Tài liệu Tính toán thiết kế hệ thống thông gió, xử lý khí thải Phân xưởng Đúc – Công ty Mai Động

ĐỀ TÀI: Tính toán thiết kế hệ thống thông gió, xử lý khí thải Phân xưởng Đúc – Công ty Mai Động


Trong lịch sử tiến hoá văn minh của ḿnh, bên cạnh những bước nhảy vọt về kinh tế – xă hội, loài người luôn luôn phải đối mặt với những nguy cơ nghiêm trọng về môi trường. V́ vậy, phấn đấu để đạt được mục tiêu phát triển bền vững hay phát triển kinh tế đi đôi với baỏ vệ môi trường là đường lối chính trị của toàn nhân loại, mục tiêu đó đă được nghi vào hiến pháp của nhiều nước. Mặc dù, một số nước phát triển đă cơ bản giải quyết xong nạn nghèo khổ và đói khát, nhưng chưa có một nước nào giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường một cách trọn vẹn. Do đó vấn đề bảo vệ môi trường là vấn đề có tính thời sự được sự quan tâm của toàn nhân loại.
Mặc dù, Việt Nam mới bước vào thời ḱ đổi mới, nền kinh tế mới bắt đầu đạt được nhịp độ tăng trưởng nhanh trong những năm gần đây nhưng ô nhiễm môi trường cũng đă trở thành một vấn đề cần được quan tâm hàng đầu. Các nguy cơ ô nhiễm môi trường như : ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí không c̣n là nguy cơ tiềm tàng mà đă ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người và các hệ sinh thái. Đặc biệt, môi trường không khí từ lâu đă bị ô nhiễm và t́nh trạng này ngày càng trở nên trầm trọng. Trong khi đó, không khí lại có ư nghĩa rất hệ trọng đối với con người bởi v́ người ta có thể nhịn ăn 7-10 ngày, nhịn uống 2-3 ngày nhưng chỉ sau 2-3 phút không thở th́ con người có thể đă có nguy cơ tử vong.
Ô nhiễm môi trường không khí là một vấn đề tổng hợp, nó được xác định bằng sự biến đổi theo hướng không tiện nghi, bất lợi đối với cuộc sống của con người, của động vật và thực vật, mà sự ô nhiễm đó lại chính do hoạt động của con người gây ra, với qui mô, phương thức và mức độ khác nhau, trực tiếp hoặc gián tiếp tác động làm thay đổi mô h́nh, thành phần hoá học, tính chất vật lư và sinh học của môi trường không khí.
Đặc biệt, trong thời ḱ công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, ô nhiễm nhiễm môi trường không khí do các nguồn thải từ hoạt động công nghiệp đang là mét trong những vấn đề bức xúc. Các nguồn thải này khi thải vào không khí không những ảnh hưởng tới sức khoẻ của người dân mà nghiêm trọng hơn nó tác động trực tiếp đến sức khoẻ và năng suất lao động của người công nhân. Môi trường làm việc là nơi người công nhân tiếp xúc với thời gian dài nhất, v́ vậy môi trường làm việc bị ô nhiễm có thể là nguyên nhân gây ra các bệnh nghề nghiệp ở công nhân, giảm năng suất lao động, phá hủy máy móc thiết bị . Ngược lại, môi trường không khí bên trong các nhà xưởng công nghiệp trong sạch, không bị ô nhiễm bởi bụi và khí độc hại hay nhiệt thừa th́ sẽ cải thiện đáng kể năng suất lao động và chất lượng sản phẩm, bảo tŕ thiết bị, máy móc và kết cấu nhà xưởng đồng thời bảo vệ sức khỏe cho người lao động. Để giải quyết được vấn đề này, một trong những biện pháp được áp dụng là thiết kế hệ thống thông gió đảm bảo lưu thông không khí, Êm áp về mùa đông, dễ chịu về mùa hè.
Xuất phát từ yêu cầu trên, dựa trên các thông số kĩ thuật, số liệu khí hậu xây dựng của Phân xưởng Đúc – Công ty Mai Động, em tiến hành tính toán tổng lượng nhiệt thừa, tổng lượng nhiệt khử độc hại từ đó thiết kế hệ thống thông gió cho công tŕnh.
Đồ án tốt nghiệp của em với tên đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống thông gió, xử lư khí thải Phân xưởng Đúc – Công ty Mai Động” được chia làm 4 phần :
Chương I: Tổng quan Công ty cơ khí Mai Động.
Chương II: Tính toán lượng nhiệt thừa, xác định lưu lượng thông gió và xử lư ô nhiễm bên trong công tŕnh.
Chương III: Thiết kế hệ thống thông gió, xử lư ô nhiễm bên trong công tŕnh.
Chương IV: Thiết bị xử lư ô nhiễm.




Chương I

TỔNG QUAN CÔNG TY CƠ KHÍ MAI ĐỘNG

1.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TY CƠ KHÍ MAI ĐỘNG
1.1.1. Quá tŕnh h́nh thành
Công ty cơ khí Mai Động được thành lập năm 1959. Ban đầu, công ty có tên là Liên xưởng cơ khí I gồm một số nhà máy nhỏ hợp thành như : Tống Phát Ly, Tống Tài Phong (do người Trung Quốc thành lập), Mỹ Thịnh . trực thuộc Xí nghiệp công tư hợp doạnh Hà Nội, thuộc Sở Công nghiệp Hà Nội. Ngoài Liên xưởng cơ khí I (sau này là Công ty cơ khí Mai Động), thuộc Xí nghiệp công tư hợp doanh Hà Nội c̣n có Liên xưởng cơ khí II (Minh Nam), Liên xưởng cơ khí IV (Đống Đa). Năm 1960, Liên xưởng cơ khí I đổi tên thành Nhà máy cơ khí Mai Động.
Lúc đầu, qui mô sản xuất của nhà máy rất nhỏ và tản mạn, mang tính chất sửa chữa là chủ yếu. Ngoài phân xưởng đúc, nhà máy chỉ có phân xưởng sửa chữa ôtô và xe máy. Số công nhân khoảng 100 người.
Đến năm 1962 - 1963, sau khi sát nhập với Nhà máy cơ khí Giải Phóng, Nhà máy cơ khí Mai Động bắt đầu mở rộng cả về diện tích và qui mô sản xuất. Các sản phẩm chính của nhà máy là máy bơm thuỷ lực, máy Đp thuỷ lực, máy đột dập, máy bơm nước tự động (máy bơm tuốc bin) . Đặc biệt công nghệ đúc gang của Nhà máy cơ khí Mai Động ngày càng phát triển, trở thành nhà máy dẫn đầu trong toàn ngành công nghiệp Hà Nội, cho phép đúc ống nước bằng gang liên tục chiều dài tới 5m, Æ = 100 - 500 trong khi những nhà máy khác chỉ đúc được ống nước gang với chiều dài tối đa 1m.
Hiện nay, Công ty cơ khí Mai Động vẫn là đơn vị sản xuất mạnh trong số các đơn vị sản xuất của Thủ đô. Sản lượng đúc gang của Công ty từ 10000-12000 tấn/năm. Ngoài ra, công ty c̣n sản xuất các loại máy Đp thuỷ lực, máy công cụ, gia công các chi tiết máy .
1.1.2. Vị trí địa lư
Công ty cơ khí Mai Động nằm trên đường Kim Ngưu, thuộc địa bàn thôn Mai Động (cũ), phường HoàngVăn Thụ, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội.
Phía Đông (cổng chính Công ty): nh́n ra Sông Kim Ngưu.
Phía Bắc, Tây: giáp nhà dân.
Phía Nam: giáp Nhà máy cơ khí Trần Hưng Đạo.
1.1.3.Tổng mặt bằng Công ty
Toàn bộ nhà xưởng được thiết kế theo kiểu dáng công nghiệp với kết cấu thép tấm. Mái với kết cấu dầm tôn thép dốc và được thiết kế thông gió tự nhiên.
Trong khuôn viên Công ty có bố trí cây cảnh bồn hoa tạo nên vẻ đẹp tự nhiên cho Công ty.
Các hạng mục chính của Công ty bao gồm :
1. Tường rào và cổng
2. Nhà thường trực
3. Nhà để xe
4. Nhà hành chính
5. Nhà ăn
6. Nhà vệ sinh
7. Phân xưởng cơ khí
8. Phân xưởng đúc
9. Phân xưởng lắp ráp
10. Phân xưởng rèn dập
11. Phân xưởng nguội
12. Trạm điện
13. Trạm nước
14. Nhà vật tư
15.Băi vật tư
16.Kho
Phân xưởng đúc nằm trong hệ thống 5 phân xưởng của Công ty cơ khí Mai Động. Kết cấu của phân xưởng là tường gạch, tôn và mái tôn, chiều cao 11,75m, diện tích 3206 m[SUP]2[/SUP].
1.1.4. Cơ cấu hành chính của Công ty

























H́nh 1.1. Sơ đồ cơ cấu tổ chức của Công ty Cơ khí Mai Động

1.1.5. Quy tŕnh công nghệ Phân xưởng Đúc
· Sơ đồ công nghệ:


























H́nh 1.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất phân xưởng Đúc Công ty Cơ khí Mai Động

· Quy tŕnh công nghệ
Phân xưởng đúc gang gồm các tổ :
1. Tổ kỹ thuật
2. Tổ sản xuất mẫu đúc
3. Tổ nấu luyện
4. Tổ khuôn
5. Tổ làm sạnh
6. Tổ nhiệt luyện
Tổ sản xuất mẫu đúc làm mẫu đúc bằng gỗ mỡ dựa trên bản vẽ công nghệ đúc đưa xuống từ Pḥng Kỹ thuật. Dựa trên mẫu đúc này, Tổ khuôn gia công khuôn trên nền cát (hoặc bằng kim loại) và thao (nếu có). Nguyên liệu gang, đồng, nhôm được nấu luyện quá nhiệt độ nóng chảy sau đó kim loại lỏng được rót vào khuôn. Sau khi nguyên liệu đông rắn, tiến hành tháo khuôn, gơ rỉ, làm sạch và cắt đột vật đúc. Nếu yêu cầu kĩ thuật cần thiết sản phẩm có thể được nhiệt luyện tới nhiệt độ nhất định để đạt được độ ổn định của kết cấu và làm bền sản phẩm.
Cụ thể các khâu trong quá tŕnh đúc như sau :
· Chuẩn bị làm khuôn, gia công khuôn và sấy thao :
Các bước gia công nhiều nhất nằm trong khâu chuẩn bị khuôn và thao. Thành phần hỗn hợp làm khuôn và thao có: cát, đất hồi liệu (đất cháy), than và chất dính. Các thành phần này được chuẩn bị như sau :
+ Cát mới, sạch lấy từ kho đem sấy trên bếp ḷ và trong các thiết bị sấy kiểu tang quay, sàng trên dây và cho vào bunke cát mới.
+ Đất hồi liệu (đất cháy) được giải phóng từ khuôn phá, theo hệ thống băng tải và băng nâng đưa vào sàng kiểu tang quay để sàng lọc các cục to và các vụn kim loại. Đất sau khi sàng được đưa vào bunke đất hồi liệu.
+ Đất sét chịu lửa cũng được sấy trong thiết bị sấy, nghiền trong máy nghiền hay máy tán và đưa vào két hay bể riêng để chuẩn bị bột nhăo đất sét.
+ Than được nghiền sơ bộ thành bột trong các máy nghiền kiểu tang quay loại nhỏ.
Hỗn hợp khuôn đúc từ đất hồi liệu, cát mới, đất sét cho thêm nước để đạt độ Èm 5-6% được chuẩn bị trong các máy nghiền, trộn hay nghiền lắc đặt trực tiếp bên cạnh các máy nghiền. Sau đó được cầu trục đưa đến vị trí chuẩn bị khuôn. Khâu tiếp theo là làm khuôn và sấy khuôn thực hiện trên máy làm khuôn kiểu rung và ḷ sấy khuôn. Thao cũng được sản xuất trên máy làm khuôn kích thước bé hay bằng thủ công, sau đó sấy trong ḷ sấy thao kiểu buồng hoạt động chu ḱ hay liên tục. Khuôn đúc thép cần sấy kĩ. Thao và khuôn sau khi sấy được tập trung trên sàn (nền) phân xưởng để rót kim loại đúc.
Các quá tŕnh chuẩn bị vật liệu rời và khô đều toả bụi. Sau khi nghiền, hỗn hợp có độ Èm 5-6% không toả bụi. Ngoài bụi c̣n có hơi nước (ẩm) từ đất nóng hồi liệu. Quá tŕnh sấy toả nhiệt đối lưu và bức xạ các loại khí – là sản phẩm phân tích hay chưng khô chất kết dính có trong thành phần của vật liệu làm thao. Quá tŕnh lắp khuôn không toả độc hại, loại trừ lượng bụi nhỏ do thổi khuôn bằng không khí nén.
¨ Rót kim loại lỏng :
Kim loại lỏng được lấy từ công đoạn nấu chảy nhờ các ḷ đứng. Nếu nguyên liệu là gang th́ được nấu trong ḷ gang, phối liệu là hỗn hợp kim loại (thỏi gang, sắt vụn), than cốc (12% trọng lượng kim loại) và chất trợ dung (vôi, đôlômit CaCO[SUB]3[/SUB], MgCO[SUB]3[/SUB]) tạo thành xỉ nhẹ có các chất bẩn và các chất ngoại lai có trong phối liệu. Thép nấu chảy trong các ḷ điện hồ quang. Kim loại lỏng đổ vào gầu và từ gầu rót vào khuôn.
Quá tŕnh nấu chảy kim loại toả nhiệt đối lưu và nhiệt bức xạ, khí độc và bụi.
¨ Tháo khuôn :
Tức là giải phóng vật đúc. Thực hiện trên các loại sàng (lưới) tháo bằng phương pháp rung khí nén, rung cơ học hay rung lắc bằng tay. Đất hồi liệu được giải phóng từ khuôn đúc được đưa vào gia công và sử dụng lại. Tháo thao từ vật đúc tiến hành bằng các máy đầm rung hay tháo thủ công bằng búa hay đục khí nén. Quá tŕnh tháo toả nhiều bụi, nhiệt - từ đất cháy và từ vật đúc c̣n nóng.
¨ Làm sạch và cắt đột vật đúc :
Để đẩy cát đính, ŕa và đất khuôn bám ra khỏi vật đúc. Làm sạch bằng cơ học trong các tang quay, trong các máy mài sắc, mài phá cố định. Quá tŕnh này toả bụi.
¨ Gia công nhiệt vật đúc :
Tiến hành trong các ḷ ủ. Quá tŕnh ủ toả nhiệt, sản phẩm cháy nhiên liệu, đặc biệt trong các ḷ đốt than.
1.1.6. Bảo hộ lao động cho công nhân
Do tính chất độc hại như trên, công nhân đúc phải tuân thủ các qui định bảo hộ lao động rất nghiêm ngặt. Ngoài việc mặc quần áo bảo hộ lao động , đội mũ, đeo khẩu trang, găng tay, đi giầy da, đeo kính đối với công nhân trong tất cả các công đoạn, công nhân nấu trực tiếp c̣n phải mặc quần áo bằng chất liệu bạc để chống nóng.
Công nhân đúc rất dễ mắc các bệnh nghề nghiệp như bệnh bụi phổi, bệnh nhiễm ch́ nên ngoài chế độ tiền lương đặc biệt (tiền lương cộng tiền nóng, tiền độc hại . ) c̣n được hưởng chế độ bảo hiểm ưu đăi (khám bệnh định ḱ, nghỉ phép dài ngày .) và được nghỉ hưu trước 5 năm so với chế độ nghỉ hưu thông thường.
1.2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC