Đang tải... (xem toàn văn)
Không khí là một trong những thành phần quan trọng của sự sống. Nếu không có không khí thì loài người chúng ta không thể tồn tại được. Ngày nay với sự phát triển không ngừng của công nghiệp và các ngành sản xuất khác, thì không khí của chúng ta ngày càng bị ô nhiễm bởi sự vô ý thức của con người
Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG Phần I Bảng 11: Nồng độ Cx của bụi mùa đông Bảng 12: Nồng độ Cx của CO mùa hè Bảng 13: Nồng độ Cx của CO mùa đông Bảng 14: Nồng độ phát thải ở điều kiện tiêu chuẩn Bảng 15: So sánh nồng độ khí thải tại nguồn với quy chuẩn Trang GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Bảng 15: So sánh nồng độ khí thải tại nguồn với quy chuẩn Trang GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải PHẦN 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHI CHƯƠNG I: TÍNH NHIỆT THỪA BÊN TRONG CÔNG TRÌNH I Lựa chọn các thông số Chọn thông số tính toán bên ngoài công trình Mùa he Nhiệt độ ngoài công trình vào mùa hè t H N = 32,60C (Nhiệt độ cực đại trung bình tháng ở Yên Bái bảng 2.3 theo QCVN 02/2009 ) Độ ẩm: φ tt(H) N = 83,6 % (Độ ẩm tương đối trung bình vào tháng ở Yên Bái , Bảng 2.10 theo QCVN 02/2009) Hướng gió chủ đạo: Đông Nam (Lấy theo thành phố Yên Bái bảng 2.16 theo QCVN 02/2009) Vận tốc gió mùa hè: VH= 2,3 (m/s) (Vận tốc gió trung bình tháng theo thành phố Yên Bái, Bảng 2.16 theo QCVN 02/2009 Trang GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Mùa đông Nhiệt độ ngoài nhà vào mùa đông: t D N = 13,60C (Nhiệt độ cực tiểu trung bình tháng ở Yên Bái, Bảng 2.4 theo QCVN 02/2009) Độ ẩm: φ tt(H) N = 87,5 % (Độ ẩm tương đối trung bình vào tháng ở Yên Bái , Bảng 2.10 theo QCVN 02/2009) Hướng gió chủ đạo: Đông Nam (Lấy theo thành phố Yên Bái bảng 2.16 theo QCVN 02/2009) Vận tốc gió mùa đông: VĐ= 2,6 (m/s) (Vận tốc gió trung bình tháng theo thành phố Yên Bái, Bảng 2.16 theo QCVN 02/2009) Chọn thông số tính toán bên công trình Mùa he: phân xưởng có nhiều nguồn tỏa nhiệt nên nhiệt độ nhà lớn nhiệt độ ngoài nhà lấy theo hệ số kinh nghiệm 1-3 0C Do chọn nhiệt độ nhà = 33,60C Mùa đông: Nhiệt độ không khí tính toán bên nhà vào mùa đông tTĐ = 18÷24 °C tùy trạng thái lao động của người phòng.Người làm phân xưởng khí với các công việc khoan, cưa, hàn, nấu đồng và đúc đồng là lao động nặng nên ta chọn tTĐ = 20°C Bảng 1: Thông số tính toán bên bên nhà H T H N t (0C) t (0C) 32,6 II Tính toán lượng nhiệt tổn thất Chọn kết cấu bao che Lựa chọn kết cấu bao che cho các bộ phận của công trính phân xưởng sau: a Tường ngoài: tường chịu lực, gồm có ba lớp: Trang GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Lớp vữa Lớp gạch chịu lực Lớp vữa Hình 1: Cấu tạo tường Lớp 1: lớp vữa vôi trát mặt ngoài với các thông số: δ = 15 mm Dày: Hệ số dẫn nhiệt: λ1 = 0,75 Kcal/mh o C Lớp 2: lớp gạch phổ thông xây với vữa nặng với các thông số: δ = 220 mm Dày: Hệ số dẫn nhiệt: λ2 = 0,7 Kcal/mh o C Lớp 3: lớp vữa vôi trát mặt với các thông số: δ = 15 mm Dày: Hệ số dẫn nhiệt: λ3 = 0,6 Kcal/mh o C b Cửa sổ: bề mặt cửa sổ và cửa mái là giống nhau, kết cấu là cửa kính có song chắn thép, có các thông số là: δ = mm Dày Hệ số dẫn nhiệt: λ = 0,65 Kcal/mh o C c Cửa chính: cửa thép với các thông số sau Trang GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải δ = mm Dày: λ = 50 Kcal/mh o C Hệ số dẫn nhiệt: d Mái che: là mái tôn có lớp cách nhiệt làm mút xốp chóng nóng với các thông số kĩ thuật là : δ = mm Dày: λ = 50 Kcal/mh o C Hệ số dẫn nhiệt: δ = mm Dày lớp cách nhiệt: λ = 0.0275 Kcal/mh o C Hệ số dẫn nhiệt: e Cửa mái: cửa kính với các thông số sau: δ = mm Dày λ = 0,65 Kcal/mh o C Hệ số dẫn nhiệt: f Nền: lựa chọn là loại nền không cách nhiệt Ta chia nền làm lớp sau : Hình 2: Phân chia dải theo diện tích Trang GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Hệ số truyền nhiệt K K= (kcal / m h 0C ) δi +∑ + αT λi α N Trong đó: αT: hệ số trao đổi nhiệt mặt bên trong, αT = 7,5 kcal/m2.h.0C αN: hệ số trao đổi nhiệt mặt bên ngoài, αN = 20 kcal/m2.h.0C δi: độ dày kết cấu thứ i [mm] λi: hệ số dẫn nhiệt của kết cấu thứ i [kcal/m.h.oC Bảng Tính hệ số truyền nhiệt K TT Tên kết cấu bao che Hệ số truyền nhiệt Kết quả K (kcal/m2h0C) Tường ( Với δ1=15 mm λ1= 0,75 1 0,015 0,22 0,015 + + + + 7,5 0,75 0,7 0,6 20 Kcal/m.h.0C δ2=220 mm λ2= 0,7 Kcal/m.h.0C 1,843 Kt = δ3=15 mm λ3= 0,6 Kcal/m.h.0C Cửa sổ (Với δ=5 mm K cs = λ3= 0,65 1 0,005 + + 7,5 0,65 20 5,235 1 0,002 + + 7,5 50 20 5,453 Kcal/m.h.0C ) Cửa chính (Với δ= mm λ=50 Kcal/m.h.0C ) K cc = Trang GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Cửa mái (Với δ= 5mm K cm = λ=0.65Kcal/m.h.0C ) Nền không cách nhiệt 1 0,005 + + 7,5 0,65 20 Dải 1: K1 Dải 2: K2 Dải 3: K3 5,235 0,4 0,2 0,1 0,005 0,003 + + + 7,5 50 20 0,0275 Mái 3,42 Km = Tính diện tích truyền qua kết cấu bao che Bảng 3:diện tích kết cấu bao che STT Tên kết cấu Cửa sổ Cửa mái Công thức tính Đông FCSĐ = (3,5 × 1,9) × 13,3 Tây FCST = (3,5 × 1,9) × 13,3 Nam FCSN = (3,5 × 1,9) × 39,9 Bắc FCSB = (3,5 × 1,9) × 39,9 chính Bắc Tường B FCM = 1,06 × 1,05 × 39 Bắc Nam Mái che N FCM = 1,06 × 1,05 × 39 Nam Cửa Diện tích Hướng N FCC = 3.5 × N FCC = × FMC = 3,45 2,7 × 42,25 × + cos 20 cos10 (m2) 43,411 43,41 10.5 10.5 541,91 Đông FTĐ = (12,25 × 7.5) − 13,3 78,58 Tây FTT = 12,25 × 7.5 − 13,3 78,58 Nam FTN = (42,25 × 7.5) − (39.9 + 10.5) Trang GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN 266,48 Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Nền Bắc FTB = (42,25 × 7.5) − (39,9 + 10.5) 266,48 Dải I FII = 4(41,75 + 11,75) 214 Dải II FII = 214 − 48 166 Dải III FIII = 166-80 134 Tính toán tổn thất Công thức tính toán: tt Q KC (Kcal/h) t/th = K × F × ∆t Trongđó: K: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che (Kcal/m2hoC) F: Diện tích kết cấu bao che (m2) Δttt: Hiệu số nhiệt độ tính toán (oC) = (tTtt - tNtt).ψ ψ : hệ số kể đến vị trí tương đối của kết cấu bao che với không khí ngoài nhà, xác định theo thực nghiệm Vì tường, mái che, cửa sổ, cửa chính,của mái tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài nên ψ =1 (Theo mục 2.1.1/tr 29.sách thông gió- TS Nguyễn Đình Huấn ) ∆t tt = (20 − 13.6) × = 6.4 o C Đối với mùa Đông: Đối với mùa Hè: ∆t tt = (33,6 − 32.6) × = 1o C Đối với Việt Nam các tường quay về các hướng có quá trình trao đổi nhiệt khác hay nói cách khác tổn thất nhiệt theo các hướng khác nên tính toán đối với các tường ngoài ta cần phải bổ sung thêm lượng nhiệt mát trao đổi nhiệt bên ngoài tăng lên ở các hướng khác Trang GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải B + 10% T + 5% Đ + 10% N + 0% Hình 3: Tổn thất nhiệt theo phương hướng Mùa he: Về mùa hè, hướng dòng nhiệt qua kết cấu mái không phải từ ngoài, tức tổn thất nhiệt các kết cấu ngăn che khác, mà ngược lại- từ ngoài vào trong, nhiệt độ bên ngoài gần bề mặt mái lớn so với nhiệt độ bên xạ mặt trời Do đó tính tổn thất nhiệt qua kết cấu nhiệt ngăn che về mùa hè ta không tính lượng nhiệt truyền qua mái Bảng Tính toán tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che mùa hè tổn thất nhiệt theo phương hướng Loại kết cấu T T Tên kết Hướn cấu g K (kcal/m2h0C) F (m2) Bắc Cửa sổ Cửa vào Nam Tây 5,235 Đông Bắc Nam Tây 5,453 tt t Tổn thất BS Q TT (Kcal/h) (%) ∆ ( C) (Kcal/h 39,9 ) 208,88 10% 20,89 39,9 13,3 13,3 208,88 69,63 0% 5% 3,48 10,5 1 1 69,63 57,26 10% 10% 6,96 5,73 10,5 1 57,26 0% 5% 0 Trang 10 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Q KC TT Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Biểu đồ thể mối quan hệ giữa nồng độ chất thải theo chiều cao ống khói h khoảng cách tính toán Xác định nồng độ Cx nguồn theo mùa và theo độ cao * Nồng độ chất ô nhiễm mặt đất xác định theo công thức : M y2 H2 EXP(- ) EXP(- ) π uσ y σ z 2σ y 2σ z C(x,y,o) = * Nồng độ chất ô nhiễm tại điểm cách trục một khoảng x theo chiều gió thổi M H2 EXP(- ) π uσ yσ z 2σ z xác định: Cx = Trong đó: M : Tải lượng chất ô nhiễm (mg/s) u : Vận tốc gió(m/s) y : Khoảng cách từ điểm tính toán mặt ngang theo chiều vuông góc trục x, lấy y = 100m σy, σz: Lần lượt là hệ số khuếch tán theo chiều ngang và chiều đứng H: Chiều cao hiệu quả của ống khói(m) σy; σz xác định theo công thức sau : σy = a.x0,894 ; σz =b.xc +d Trong đó: x: Khoảng cách xuôi theo chiều gió tính từ nguồn (km) Các hệ số a,b,c lấy tuỳ theo cấp độ khí Cấp độ khí lấy cấp độ C (theo tiêu chuẩn ở Việt Nam ) x < (km) : a = 104 ; b = 61 ; c = 0,911 ; d = x > (km) : a = 104 ; b = 61 ; c = 0,911 ; d = (Xem bảng phụ lục) Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ chất thải theo chiều cao ống khoi h và khoảng cách tính toán 2.1 Nồng độ SO2(Cx) Nồng độ SO2 xem bảng 8,9 phụ lục Trang 48 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Đồ thị 1:Biểu diễn nồng độ SO2 vào mùa he Đồ thị 2:Biểu diễn nồng độ SO2 vào mùa đông 2.2 Nồng độ bụi (Cx) Nồng độ bụi xem bảng 10,11 phụ lục Đồ thị biểu diễn nồng độ bụi vào mùa hè, mùa hè xem đồ thị 3,4 phụ lục 2.3 Nồng độ CO (Cx) Nồng độ CO (Cx) xem bảng 12,13 phụ lục Đồ thị biểu diễn nồng độ CO vào mùa hè, mùa hè xem đồ thị 5, phụ lục Trang 49 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI I Xác định hiệu suất Tại miệng khoi thải Theo tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô QCVN 19:2009 nồng độ tối đa cho phép của bụi và các chất vô khí thải công nghiệp tính theo công thức sau: Cmax = C x Kp x Kv Ta có lưu lượng nguồn thải sau: + Mùa đông : 22227(m3/h) >20 000 (m3/h) =>Kp= 0,9 + Mùa hè : 22921,2(m3/h) >20 000 (m3/h) =>Kp=0,9 Kv là hệ số vùng, khu vực quy định tại mục 2.4 QCVN 19/2009 Yên Bái là đô thị loại III=>Kv= Tính nồng độ tối đa cho phép của bụi và các chất vô khí thải, so sánh với cột B (QCVN 19/2009) Điều kiện 250C Bảng 14: Nồng độ phát thải đktc SO2(mg/Nm ) CO(mg/Nm3) CO2(mg/Nm3) Bụi(mg/Nm3 ) Mùa đông Mùa hè NOX (mg/Nm3) 3491.23 3513.67 178527.5 90.36 348.77 3385.39 3407.16 173115.4 87.62 338.2 Bảng15: So sánh nồng độ khí thải nguồn với quy chuẩn T T Thông số Bụi tổng Cacbon oxit, CO Lưu huỳnh đioxit, SO2 Nito oxit,NOX tính theo NO2 Nồng độ Cmax (mg/Nm3) ( so với cột B) Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm khói C (mg/Nm3) So sánh với QC 192009/BTNMT( cột B) Mùa hè Mùa đông 180 87,62 90,36 Mùa hè đạt 900 3407,16 3513,67 Không đạt 450 3385,39 3491,23 Không đạt 765 338,2 348,2 Đạt Trang 50 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Mùa đông đạt Không đạt Không đạt Đạt Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Kết quả so sánh quy chuẩn: CO, SO2 vượt tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 19/2009- quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ.Chất gây ô nhiễm chủ yếu là SO2 và CO.Việc xử lý khí CO khó khăn nên giảm thiểu CO thường là cải tiến thiết bị hoặc thay đổi công nghệ máy móc Tất cả các trường hợp còn lại đều nằm quy chuẩn cho phép Vì vậy, đồ án này tập trung xử lý SO2 phát sinh quá trình đốt cháy nhiên liệu sử dụng dầu FO Hiệu suất xử lý SO2 theo QCVN 19/2009 Mùa đông: H 1Đ = C SO − C SO 2− qc C SO × 100% = 3491,23 − 450 × 100% = 87 ,1% 3491,23 × 100% = 3385 ,39 − 450 × 100% = 86 ,7% 3385 ,39 Mùa hè: H 1H = C SO2 − C SO 2− qc C SO Tại vị trí xmax nồng độ SO2 đạt cực đại Theo QCVN 05/2013 quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh nồng độ SO2 quy định không vượt quá 0,35mg/m3 Hiệu suất xử lý SO2: H2 = C SO2 max − C SO 2−qc C SO max × 100% = 0,74 − 0,35 × 100% = 52,7% 0,74 Từ kết quả tính toán ta có hiệu suất xử lý SO2 tại miệng ống khói cao tại vị trí Xmax nên ta lựa chọn thiết bị xử lý SO2 theo hiệu suất tại miệng ống khói H1=87,1% ( lấy theo mùa đông) II - Lựa chọn công nghệ xử lý SO2 Lượng dầu tiêu thụ: B = 840 kg/h Đường kính ống khói: D=950mm Chiều cao ống khói:h=25m Nhiệt độ khói thải: 202ºC Lượng sản phẩm cháy ở điều kiện thực tế: Mùa đông: = 6,174 (m3/s) Hiệu suất xử lý là H= 87,1% Căn vào hiệu suất của quá trình xử lý và điều kiện thực tế ta lựa chọn thiết bị xử lý SO2 là tháp lọc có vật liệu đệm scrubber với dung dịch hấp thụ là Ca(OH) nó có các ưu điểm sau : Trang 51 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải • Hiệu quả hấp thụ SO2 tốt • Có thể xử lý lượng bụi có khí thải • Dễ chế tạo • Dễ vận hành • Giá thành chế tạo không cao • Xử lý với các khoảng nhiệt độ dao động • Xử lý với loại nồng độ cao • Xử lý nhiều loại khí thải hoặc hỗn hợp khí thải • Dung dịch hấp thụ là Ca(OH)2 : là loại vật liệu có nhiều ở nước ta và rẻ MgO, ZnO…và hiệu suất cao nước Quạt Scruber Ống khói Khí thải Lò đốt Ra Khí thải từ các ống khói dẫn vào thiết bị xử lý là tháp lọc có vật liệu đệm Khí thải từ dưới lên, dung dịch hấp thụ từ xuống nhờ hệ thống phun làm ẩm ướt toàn bộ bề mặt lớp vật liệu đệm Vật liệu đệm là các khâu trụ rỗng có kích thước 25x3 Ở ta sử dụng vật liệu đệm là các khâu sứ đổ lộn xộn Khi khí thải qua lớp liệu đệm phun ướt nó bị giữ lại, khí sạch theo ống dẫn ngoài Các phản ứng hoá học xảy quá trình xử lý sau: CaO + H2O = Ca(OH)2 Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 +H2O 2CaSO3 + O2 + 4H2O = 2CaSO4.2H2O Trang 52 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Dung dịch hấp thụ sau qua lớp vật liệu đệm hứng ở đĩa thu Dung dịch này chứa nhiều sunfit và canxi sunfat dưới dạng tinh thể: CaSO 3.0,5H2O đó cần tách các tinh thể nói khỏi dung dịch cách phun dung dịch từ xuống còn thổi khí từ dưới lên để oxi hoá hoàn toàn CaSO thành CaSO4.2H2O và xả xuống dưới bể chứa cặn.Cặn vớt định kỳ Một phần dung dịch còn lại tuần hoàn trở lại và thường xuyên bổ sung một lượng vôi sữa mới III Tính toán công nghệ xử lý SO2 Tính toán scrubber - Thể tích thiết bị: V = L x T=6,174 x2,5=15,435 m3 Với T: Thời gian khí lưu lại thiết bị, T = 13 s chọn T= 2,5 s Lưu lượng cần xử lý Lt= 6,174 (m3/s) - Chiều cao công tác của thiết bị: HCT= ω x T=2 x2,5=5 m Với vận tốc dòng khí qua thiết bị =13 m/s Chọn = m/s - Chiều cao xây dựng của scruber : H= HCT + h1 + h2 h1, h2 : chiều cao lắp đặt phía và phía dưới thiết bị h1= 0,51 m chọn h1= 0,5 m h2= 0,71,2 m chọn h2=1 m H=5+0,5+1=6,5 m - Diện tích tiết diện ngang của thiết bị: F= V H = = 2,37 m2 - Đường kính của thiết bị: D== =1,74 m Chọn D =1,8m Với D=1,8m thời gian lưu khí của thiết bị T=2,675s Thể tích của thiết bị: V= 6,174 x2,675=16,51 m3 Diện tích tiết diện ngang của thiết bị : F = V H = = 2,54 m2 Từ kinh nghiệm thực tế có thể chọn các thông số sau: Chiều cao lớp vật liệu đệm: hđ=0,7m Trang 53 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Chiều cao từ mép của lớp vật liệu đệm đến chắn nước là 1m Chiều cao phun mưa hm= 0,8m Chiều cao lớp chắn nước hcn= 0,2m Lượng CaO cần sử dụng để xử lý SO2 ống khói đốt cháy dầu GCaO = 10.β S P µCaO K µ S = 10 × 0.87 × 2,9 × 56 0.9 × 32 =49,06(kG/tấn nhiên liệu) Trong đó : SP β :thành phần lưu huỳnh nhiên liệu theo phần trăm khối lượng, :hệ số khử SO2 khói thải -tức mức độ cần thiết phải khử SO khói thải để đạt giới hạn phát thải cho phép, µCaO µ S , :phân tử gam của lưu huỳnh và của CaO, K: tỷ lệ CaO nguyên chất đá vôi ( thường K= 0,8-0,9), chọn K= 0,9 - Lượng CaO cần sử dụng giờ để xử lý SO2: mCaO = GCaO,B (kg/h) Trong đó B: là lượng dầu tiêu thụ,(tấn/h) mCaO = 49,06 × 0,84=41,2(kg/h) Ta có phương trình: CaO + H2O 56 Ca(OH)2 18 74 ? ? 41,2 - Lượng Ca(OH)2 cần phun giờ: m Ca ( OH ) M H 2O m H 2O - Lượng nước cần dùng: (1) = - Lượng nước cần cho quá trình (3) M Ca ( OH ) mH2O(3)= = =26,48 (kg/h) Lượng nước phản ứng (2) mH2O(2)= == 13,24 (kg/h) Suy lượng nước cấp cho quá trình xử lý: Trang 54 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN = 41,2 × 74 56 =54,44(kg/h) ⋅ m Ca ( OH ) 18 × 54,44 74 = =13,24(kG/h) Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải mH2O = m H 2O (1) + mH2O(3) - mH2O(2)= 13,24+26,48-13,24 = 26,48 (kg/h) Tính toán đường ống Lưu lượng khí thải ống L= 6,174 m3/s = 22226,4 m3/h Đường ống dẫn khí vào: Chọn vận tốc đường ống dẫn khí vào là 9,8 m / s Tra phụ lục sách Kĩ thuật xử lí khí thải - Trần Ngọc Chấn chọn đường kính ống dẫn là 900 mm Đường kính dẫn khói thải từ lò đốt tới ống dẫn chọn D = 900 mm Tính toán tổn thất *Tổn thất cục bộ: ∆ ∑ξ v2 2g v2 ∑ξ 2g PCb = γ : Tổng hệ số sức cản cục bộ của đoạn ống tính toán tra bảng phụ lục γ: áp suất động tra bảng phụ lục Hệ số cục bộ đường ống hút gồm: Van điều chỉnh: (lá chắn): cái: Cút 90 (R = 1,5D): cái: ξ ξ =0,04 = x 0.4 = 0.8 〉 0,6 Côn thu hẹp tiết diện :(d/l Chạc : : ∑ξ ∆ ξ ): cái: ξ = 0.1 =0,4 = 0.04 + 0.8 + 0.1 + 0.4=1.34 PCb(h)= 1,34 x5,87= 7,86 kG/m2 Đối với đường ống đẩy : Hệ số cục bộ đường ống gồm: Trang 55 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Phểu mở rộng :1 cái ξ = 0.25 Cút 45 (R =2D) : cái ∆ ξ =0.2 PCb(đ)= 0.55 x5,87= 3,23 kG/m2 Vậy tổng tổn thất cục bộ PCb= 7,86+ 3,23= 11,09kG/m2 *Tổn thất ma sát: Đối với đường ống hút: Chọn chiều dài l=11m R=0,088(Kg/m2.m) Với nhiệt độ 202 hệ số hiệu chỉnh =0,75 Pms=R.l.= 0,088=0,94 (kg/m2) Đối với đường ống đẩy: Chọn chiều dài l=5m R=0,088(Kg/m2.m) Với nhiệt độ 32,6 hệ số hiệu chỉnh =0,75 Pms=R.l.= 0,088=0,43 (kg/m2) Vậy tổn thất ma sát : ∆ Pms =0,94+ 0,43=1,37(kg/m2) *Tổn thất qua thiết bị xử lý Tổn thất qua scrubber chủ yếu là qua lớp vật liệu lọcP1 (kg/m2)và lớp vật liệu rỗng để chắn nướcP2 (kg/m2) Tổn thất qua lớp vật liệu lọcP1 P1=[44+ (0,75+4,6)hm] (kg/m2) P1(kg/m2) Trong đó: Hm=0,8m :chiều dày lớp vật liệu lọc () : vận tốc không khí tiết diện ngang của scrubber (v=2m/s) Tổn thất qua lớp vật liệu rỗng P2= 33= 33(kg/m2) Trang 56 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Trong đó : chiều dày lớp vật liệu rỗng chắn nước =0,2m ∆ Tổn thất qua scrubber PTB =P1+P2=110,4+24,3=134,7(kg/m2) Vậy tổng tổn thất qua hệ thống ∆ P= ∆ PCb + ∆ PTB+ ∆ Pms = 11,09+ 134,7+ 1,37=147,5(kg/m2) Lựa chọn quạt • • • • ∆ Dựa vào tổn thất Pq = 147,5/m2 Lưư lượng L= 22226,4 m3/h Tra bảng ta chọn quạt li tâm 4-70 N0 Các thông số kỹ thuật của quạt η Hiệu suất q= 80% Số vòng quay n= 1200 v/p Vận tốc quay 50,3m/s • Công suất động của quạt: QK ∆PK 102η qη m Nđộng = m (KW) m: hệ số dự trữ m= 1.051.15 chọn m= 1.1 η η : Hiệu suất của quạt q q=0.7 η η m: Hiệu suất khí kể đến ma sát ở ổ trục m=0.96 0.98 chọn m=0.97 QK: Lưu lượng quạt QK= 22226,4 m3/h Pk: Áp lực của quạt ∆ PK= 147,5/m2 Nquạt= = 11,5KW Trang 57 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Phụ lục Trang 58 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Bảng 7: Bảng tính hệ số khuếch tán σy ,σz x σy (m) σz 0.2 24.67 14.08 0.3 35.45 20.37 0.4 0.5 C(x) (SO2) QC 05_2013 0.2 0.0000 0.136 0.35 0.35 0.7 0.8 45.84 55.96 65.87 75.61 85.19 26.47 32.44 38.30 44.08 49.78 0.3 0.54 0.4 0.35 0.9 94.6 104 55.4 61.00 Bảng8 Nồng độ Cx SO2 mùa hè (m) x 0.6 0.723 0.35 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 113.25 122.41 131.49 66.53 72.02 1.1 1.2 77.47 1.3 1.4 1.5 140.5 149.44 82.88 88.26 1.4 1.5 0.71 0.635 0.55 0.473 0.407 0.352 0.307 0.27 0.238 0.212 0.19 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Bảng 9:Nồng độ Cx SO2 mùa đông x C(x) (SO2) QC 05_2013 0.2 0.0000 0.113 0.35 0.35 0.3 0.52 0.35 0.4 0.742 0.729 0.35 Trang 59 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN 0.5 0.35 0.6 0.7 0.8 0.9 0.66 0.577 0.499 0.431 0.374 0.327 0.287 0.254 0.227 0.203 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Bảng 10:Nồng độ Cx bụi mùa hè x C(x) (bụi) QC 05_2013 0.2 0.3 0.000 0.004 0.014 0.3 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 0.019 0.018 0.016 0.014 0.012 0.011 0.009 0.008 0.007 0.006 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 Biều đồ 3:Biểu diễn nồng độ bụi Cx vào mùa hè 0.3 0.3 1.4 1.5 0.005 0.005 0.3 0.3 0.3 Bảng 11:Nồng độ Cx bụi mùa đông x C(x) (bụi) QC 05_2013 0.2 0.0000 0.003 0.3 0.3 0.01 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.019 0.019 0.017 0.015 0.013 0.011 1.1 1.2 1.3 0.01 0.008 0.007 0.007 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 Biều đồ 4:Biểu diễn nồng độ bụi Cx vào mùa đông 1.4 1.5 0.006 0.005 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Bảng 12:Nồng độ Cx CO mùa hè x C(x) (CO) QC 0.2 0.0000 0.137 30 30 0.3 0.55 30 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 0.727 0.715 0.639 0.554 0.476 0.410 30 Trang 60 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN 0.5 30 30 30 30 30 0.01 0.355 0.355 0.355 0.355 0.355 30 30 30 30 30 30 Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải 05_2013 Biều đồ 5:Biểu diễn nồng độ CO vào mùa hè Bảng 13:Nồng độ Cx CO mùa đông x 0.000 C(x) (CO) QC 05_2013 30 0.2 0.114 30 0.3 0.52 30 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.2 1.3 1.4 1.5 0.729 0.733 0.665 0.581 0.502 0.434 0.377 0.329 0.289 0.256 0.228 0.204 30 30 30 30 30 30 30 Biểu đồ 6: Biểu diễn nồng độ CO vào mùa đông Trang 61 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN 1.1 30 30 30 30 30 Đồ án môn học: thông gió và xử lý khí thải Trang 62 GVHD: NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN