử lí bụi tay áo: Chọn vận tốc khí sạch ra vr = 17m/s . Tương tự với lưu lượng đầu vào Q =35.000 m3/h => đường kính ống vào Æt =(4Q/vt*p )1/2 => Æt = (4*(35.000/3600)1.94/ 3.14*17)1/2 Æt = 0.85 m = 850mm. * Đường kính ống khói Chọn vận tốc dòng khí trong ống vt =12 m/s. Với lưu lượng đầu vào Q =35.000 m3/h => đường kính ống vào Æt =(4Q/vt*p )1/2 Æt = (4*(35000/3600)/ 3.14*12)1/2 Æt = 1.01 m Chọn Æt =1200 mm 4.5 Trở lực của xiclon, thiết bị lọc bụi và toàn bộ hệ thống đường ống: Tổn thất áp suất trong xiclon Trở lực của xiclon được tính theo sách Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải Tập 2 của Trần Ngọc Chấn. Lưu lượng khí vào xiclon: L=VE*a*b= 15*0,594*0,234= 2,08m3/s VE: Vận tốc vào của khí: VE=15m/s KE= 16ab/d21= 16*0,549*0,234/0,542= 7,08 Nhận áp suất dư trong chùm khoảng 5mmHg. Khối lượng đơn vị của khí thải t=90oC theo công thức: kg/m3 Vận tốc khí quy ước của khí đi qua 6 xiclon con đướng kính d=900mm: v= Như vậy sức cản khí động của xiclon chùm = 242Pa Trở lực thiết bị lọc bụi: Theo “ Sổ tay quá trình thiết bị tập 1 “ Nhà xuất bản xây dựng 1992 Ta có: Dp1=A*vn Trong đó: Dp1: Trở lực của thiết bị lọc túi vải .Pa . A : Hệ số thực nghiệm đối với từng loại vải kể đến độ ăn mòn, độ bẩn… Thường A =0.25 ¸ 25, chọn A = 0.25 v :Cường độ lọc , v =97.5 m3/m2.h . n :Hệ số thực nghiệm, n =1.25 ¸ 1.3. Chọn n =1.3 =>Dp1 = 97.51.25*5 =306.3*3 Dp1 = 918.9( Pa ), chọn trở lực thiết bị = 1300 Pa. (Theo thầy Trần Ngọc Chấn thì trở lực của túi vải thay đổi từ 900 ¸1040 Pa và của cả thiết bị từ 1265¸ 1400 Pa) Trở lực trên đường ống: rP = rPms + rPcb Trong đó: rP: Tổn thất áp suất trong đoạn ống (Pa) rPms: Tổn thất ma sát (Pa) rPcb: Tổn thất áp suất cục bộ (Pa) Với rPms= R.L R: Tổn thất áp suất ma sát riêng (Pa/m) L:Chiều dài đoạn ống (m) Đoạn ống (m) Bộ phận và phụ tùng của đoạn ống Vận tốc KK (m/s) Áp suất động của KK (Pđ)- Pa Tổn thất ma st Hệ số cản cục bộ Tổn thất p suất cục bộ Tổn thất áp suất tồn phần Ring R Của đoạn 18 2 co 90˚ 22 290 34 613 0,70 1085 Đoạn ống 0,70 203 5 2 co 90˚ 17 290 34 170 0,70 Đoạn ống 0,70 203 463 4 2 co 90˚ 19 290 30 105 0,70 160 1 cơn 850-900 0,05 Đoạn ống 0,75 218 410 9 Đoạn ống 12 210 4 32 0,00 0 40 Tổng cộng 2158 Tính toán ống khói a/ Đường kính ống khói Chọn vận tốc dòng khí trong ống vt =12 m/s. Với lưu lượng đầu vào Q =35.000 m3/h => đường kính ống vào Æt =(4Q/vt*p )1/2 Æt = (4*(35000/3600)/ 3.14*12)1/2 Æt = 1.01 m Chọn Æt =1200 mm b/ Chiều cao ống khói: Nồng độ bụi còn lại trong khí thải ra ống khói Nhiệt độ khí thải: 700C. Nhiệt độ không khí xung quanh: 300C Vậy ống khói cần phải có chiều cao tối thiểu: [4.51] Trong đó : A: Hệ số kể đến độ ổn định của khí quyển. Đối với phần lớn các địa phương của Việt Nam A = 200 – 240. Chọn A = 2 Cmax: nồng độ bụi cực đại trên mặt đất, Cmax = 100 x 10-6 x (1-0,95) = 5 (mg/m3) [4.52] L: lưu lượng khí thải, L = 9,72 m3/s. M: Tải lượng ô nhiễm, g/s. [4.53] F: hệ số kể đến loại chất khuếch tán. Đối với bụi F = 2; F = 2,5; F = 3 ứng với trường hợp có lọc bụi với hiệu suất lọc lần lượt là ³ 90%; 90 – 75% và < 75% hoặc không có thiết bị lọc bụi. Với hiệu suất thiết bị lọc tay áo là 95% Þ Chọn F = 2. ΔT: hiệu số giữa nhiệt độ khí thải và nhiệt độ khí quyển (0C) ΔT = 70 – 30 = 400C m, n: các hệ số không thứ nguyên kể đến điều liện thoát ra của khí thải ở miệng ống khói. Chọn m=1, n = 1. 4.7 Khối lượng bụi thu được của thiết bị lọc bụi túi vải Nồng độ bụi vào thiết bị lọc túi vải Khối lượng riêng của bụi: rb = 300 kg/m3 Lượng hệ khí vào xiclon Trong đó: rk: khối lượng riêng của khí, kg/m3 Qv: lưu lượng khí vào thiết bị lọc túi vải, m3/h Nồng độ bụi trong hệ khí đi vào thiết bị lọc túi vải (% khối lượng) Nồng độ bụi trong hệ khí ra khỏi thiết bị lọc túi vải (% khối lượng) Lượng hệ khí ra khỏi thiết bị lọc túi vải Lượng khí sạch hoàn toàn Lượng bụi thu được: Lưu lượng hệ khí đi ra thiết bị lọc túi vải Năng suất của thiết bị lọc túi vải theo lượng khí sạch hoàn toàn Khối lượng bụi thu được ở thiết bị lọc túi vải trong 1 ngày: Thể tích bụi thu được ở thiết bị lọc túi vải trong một ngày: 4.8 Chọn vật liệu Thiết bị làm việc ở t = 700C Áp suất làm việc Plv = 1at = 9,81.104 N/m2 Chọn vật liệu là thép cacbon thường để chế tạo thiết bị Ký hiệu thép: CT3 Giới hạn bền: sb = 380.106 (N/m2) Giới hạn chảy: sc = 240.106 (N/m2) Chiều dày tấm thép: b = 4-20mm Độ dãn tương đối: d = 25% Hệ số dẫn nhiệt: l = 50 (W/m0C) Khối lượng riêng: r = 7850 (kg/m3) Chọn công nghệ gia công là hàn tay bằng hồ quang điện, bằng cách hàn giáp mối 2 bên. Hệ số hiệu chỉnh: h =1 Hệ số an toàn bền kéo: hk = 2,6 Hệ số an toàn bền chảy: hc = 1,5 Xác định ứng suất cho phép của thép CT3 Theo giới hạn bền: [4.43] Trong đó sk: giới hạn bền kéo, sk = 380.106 (N/m2) nk : hệ số bền kéo, nk = 2,6 h: hệ số hiệu chỉnh, h = 1 Theo giới hạn chảy: [4.44] Trong đó: sc: giới hạn bền chảy, sc = 240.106 (N/m2) nc : hệ số bền kéo, nc = 1,5 h: hệ số hiệu chỉnh, h = 1 Ta lấy giới hạn bé hơn trong 2 ứng suất cho phép ở trên làm ứng suất cho phép tiêu chuẩn. [s] = 146,15.106 (N/m2) = 146,15 (N/mm2) Thiết bị lọc túi vải: a) Tính bề dày thân tháp: Ta có Hệ số bền mối hàn j: thân hình trụ hàn dọc, hàn tay bằng hồ quang điện, hàn giáp mối 2 bên, kích thước dài và rộng ³ 700mm ® hệ số bền mối hàn jh = 0,95 (Bảng XIII.8 – Trang 362 - Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2) Hệ số hiệu chỉnh: h = 1 (thiết bị thuộc nhóm 2 loại II). (Bảng XIII.2 – Trang 356 - Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2) Ta có [4.45] Bề dày tối thiểu của thân [4.46] Trong đó Lt: Chiều dài thùng lọc , Dt = 4,39 m P: áp suất làm việc trong tháp, P = 9,81.104 N/m2 jh: hệ số bền mối hàn, jh = 0,95 [s]: ứng suất cho phép tiêu chuẩn, [s] = 146,15.106 N/m2 Chọn hệ số bổ sung để quy tròn kích thước: C = C1 + C2 + C3 + C0 Với: C0: hệ số quy tròn kích thước, C0 = 0,5 mm C1: hệ số bổ sung do bào mòn hóa học trong thời hạn sử dụng thiết bị là 15 năm với tốc độ ăn mòn 0,1mm/năm, C1 = 1 mm C2: hệ số bổ sung do bào mòn cơ học, C2 = 0,4 mm C3: hệ số bổ sung do dung sai âm (Bảng XIII.9-Trang 364-Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hoá chất tập 2), C3 = 0,4 mm C = 2,3 mm Bề dày thực của thân thiết bị: S = S’ + C = 1,55 + 2,3 = 3,85 mm Chọn S = 4 mm. Kiểm tra lại ứng suất thành thiết bị theo áp suất thử tính toán Áp suất thử Pth được tính theo công thức (Bảng XIII-5- trang 358 - Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hoá chất tập 2) Pth = 1,5 x Plv = 1,5 x 9,81 x 104 = 14,715 x 104 N/m2 Ứng suất theo áp suất thử tính toán [4.47] Xét Vậy thân tháp có bề dày S = 4 (mm) thỏa điều kiện bền và áp suất làm việc. b) Bề dày nắp: Bề dày nắp lấy bằng bề dày thân, S = 4 mm c) Bề dày đáy: Bề dày đáy lấy bằng bề dày thân, S = 4 mm d) Tính chân đỡ Để chọn được chân đỡ thích hợp, trước tiên ta phải chọn tải trọng của toàn tháp. Chọn vật liệu làm chân đỡ là thép CT3. Khối lượng riêng của thép CT3 là: r = 7850kg/m3 4..9 Chọn quạt: Trở lực toàn hệ thống DPht =DPxiclon+ DPđo + DPtb + = 242 + 2158 + 1300 = 3700Pa b/ Công suất quạt kw Trong đó: hq = 0,6: hiệu suất quạt. htr = 0,95: hiệu suất truyền động trực tiếp với trục động cơ Dựa vo Catalogue Infinair tra được các thông số sau: Số vòng quay của quạt: 1480 vòng/phút. Công suất động cơ: 55Kw, 4 cực Truyền động gián tiếp qua dây đai c/ Tính động cơ điện: Công suất của động cơ kéo quạt được xác định theo công thức: Trong đó: htd : hệ số truyền động, chọn nối đồng trục htd = 0,98. K: hệ số dự trữ công suất của động cơ. Tra bảng 7.4 [6] ta được K = 1,1 Nq : công suất quạt, kw. KHÁI QUÁT KINH TẾ KHỐI LƯỢNG THIẾT BỊ T.T Chi tiết Dài (mm) Rộng (mm) Dày (mm) Cao (mm) Đkính (mm) Vật liệu KLR K.lượng (Kg) SL Tổng KL I Chân Tổng 842.24 1 Chân đứng 3100 ThThép hình H150x150 31.10 96.41 6 578.46 2 Thanh ngang 3000 Thép hình V50x5 3.37 10.11 6 60.66 3 Giằng chéo 3400 V50x5 3.37 11.46 8 91.66 4 Bích móng 300 300 15.0 Thép CT3 15 mm 7.86 10.61 6 63.67 5 Bass giua 300 300 8.0 Thép CT3 8 mm 7.86 5.66 4 22.64 6 Bass 200 100 8.0 Thép CT3 15 mm 7.86 1.26 20 25.15 II Phễu Tổng 1153.12 1 Mặt bích 4530 330 4.0 Thép CT3 4 mm 7.86 15.28 1 15.28 2 Mặt bích ghep pheu 8860 Thep hinh U80 7.05 62.46 2 124.93 3 Hộp dẫn bụi 4430 250 3.0 40 Thép CT3 3 mm 7.86 8.83 1 8.83 4 Vách phễu 1 2300 250 4.0 2050 Thép CT3 3 mm 7.86 82.18 2 164.35 5 Vách phễu 2 6480 4430 4.0 2050 Thép CT3 3 mm 7.86 351.59 2 703.17 6 Cửa thăm 500 500 3.0 Thép CT3 3 mm 7.86 5.90 1 5.90 7 Thanh tăng cứng 8780 100 4.0 Thép CT3 4 mm 7.86 27.60 2 55.21 8 Thanh tăng cứng 3000 100 4.0 Thép CT3 4 mm 7.86 9.43 8 75.46 III Thùng lọc Tổng 2928.55 1 Bich nối 8860 Thep hinh U80 7.05 62.46 2 124.93 2 Vách 1 2300 4100 3.0 Thép CT3 2.5mm 7.86 222.36 2 444.72 3 Vách 2 6480 4100 3.0 Thép CT3 2.5mm 7.86 626.47 2 1252.95 4 Tăng cứng dọc 1700 50 4.0 Thép CT3 4mm 7.86 2.67 5 13.36 5 Tăng cứng ngang 7000 50 4.0 Thép CT3 4mm 7.86 11.00 2 22.01 6 Tăng cứng nắp 1620 50 4.0 Thép CT3 4mm 7.86 2.55 8 20.37 7 Nắp 1150 1620 3.0 Thép CT3 3mm 7.86 43.93 8 351.44 8 Tay cầm nắp 240 12 Thép CT3 12mm 7.86 0.21 16 3.41 9 Thanh la nắp 5540 50 4.0 Thép CT3 4mm 7.86 8.71 8 69.67 10 V50 đỡ nắp 17560 Thép hình V63x4 3.90 68.48 1 68.48 11 Thanh đỡ nắp U80 2300 Thép hình U80 7.05 16.22 3 48.65 12 Thanh đỡ nắp U80 6480 Thép hình U80 7.05 45.68 1 45.68 13 V63 đỡ tấm mặt sàn 17560 Thép hình V63x4 3.90 68.48 1 68.48 14 V63 đỡ tấm mặt sàn 2300 Thép hình V63x4 3.90 8.97 3 26.91 15 Mã móc cẩu 320 20 Thép trụ Ø20 7.86 0.79 4 3.16 16 Bass cẩu 250 250 20.0 Tôn 20 mm 7.86 9.83 4 39.30 17 Ống Dẫn khí từ bình khí nén 2300 2.5 34 Thép ống 2.5mm 7.86 4.83 28 135.17 18 V50 đỡ bình khí nén 1000 Thép hình V50x5 3.37 3.37 3 10.11 19 Ống đỡ mặt sàn 600 2.5 34.0 Thép ống 2.5mm 7.86 1.26 8 10.07 20 Bass ong khi 100 200 8.0 Thép ống 8mm 7.86 1.26 56 70.43 21 Thanh giu nap 100 70 8.0 Thép ống 8mm 7.86 0.44 34 14.97 22 V đỡ ống khí 2240 V 50 x 5 3.37 7.55 1 7.55 23 V đỡ ống khí 8780 V 50 x 5 4.37 38.37 2 76.74 IV Cầu thang 109.42 1 Thanh V50 đỡ chính 8360 Thép hình V50x5 3.37 28.17 2 56.35 2 Ống bám 440 2.5 34 Thép ống 2.5mm 7.86 0.92 22 20.32 3 Lá chắn 8360 50 2.0 Thép CT3 2mm 7.86 6.57 3 19.71 4 Vòng bảo vệ 1727 50 2.0 Thép CT3 2mm 7.86 1.36 7 9.50 5 Tấm đế 150 150 10.0 Thép CT3 15mm 7.86 1.77 2 3.54 V Lan can 153.06 1 Ống Ø34 2300 2.5 34 Thép ống 2.5mm 7.86 4.83 2 9.65 2 Ống Ø34 6480 2.5 34 Thép ống 2.5mm 7.86 13.60 2 27.20 3 Ống Ø34 1000 2.5 34 Thép ống 2.5mm 7.86 2.10 19 39.88 4 Ống Ø34 2300 2.5 34 Thép ống 2.5mm 7.86 4.83 10 48.27 5 Ống Ø34 700 2.5 34 Thép ống 2.5mm 7.86 1.47 5 7.35 6 Lá chắn 17560 50 3.0 Thép CT3 3mm 7.86 20.70 1 20.70 VI Buồng khí ra Tổng 9.81 1 Bich cua ra 4800 50 3.0 Thép CT3 3mm 7.86 5.66 1 5.66 2 Cua khi ra 1700 500 3.0 40 Thép CT3 4mm 7.86 4.15 1 4.15 VII Ống vào 91.45 1 Cua khi vao 1500 750 3.0 50 Thép CT3 4mm 7.86 5.31 1 5.31 2 Côn đổi ống vào 1500 3000 2.0 Thép CT3 2mm 7.86 70.74 1 70.74 3 Bich duong khi vao 1600 850 4.0 50 Thép CT3 4mm 7.86 7.70 2 15.41 VIII Sàn thao tác 236.10 1 V50 đỡ sàn 2890 Thép hình V50x5 3.37 9.74 4 38.96 2 Mặt sàn 6480 700 4.0 Thép CT3 4mm 7.86 142.61 1 142.61 3 Khung mặt sàn 7880 Thép hình V50x5 3.37 26.56 1 26.56 4 Lá chắn 7880 40 3.0 Thép CT3 4mm 9.86 9.32 3 27.97 Khối lượng cả hệ 5524 NHÂN HỆ SỐ 1.1 6076 KHỐI LƯỢNG ĐƯỜNG ỐNG STT TÊN CHI TIẾT VẬT LIỆU DÀI (M) RỘNG (M) CAO(M) ĐK(M) ĐỘ DÀY(mm) KLR KHỐI LƯỢNG SL TỔNG KHỐI LƯỢNG 1 Đường khí vào Thép 3mm 0.75 0.63 3.00 7.86 34.82 1 34.82 2 Đường khí ra Thép 3mm 0.20 0.80 0.50 3.00 7.86 23.58 1 23.58 3 Co đường khí ra Thép 3mm 1.20 0.80 0.50 3.00 7.86 47.16 1 47.16 4 Côn đổi đường khí ra Thép 3mm 0.30 0.80 0.50 3.00 7.86 25.94 1 25.94 5 Đường ống khí ra Thép 3mm 4.00 0.65 3.00 7.86 192.51 1 192.51 6 Co 90 Thép 3mm 2.00 0.65 3.00 7.86 96.25 1 96.25 7 Côn đổi vào quạt Thép 3mm 0.40 0.65 3.00 7.86 19.25 2 38.50 8 Đường ống khói Thép 3mm 2.00 0.65 3.00 7.86 96.25 1 96.25 9 Bích đường ống Thép 4mm 0.75 4.00 7.86 13.88 20 277.65 TỔNG KL 832.67 HỆ SỐ 1.1 915.93 TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI TT DIỄN GIẢI Thông số Giá mua Hệ số (%) Giá bán Đơn vị SL Đơn giá(VNĐ) Thành tiền (VNĐ) Đơn giá(VNĐ) Thành tiền (VNĐ) I KHỐI LƯỢNG CHẾ TẠO 1 Tổng khối lượng chế tạo lọc bụi 35.000m3h Kg 6076 16,000 97,217,795 100% 32,000 194,435,590 2 Tổng khối lượng chế tạo đường ống Kg 916 20,000 18,318,653 100% 40,000 36,637,306 II CHI TIẾT THIẾT BỊ 1 Túi lọc đường kính 160mm, dài 3500mm_acrilic chống ẩm, nhiệt độ làm việc Max: 110 độ Cái 240 350,000 84,000,000 20% 420,000 100,800,000 2 Xương túi lọc 147x3485 (có ventury) Cái 240 420,000 100,800,000 20% 504,000 120,960,000 3 Tủ điện điều khiển quạt Cái 1 20,000,000 20,000,000 30% 26,000,000 26,000,000 4 Bộ điều khiển xung-Timer , 24 cổng Cái 1 8,550,000 8,550,000 30% 11,115,000 11,115,000 5 Van màng 11/2'' Cái 24 1,500,000 36,000,000 30% 1,950,000 46,800,000 6 Cửa gạt liệu bằng tayKích thước: 250x500mm Bộ 1 1,500,000 1,500,000 20% 1,800,000 1,800,000 7 Bao vải chứa bụiKích thước: 1000x1000x1000mm Bộ 1 500000 500,000 20% 600,000 600,000 8 Phụ kiện lắp đặt bao gồm:Bu lông, gioăng làm kín, van khí nén, … Bộ 1 7,000,000 7,000,000 20% 8,400,000 8,400,000 9 Quạt hút li tâm:- Motor điện: 35.000 m3/h, cột áp 2800Pa- Điều kiện làm việc trong môi trường bình thường- Truyền động gián tiếp qua Puley + giây đai- Vật liệu: Thép tấm kết cấu hàn- Động cơ điện: Trung Quốc 45kW, 1450rpm, Điện áp: 230/400 VAC - 50Hz, Cấp bảo vệ: IP55 - Class F Bộ 1 95,000,000 95,000,000 30% 123,500,000 123,500,000 10 Bộ tách nước và điều chỉnh áp Cái 1 2,200,000 2,200,000 50% 3,300,000 3,300,000 11 Dây điện cho van màng-2x1mm2 m 100 5,000 500,000 50% 7,500 750,000 12 Dây điện cho quạt hút 4x25mm2 m 30 230,000 6,900,000 30% 299,000 8,970,000 13 Đồng hồ đo chênh áp Cái 1 2,500,000 2,500,000 50% 3,750,000 3,750,000 14 Bulong móng M 14x300 Cây 24 120,000 2,880,000 50% 180,000 4,320,000 15 Bình khí nén kg 205 60,000 12,300,000 50% 90,000 18,450,000 16 Phụ kiện lắp đặt Bộ 1 5,000,000 5,000,000 40% 7,000,000 7,000,000 17 Van điều chỉnh lưu lượng Bộ 1 6,800,000 6,800,000 50% 10,200,000 10,200,000 18 Tấm mặt sàn(2800x2900x5) Kg 590 80,000 47,200,000 30% 104,000 61,360,000 Tổng giá trị chưa thuế 555,166,448 Tổng 789,147,895 Vận chuyển 15,000,000 Đào tạo vận hành 5,000,000 Lắp đặt 30,000,000 Tổng cộng 839,147,895 5.4 Chi phí vận hành một năm Bảng 5.1: Bảng thống kê chi phí vận hành hàng năm STT Chi phí (đồng) Thành tiền (đồng) 1 Công tác giám sát 30.000.000 2 Điện năng tiêu thụ 144.000.000 3 Nhân công 60.000.000 4 Chi phí bảo trì 84.000.000 Tổng cộng: 318.000.000 * Chi phí khấu hao trong vòng 20 năm là 10.000.000 (đồng) * Tổng chi phí vận hành: 318.000.000 + 10.000.000 = 328.000.000 (đồng) Chi phí xử lý 1 m3 khí thải VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ HỆ THỐNG LỌC BỤI TAY ÁO 6.1 MÔ TẢ HỆ THỐNG LỌC BỤI Tổng quát Khí bụi được hút vào buồng lọc, tại đây khí cùng các hạt bụi sẽ bị giảm vận tốc và khí được phân tán đều trong buồng lọc. Khi luồng khí bụi giảm vận tốc đột ngột trong buồng lọc sẽ làm các hạt bụi có tỷ trọng lớn rơi xuống buồng chứa bụi phía dưới. Khí bụi được hút qua buồng lọc, dòng khí sẽ đi qua các túi lọc. Khí sạch sẽ qua túi và theo đường ống ra bên ngoài, còn các bụi bẩn sẽ bám trên thân túi lọc và rơi xuống phễu nhờ quá trình rung rũ. Các túi lọc được làm sạch theo chu kỳ bằng các xung khí nén thổi trực tiếp vào các túi lọc từ phía buồng khí sạch. Các ống thổi khí nén được bố trí theo từng hàng phía trên các hàng túi. Đường bụi vào Khí được dẫn từ đường ống qua côn đổi đến miệng vào tại thân phễu xả liệu. Tại đây khí mang bụi sẽ di chuyển vào trong thân buồng lọc, các bụi có trọng lượng lớn hơn sẽ rơi xuống đáy phễu. Miệng vào được chế tạo từ thép CT3 dày 3mm kết cấu hàn Buồng lọc Buồng lọc được chế tạo từ thép CT3 dày 3mm, kết cấu hàn, có gân tăng cứng. Buồng khí sạch Thùng lọc được chế tạo từ thép CT3 dày 3mm, kết cấu hàn, được ngăn cách với buồng lọc qua hệ thống túi lọc. Phễu xả liệu Phễu xả liệu được chế tạo từ thép dày 3mm, kết cấu hàn, có la tăng cứng. Chiều cao của phễu 2373mm theo phương đứng, góc nghiêng 62˚. Cửa thăm được chế tạo bằng thép bắt bulong. Quạt Quạt động cơ điện công suất 55 Kw, lưu lượng 35000m3/h với áp suất tĩnh 3500Pa. Sàn thao tác Mặt sàn bằng thép lưới có kích thước 4400mmx700mm, lắp lan can bằng ống thép đường kính 34mm. Chiều cao lan can 1000mm. Túi lọc Túi lọc có đường kính 160mm chiều dài 3500mm, vật liệu vải Polyester có trọng lượng 500g/m2, nhiệt độ làm việc cao nhất 150º C. Buồng lọc bao gồm 20 hàng mỗi hàng gồm 12 túi. Tổng số túi lọc 240 túi, diện tích lọc 422,016m2. Xương túi Xương túi lọc được hàn theo phương pháp hàn điểm, mạ nhúng nóng, liền ventury, 12 thanh thép dọc, 15 vòng thép tăng cứng, nắp miệng xương túi liền ventury, đáy xương túi chế tạo dập liền khối. Venturi Ventury chế tạo đúc thép được hàn cố định vào xương túi, có tác dụng dẫn hướng dòng khí vào trong túi lọc khi rung giũ. Van xả khí Một van xả khí để làm sạch cho một hàng túi. Van xả phun khí vào đường ống khí được đặt bên trên mỗi hàng túi cần rung giũ. Van sẽ tự động đóng lại bởi màng van. Thiết bị đo chênh áp Thiết bị đo chênh áp sử dụng để đo áp suất chênh lệch giữa buồng lọc và buồng khí sạch. Bộ điều khiển xung xả khí Bộ điều khiển tự động tuần tự kích hoạt các van xả khí cho mỗi hàng túi. Bộ điều khiển được cài đặt để điều chỉnh thời gian giãn cách giữa các van và thời gian hoạt động mỗi van. Điện áp điều khiển cho van là 220V. Cửa xả bụi Cửa xả bụi được gắn dưới đáy phễu xả liệu với kích thước miệng vào là 250mm x 500mm, vận hành bằng tay. Cầu thang Cầu thang giúp người vận hành leo lên hệ thống và sàn thao tác. Sơn Sơn theo tiêu chuẩn ngoài trời Thiết bị Tất cả các bộ phận bao gồm thiết bị kỹ thuật hoạt động tuân theo các điều kiện sau: Ứng dụng theo đúng môi trường, bao gồm việc xây dựng và hoạt động, … Hệ thống khí nén và các phụ kiện cho tất cả các thiết bị cung cấp khí nén, không khí sạch, khô. Cung cấp điện năng và biến thế theo yêu cầu. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT STT DIỄN GIẢI PHẠM VI CUNG CẤP Đơn vị Thông số kỹ thuật Xuất xứ hàng hóa A THIẾT BỊ LỌC BỤI Vị trí lắp đặt Ngoài trời Lưu lượng khí hút đầu vào m3/h 35,000 Nhiệt độ vật liệu đầu vào °C  ≤ 140 Nồng độ bụi đầu vào g/m3 ≤ 1000  Nồng độ bụi đầu ra sau lọc mg/m3 < 50 Độ ẩm bụi đầu vào % ≤ 3 Đặc tính của bụi đầu vào Độ kiềm cao B ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT Chế độ rung rũ Rung rũ trực tiếp Kiểu rung rũ Rung rũ bằng khí nén Dạng kết cấu buồng lọc Theo module liên kết hàn Các phần tử lọc Bộ phận 16 Tổng diện tích lọc m2 422.016 Tỷ lệ lọc m3/m2·min 1.38 Vận tốc lọc qua vải lọc m/p 1.38 Vận tốc lọc trên đường ống m/s 18 Tổng trọng lượng buồng lọc (bao gồm đường ống) Kg 7500 Tổng trọng lượng quạt (không bao gồm cả động cơ) Kg 1285 C KẾT CẤU HỆ THỐNG LỌC BỤI Buồng lọc Theo bản vẽ đính kèm Phần cơ khí gia công trong nước Vật liệu Thép CT3 Thân buồng lọc mm 3 Phễu xả bụi mm 3 Đường bụi vào Ø 750 mm 3 Đường khí ra 500mmx1700mm mm 3 Ống kết nối buồng lọc và quạt Ø800 mm 3 Ống khói Ø1200 mm 3 Tấm mặt sàn lắp túi lọc mm 5 Chiều cao buồng lọc mm 8360 Cửa kiểm tra mm Ø500 Chân đỡ buồng lọc Có/Không Có Sàn thao tác cho vận hành bảo dưỡng và sửa chữa Có/Không Có Lan can bảo vệ Có/Không Có Cầu thang Có/Không Có D TÚI LỌC, KHUNG TÚI LỌC 1 Túi lọc Kiểu miệng túi có kết cấu vòng thép inox dầy 0.4mm, rộng 25mm, vật liệu SUS 301, bọc nỉ tạo độ đàn hồi và gắn kết cứng vào mặt sàn lắp túi mm 0.4mm x 25mm KOREA Vật liệu vải: 100% polyester, bề mặt xử lý hóa chất chống thấm dầu và nước Có   ANDREW UK GROUP Trọng lượng g/m2 500 Độ thoáng khí dm3/dm2/min @20mmH2O 200 Bề mặt vải Xử lý đốt nóng Chịu tải trọng N/5cm 1300 Chịu lực căng kéo % 45 Sự co rút tại nhiệt độ 150 độ C % 2 Kích thước túi mm D160 x L3500 Tổng số túi lọc Cái 200 Nhiệt độ làm việc lớn nhất trong thời gian ngắn °C 150 2 Khung túi lọc Xương túi lọc được hàn theo phương pháp hàn điểm tự động, mạ nhúng nóng, liền venturi mm D148 x L3485 Korea Số thanh thép dọc Thanh 10 Số vòng thép tăng cứng Vòng 21 Vật liệu thân xương túi Thép mạ kẽm Ø4mm Nắp miệng xương túi liền venturi vật liệu thép mạ kẽm (chế tạo dập liền khối kích thước theo bản vẽ đính kèm) mm 1.2 Nắp đáy xương túi vật liệu thép mạ kẽm (chế tạo dập liền khối kích thước theo bản vẽ đính kèm) mm 1.2 E THIẾT BỊ RUNG RŨ KHÍ NÉN Áp suất làm việc bar 4-6 Tần suất xả khí nén lần/p 4 Tiêu thụ khí nén tại áp suất làm việc 6 bar l/p 904 Bộ điều khiển van Timer 220VAC GORE-SBFEC Thiết bị kiểm tra độ chênh áp giữa buồng lọc và buồng khí sạch mbar 0 - 25 DWYER-USA Van rũ bụi Inch 1½" GORE-SBFEC Số lượng van rũ bụi Cái 20 Số lượng túi trên 1 hàng Cái 10 Bộ tách dầu và nước gồm đồng hồ hiển thị và cơ cấu điều chỉnh áp suất làm việc Inch 1" KOREA Bình chia khí nén (trang bị van xả nước) mm Ø168 x 4400 VN  F THIẾT BỊ XẢ BỤI Cửa trượt bằng Model FESL 500x250 FOCUS Số lượng Cái 1 G QUẠT HÚT Lưu lượng m3/h 35,000 Áp suất tổng Pa 3500 Tốc độ quạt 1/min 1338 Hiệu suất % 85 Động cơ điện kW 55 Điện áp làm việc VAC 380 Tốc độ động cơ 1/min 1450 Dạng truyền động Gián tiếp qua dây đai pulley Cửa điều chỉnh gió Điều chỉnh bằng tay Độ ồn dB(A) ≤ 96 H TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN QUẠT HÚT Vỏ tủ điều khiển mm 800x600x250 VN Bộ điều khiển van - Timer Bộ 1 GORE-SBFEC Thiết bị điều khiển bảo vệ và khởi động cho quạt hút Kw 45 LG Thiết bị điều khiển và bảo vệ mạch điều khiển Kw 0.1 LG Thiết bị hiển thị và công tác điều khiển Có/không Có Taiwan 6.1.3 HOẠT ĐỘNG Lưu ý: tất cả các thiết bị làm việc được thực hiện bởi người có chuyên môn. Khi thực hiện kiểm tra sơ bộ quá trình khởi động, đặc biệt lưu ý phun khí làm sạch không nên lâu hơn cần thiết vì như thế có thể làm giảm tuổi thọ màng van. Quá trình kiểm tra: Đảm bảo túi lọc được an toàn. Đảm bảo rằng các ống dẫn được hoàn thiện và có thể tháo rời được khi cần thiết. Đảm bảo điều khiển được kết nối với điện áp đúng và khoảng thời gian xung và các cài đặt là đúng. Đảm bảo nguồn điện luôn sẵn sàng. Khí nén và kiểm tra việc cung cấp không khí được duy trì ở áp suất được đề nghị. Bật bộ điều khiển và kiểm tra xem tất cả các van hoạt động trong chuỗi bằng cách giám sát các van xả trên, theo dõi hoạt động của van Kiểm tra quạt cho động cơ xoay đúng và tải đầy đủ hiện tại không vượt quá. Lên danh mục các thiết bị chính.. Nếu bất kỳ sự kiểm tra nào trên đây chưa chắc chắn thì cần điều chỉnh lại. Khởi động: Khi đã hoàn thành các mục kiểm tra cần thiết, hệ thống có thể đưa vào hoạt động. Một quá trình khởi động thực hiện theo các bước sau: Bắt đầu cấp khí nén. Cài đặt các thiết bị Cung cấp điện điều khiển Mở quạt và các thiết bị xả nước (nếu có trang bị) Ngừng hoạt động: Thời điểm cuối của quá trình hoạt động rất quan trọng đối với tuổi thọ bộ phận lọc, túi lọc và các thiết bị khác. Để đạt được điều này thiết bị nên được tắt theo các trình tự sau: Dừng quạt hút, giữ bộ phận cung cấp khí nén vẫn hoạt động để các túi lọc được làm sạch. Sau 10-15 phút, ngừng cung cấp khí nén nhưng để thiết bị xả khí vẫn hoạt động để lượng khí được hoàn toàn thoát ra khỏi các van xả khí. Sau 5 phút nữa, tắt các thiết bị xả khí. Tuân thủ các điều kiện trên sẽ đảm bảo hệ thống lọc được duy trì với hiệu quả tối ưu. 6.1.4 HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH Nguyên tắc hoạt động Dòng khí mang bụi vào buồng lọc, bụi sẽ bị giữ lại và bám bên ngoài thân túi, không khí sạch qua túi sẽ đi vào buồng khí sạch. Trong chu kỳ hoạt động vận hành bởi bộ điều khiển, các túi lọc sẽ được khí nén từ các ống khí phun vào. Những ống dẫn nhỏ có kích thước và khoảng cách tối ưu để đảm bảo rằng lượng khí phun ra sẽ vào túi lọc và có hiệu quả rung giũ tốt nhất. Khi đó áp lực lên toàn bộ các túi lọc hầu như không đổi và cho phép hệ thống túi lọc hoạt động liên tục 24 tiếng mỗi ngày. Tủ điện điều khiển Có 2 cơ chế hoạt động: thủ công và tự động. Cơ chế tự động: với chế độ này hệ lọc bụi túi có thể được điều khiển theo thứ tự đã cài đặt sẵn trước Trong hoạt động bình thường, nên đặt ở chế độ tự động. Hướng dẫn sử dụng: với chế độ này người vận hành bắt đầu và ngừng động cơ quạt bằng cách bấm nút bằng tay. Để kiểm soát tình trạng túi lọc, có 4 đầu ra tín hiệu trên tủ điện điều khiển để cho biết tình trạng làm việc. Bộ điều khiển van được cài đặt hoàn toàn tự động đảm bảo rằng các van được vận hành theo thứ tự và theo khoảng cách thời gian nhất định nhằm làm sạch hiệu quả các túi lọc. Thời gian xung xả được đặt 60,110 hoặc 200ms tùy theo hệ lọc. Khoảng cách giữa các xung xả đặt ở 12 hoặc 25s tùy theo hệ lọc. Nếu có thay đổi thời gian cài đặt trên cần tham khảo trước ý kiến của chúng tôi. Làm sạch sau khi ngừng hệ thống: Chức năng này (khi được kích hoạt) cho phép các chu trình làm sạch được tiếp tục trong một khoảng thời gian sau khi quạt hút đã tắt. Kiểm soát chênh áp – Lựa chọn tối ưu: Khi hoạt động bình thường một lớp bụi trên túi lọc có thể nâng cao hiệu quả tổng thể của buồng lọc nhưng điều này trở nên bất lợi nếu lượng bụi bám quá nhiều và trở thành một rào cản đối với luồng không khí. Thiết bị đo chênh áp nhằm đo áp suất chênh lệch giữa buồng khí sạch và buồng lọc bụi. Áp suất khác nhau sẽ cho thấy những cấp độ chênh lệch và nhân viên bảo trì sẽ căn cứ vào đó mà chuẩn bị kế hoạch vệ sinh hệ thống lọc. 6.1.5 BẢO TRÌ Lưu ý: Phải sử dụng giàn đỡ khi người bảo trì thực hiện công việc ở độ cao hơn 2 m so với mặt đất Luôn cô lập các nguồn cung cấp điện trước khi thực hiện 1. Kiểm tra định kỳ: Để duy trì hiệu suất tối đa của buồng lọc cần thực hiện công việc kiểm tra định kỳ để hạn chế việc mất thời gian trong trường hợp có sự cố thiết bị, đặc biệt là các thiết bị sử dụng liên tục và để đảm bảo các thiết bị được duy trì với điều kiện cần thiết của nó. 2.Bất kỳ sự thay đổi bất thường áp lực hút qua buồng lọc trong điều kiện hoạt động cần được điều chỉnh. Ví dụ như ngưng hoặc kéo dài thời gian xả khí nén làm áp lực tăng lên rất nhiều. Sau khi đã khắc phục được lỗi, làm sạch, hệ thống khí nén sẽ trở lại hoạt động bình thường. Nên định kỳ kiểm tra toàn bộ phần vỏ buồng lọc. Không hoạt động với áp lực khí nén lớn. Điều đó sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bị. Túi lọc cần được kiểm tra để đảm bảo không bị cháy hoặc tắt nghẽn. Lịch bảo trì: Ghi chú lại quá trình và kết quả kiểm tra áp suất để làm cơ sở cho việc tìm hiểu lỗi xảy ra của hệ thống trong quá trình vận hành. Hàng tuần 1. Mở van xả nước bên dưới bình chứa khí nén xả hết nước ra sau đó đóng van lại. 2. Kiểm tra chênh lệch áp suất trong buồng lọc. Hàng tháng Kiểm tra hoạt động của van và màng van, nếu cần thiết thì thay thế một màng van mới. Hàng năm Tách nước. Ngừng cung cấp khí nén: làm sạch hệ thống lọc. Đường ống phân phối khí: Ngừng cung cấp khí nén, loại bỏ tạp chất ở đầu ống dẫn và các chỗ kết nối đường ống. Lưu ý: Nếu cần thiết thì lấy màng van ra để kiểm tra nội bộ bên trong. Cửa: Kiểm tra cửa vào để dòng khí không bị nghẹt trong quá trình đi vào hệ thống. Điều này rất quan trọng đối với các hệ thống ngoài trời hoặc không khí ẩm ướt. Khung túi và túi: Gỡ các ống thổi khí nén sau đó lấy từng túi, xương túi và kiểm tra các điều kiện chung của túi. Làm sạch từng túi bằng máy thổi bụi. Nếu bụi có tính chất mài mòn nên thực hiện kiểm tra thường xuyên hơn. Thay thế các túi bị thủng. Sau khi thay túi hoặc lắp túi lại, túi không bị thắt chặt. Ống thổi khí: Kiểm tra làm sạch ống thổi khí và lỗ thổi khí vào. Phòng cháy chữa cháy: Đây là vấn đề rất quan trọng. Động cơ và dây điện phải được kiểm tra chặt chẽ, kịp thời phát hiện những chỗ bị ăn mòn và khắc phục KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận: - Trên cơ sở lý thuyết kết hợp thực nghiệm, luận văn đã tính toán và thiết kế hệ thống xử lý bụi bột giặt bằng xiclon và thiết bị lọc túi vải. Nồng độ bụi sau khi xử lý đảm bảo nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép trước khi thải vào môi trường. 7.2 Kiến nghị: - Trong quá trình vận hành, yêu cầu người vận hành phải thực hiện đúng quy trình, thường xuyên vệ sinh thiết bị, máy móc để hệ thống làm việc có hiệu quả cao và tăng tuổi thọ của công trình. - Nhà máy cần có cán bộ chuyên trách được đào tạo và vận hành hệ thống theo quy trình đã định. - Bảo ôn các đường ống vào hệ lọc bụi và lọc bụi tay áo. Tránh hiện tượng ngưng tụ hơi nước khi nhiệt độ vào điểm sương làm giảm tuối thọ của thiết bị. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Kỹ thuật xử lý khí thải công nghiệp, Phạm Văn Bôn, Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM [2] Kỹ thuật thông gió,Trường Đại học Xây dựng - Trần Ngọc Chấn NXB Xây dựng [3] Luận văn nghiên cứu xử lí khí thải của công nghiệp chế biến hạt điều bằng phương pháp đốt – Nguyễn Quốc Hùng. [4] Luận án cao học-Nghiên cứu thực nghiệm khả năng giảm thiểu SO2 trong quá trình đốt dầu bằng phụ gia tự điều chế – Nguyễn Thành Vinh. [5] Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải - Tập 1, 2, 3, Trần Ngọc Chấn, NXB Khoa học và Kỹ thuật. [6] Quá trình và thiết bị trong công nghiệp hoá học – Truyền khối - Tập 3,Vũ Bá Minh , Trường đại học Bách Khoa TP.HCM. [7] Quá trình và thiết bị trong công nghiệp hoá học – Ví dụ và bài tập - Tập 10,Phạm Văn Bôn – Vũ Bá Minh – Hoàng Minh Nam ,Trường đại học Bách Khoa TP.HCM. [8] Quá trình và thiết bị trong công nghiệp hoá học – Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp - Tập 13, Nguyễn Văn Phước, Trường đại học Bách Khoa TP.HCM [9] Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất - Tập 1,Bộ môn quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất (khoa Hoá, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,) Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. [10] Thiết kế và tính toán các chi tiết thiết bị hoá chất,Hồ Lê Viên. [11] Thông gió và kĩ thuật xử lý khí thải – Nguyễn Duy Động. [13] Catalogue Joil, Andrew, Phần mềm sản xuất quat Centrix