Tiểu Luận Tiểu luận đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi kết hợp giữa xyclon và túi vải công suất 10m3/

Mục lục
1. MỞ ĐẦU. 3
1.1. Nhiệm vụ - mục tiêu đề tài. 3
1.1.1. Nhiệm vụ đề tài. 3
1.1.2. Mục tiêu đề tài. 3
2. NỘI DUNG. 4
2.1. CHỤP HÚT. 4
2.1.1. Lý thuyết 4
2.2. QUẠT HÚT. 6
2.2.1. Trở lực trên đường ống dẫn. 6
2.2.2.Trở lực xyclone. 7
2.2.3.Trở lực túi vải.(tính trong phần túi vải) 7
2.2.7. Công suất quạt. 7
2.2.8. Công suất thiết lập động cơ điện. 8
2.3.3. Ưu điểm-nhược điểm 9
Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (có thể đến 500[SUP]o[/SUP]C). Thu hồi bụi ở dạng khô. Trở lực hầu như cố định và không lớn (250 ư 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. 9
2.3.5. Tính toán xyclon. 10
a. Cấu tạo: 14
Thiết bị lọc bụi túi vải thường có hình trụ: được giữ chặt trên lưới ống và được trang bị cơ cấu giũ bụi, gồm các phần chính sau: 14
b. Nguyên tắc hoạt động: 15
2.4.3. Các phương pháp tái sinh túi vải: 16
3. KẾT LUẬN. 22
TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LỌC BỤI KẾT HỢP GIỮA XYCLON VÀ TÚI VẢI CÔNG SUẤT 10M[SUP]3[/SUP]/PHÚT
SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
















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[SUP]3[/SUP] 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.




















2. NỘI DUNG.Phần này trình bày kỹ cơ sở lý thuyết và tính toán các thông số cho từng thiết bị trong hệ thồng xử lý bụi để xây dựng mô hình.
Thông số đầu vào:
[TABLE="width: 630"]
[TR]
[TD]Thông số đầu vào
[/TD]
[TD]Giá trị
[/TD]
[TD]Đơn vị
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Lưu lượng khí vào Q
[/TD]
[TD]10
[/TD]
[TD]m[SUP]3[/SUP]/min
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nồng độ bụi vào C
[/TD]
[TD]20
[/TD]
[TD]g/m[SUP]3[/SUP]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Khối lượng riêng của bụi ρ[SUB]b[/SUB]
[/TD]
[TD]1600
[/TD]
[TD]kg/m[SUP]3[/SUP]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Khối lượng riêng của không khí ρ[SUB]kk[/SUB]
[/TD]
[TD]1.01
[/TD]
[TD]kg/m[SUP]3[/SUP]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Vận tốc duy trì trong đường ống dẫn bụi ω
[/TD]
[TD]15
[/TD]
[TD]m/s
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nhiệt độ dòng khí vào t
[/TD]
[TD]80
[/TD]
[TD][SUP]0[/SUP]C
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

2.1. CHỤP HÚT.2.1.1. Lý thuyếtChụp hút có nhiệm vụ thu gom khí ở trong nhà xưởng dẫn đến xyclon. Chụp 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 mở α của chụp. Góc mở càng lớn thì vận tốc tại tâm chụp v[SUB]max[/SUB] càng lớn so với v[SUB]tb[/SUB].

Đối với chụp có góc mở 90[SUP]o[/SUP]: v[SUB]max[/SUB] = 1,65.v[SUB]tb[/SUB]
Đối với chụp có góc mở 60[SUP]o[/SUP]: v[SUB]max[/SUB] ≈ v[SUB]tb[/SUB]

Vận tốc trung bình được xác định:
, m/s


Vận tốc tại 1 điểm bất kỳ trong phần kéo dài của chụp như sau:
Đối với chụp tròn hoặc vuông:



Đối với chụp hình chữ nhật có cạnh a > b :



2.1.2. Tính toán
Góc mở của chụp chọn φ = 60[SUP]o[/SUP], khoảng cách từ chụp đến chụp hút h[SUB]s[/SUB] = 0,1 ư 0,3 m → chọn h[SUB]s[/SUB] = 0,3 m
Q[SUB]vào[/SUB] = 10m[SUP]3[/SUP]/phút = 0,17 m[SUP]3[/SUP]/s
v[SUB]vào[/SUB] = 15 m/s
Đường kính ống hút:
Vì nguồn tỏa chủ yếu tập trung các loại bụi có kích thước tương đối nên chọn chụp hút có tiết diện hình chữ nhật, làm bằng inox để chống rỉ,
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 m[SUP]2[/SUP]
Vận tốc trung bình vào chụp:
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, mẫu gỗ, mẫu kim loại, nên chọn loại quạt ly tâm có cánh tỏa tròn. Loại quạt này có thể hoạt động ở lưu 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 số trở lực sau:
2.2.1. Trở lực trên đường ống dẫn.- Trở lực từ chụp hút tới xyclon.

:trở lực động lực học, tức là áp suất cần thiết tạo tốc độ dòng chảy ra
khỏi ống dẫn
:trở lực để khắc phục trở lực ma sát trong đường ống
:trở lực cần thiết để khắc phục trở lục cục bộ
Lưu lượng khí trong ống: 600m/h
Vận tốc khí trong ống : 15m/s
Độ nhớt của khí à = 249,493.10-7 N.s/m2
Khối lượng riêng của khí ρ[SUB]kk[/SUB] = 1.01kg/m3
Đường kính ống D = 0,12 m
Chọn chiều dài ống dẫn là l = 2m
,ứng vói chế độ chảy xoáy.



Chọn 3 khủy 90[SUP]0[/SUP] do 2 khủy 45[SUP]0[/SUP] tạo thành


2.2.2.Trở lực xyclone.
k: hệ số sức cản cục bộ,k =8
2.2.3.Trở lực túi vải.(tính trong phần túi vải)
2.2.4.Trở lực ống khói.(tương tự coi như tính đường ống dẫn)

2.2.5. Trở lực hệ thống

2.2.6. Áp suất toàn phần do quạt hút tạo ra.

H : Trở lực trên hệ thống
ρ[SUB]b[/SUB] : Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn,Chọn 1.29kg/m[SUP]3[/SUP]
ρ[SUB]kk[/SUB] : Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện làm việc,chọn 1.01kg/m[SUP]3[/SUP]
B : Áp suất tại chỗ đặt quạt
2.2.7. Công suất quạt.
Chọn lắp trực tiếp với trục động cơ điện
Lưu lượng Q=0.17(m[SUP]3[/SUP]/s), tra đặc tuyến bơm ly tâm
2.2.8. Công suất thiết lập động cơ điện.N[SUB]dc[/SUB]=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.
Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (có thể đến 500[SUP]o[/SUP]C).
Thu hồi bụi ở dạng khô.
Trở lực hầu như cố định và không lớn (250 ư 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.