Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÂN XƯỞNG MÁY MAY Ở HÀ TĨNH 1.1 Giới thiệu sơ lượt tỉnh Hà Tĩnh 1.1.1 Điều kiện tự nhiên Hình 1.1 Vị trí địa lý tỉnh Hà Tĩnh Hà Tĩnh trải dài từ 17°54’ đến 18°37’ vĩ Bắc từ 106°30’ đến 105°07’ kinh Đông Phía Bắc giáp tỉnh Nghệ An, phía Nam giáp Quảng Bình, phía Đông giáp biển Đông, phía Tây giáp với nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào Diện tích đất tự nhiên 6.019 km2 có 127 km đường Quốc lộ 1A, 87 km đường Hồ Chí Minh 70km đường sắt Bắc - Nam chạy dọc theo hướng Bắc Nam, có đường Quốc lộ 8A chạy sang Lào qua cửa Quốc tế Cầu Treo với chiều dài 85 km, Quốc lộ 12 dài 55 km từ cảng Vũng Áng qua Quảng Bình đến cửa Cha Lo sang Lào Đông Bắc Thái Lan Ngoài Hà Tĩnh có 137 km bờ biển có nhiều cảng cửa sông lớn với hệ thống đường giao thông tốt, thuận lợi cho giao lưu văn hoá phát triển kinh tế xã hội Hà Tĩnh nằm khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều Ngoài ra, Hà Tĩnh chịu ảnh hưởng khí hậu chuyển tiếp miền Bắc miền Nam, với đặc trưng khí hậu nhiệt đới điển hình miền Nam có mùa đông giá lạnh miền Bắc; nên thời tiết, khí hậu khắc nghiệt Hàng năm, Hà Tĩnh có hai mùa rõ rệt: - Mùa hè: Từ tháng đến tháng 10, mùa nắng gắt, hướng gió gió Nam, nhiệt độ lên tới 40oC, - Mùa đông: Từ tháng 11 đến tháng năm sau, mùa chủ yếu có gió Tây Bắc, kéo theo gió lạnh mưa phùn, nhiệt độ xuống tới 7oC 1.1.2 Kinh tế - Xã hội Kinh tế Hà Tĩnh có tốc độ tăng trưởng khá, tổng sản phẩm GDP tăng hàng năm bình quân đạt 10%, cấu kinh tế chuyển dịch nhanh, theo hướng tăng tỷ trọng Công nghiệp - Dịch vụ, giảm tỷ trọng Nông nghiệp SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Đồ án tốt nghiệp Các thành phần lĩnh vực kinh tế phát triển tạo phát triển đồng vững kinh tế Các ngành công nghiệp có hàm lượng khoa học kỹ thuật cao như: Công nghệ cao, công nghệ điện tử, công nghiệp nặng, khí đầu tư vào Hà Tĩnh Môi trường đầu tư ngày hoàn thiện Thủ tục hành tiếp tục cải cách theo hướng nhanh gọn, thuận lợi cho nhà dầu tư Chỉ số lực cạnh tranh cấp tỉnh (CPI) ngày nâng cao Đến Hà Tĩnh có khu kinh tế khu công nghiệp Thủ tướng Chính phủ phê duyệt với tổng diện tích gần 80.000ha nhiều cụm công nghiệp khác địa bàn tỉnh Trong Khu kinh tế Vũng Áng có diện tích 22.781ha, có 90 dự án đầu tư với tổng vốn đăng ký 190.000 tỷ đồng; Khu kinh tế cửa Quốc tế Cầu Treo có diện tích tự nhiên 56.000ha, có 10 dự án đầu tư mới, với tổng vốn đăng ký đầu tư 1.400 tỷ đồng 1.2 Giới thiệu nhà máy 1.2.1 Vị trí mặt nhà máy Phân xưởng sản xuất máy may nằm phạm vi tỉnh Hà Tĩnh Hướng nhà máy hướng Nam Diện tích phân xưởng máy may 54mx24m Nhà bảo vệ Nhà giữ xe Gara ô tô Nhà hành Nhà nghỉ công nhân Trạm biến Xưởng khí sản xuất Hình 1.2 Mặt nhà máy SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Đồ án tốt nghiệp 1.2.2 Sơ lượt quy trình sản xuất Nguyên liệu Điện Ép khuôn vỏ máy bên Nhiệt, tiếng ồn Điện Điện Điện Điện Điện In nhãn Gia công thân máy Lắp ráp bán thành phẩm Lắp ráp hoàn thiện Bụi, tiếng ồn Nhiệt, tiếng ồn,bụi Nhiệt, tiếng ồn,bụi Vận hành thử Sản phẩm lỗi Đóng gói Thành phẩm Hình 1.3 Quy trình công nghệ Mô tả quy trình công nghệ: Quy trình công nghệ sản xuất máy may gồm bước sau: - Nhập nguyên liệu: Nguyên liệu dùng cho trình sản xuất thiết bị máy khâu phụ kiện bao gồm: + Linh kiện: Bộ điều khiển, động cơ, dây dẫn, ốc vít, linh kiện điện, lò xo, … + Nhựa nguyên liệu: loại hạt nhựa ABS, PC dùng cho công đoạn sản xuất vỏ máy SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Đồ án tốt nghiệp + Thân máy thép + Cao su, thùng carton, xốp: công ty nhập về, lưu kho phục vụ sản xuất Linh kiện sau nhập kiểm tra chất lượng để nhập kho phục vụ sản xuất Trong trường hợp không đạt yêu cầu: công ty đem gia công lại sai xót nhỏ đem trả lại cho nhà cung cấp, nhà cung cấp xa, công ty hợp đồng với bên xử lý chất thải để hủy bỏ - Ép khuôn vỏ máy bên nhựa: Nhựa hạt nguyên chất đem ép khuôn vỏ máy Đây trình gia công áp lực máy ép 90-650 tấn, nhựa nung nóng buồng nóng sau ép qua lỗ khuôn có hình dạng kích thước xác định Sau khỏi máy ép, vỏ máy đem gia công loại bỏ chi tiết thừa - In nhãn Sau gia công, vỏ máy đem in nhãn (in lụa), dán nhãn Sơn in màu pha thành màu cần thiết để in, tiếp đến dung dịch in đổ vào bảng in đặt lên vỏ máy Sau đó, người công nhân dùng chổi để quét lên bảng in cho dung dịch in bám vào vỏ máy Trong trình có sử dụng dung dịch pha sơn, sơn, hóa chất làm bảng in hóa chất xóa in nhầm Cuối thu sản phẩm vỏ máy hoàn chỉnh để phục vụ cho trình lắp ráp - Gia công thân máy: Thân máy sau nhập tiến hành khoan taro để tiến hành lắp ráp - Lắp ráp bán thành phẩm: Linh kiện đem lắp ráp vào vỏ máy, kiểm tra để thu bán thành phẩm - Lắp ráp hoàn thiện: Sản phẩm từ trình lắp ráp bán thành phẩm đem lắp ráp hoàn thiện với thân máy dây chuyền sản xuất thu máy khâu hoàn chỉnh - Vận hành thử, kiểm tra, đóng gói: Sản phẩm sau lắp ráp đem chạy thử, kiểm tra chất lượng, kiểm tra độ cách điện, đóng gói chuyển xuống kho thành phẩm chờ xuất hàng 1.3 Các vấn đề môi trường cấp thiết nhà máy Quá trình sản xuất nhà máy phát sinh nhiệt thừa, bụi, tiếng ồn… nên việc xử lý quan trọng tạo môi trường làm việc an toàn cho công nhân nhà máy SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Đồ án tốt nghiệp Giải vấn đề thông gió xử lý khí thải cho nhà máy giảm thiểu ô nhiễm môi trường, bệnh nghề nghiệp cho người lao động tạo cảm giác dễ chịu công việc góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm tăng suất lao động Thông gió xử lý khí thải yêu cầu trì chế độ nhiệt ẩm ổn định, chất lượng không khí đảm bảo điều kiện vệ sinh khí thải đảm bảo tiêu chuẩn cho phép không làm ô nhiễm môi trường SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THÔNG GIÓ CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT GỖ 2.1 Thông số tính toán 2.1.1 Thông số tính toán bên nhà a Nhiệt độ không khí Nhiệt độ bên công trình mùa hè lấy nhiệt độ tối cao trung bình tháng nóng H N (tháng 7) ttt = 34,30C (Bảng 2.3-[1]) Nhiệt độ bên công trình mùa đông lấy nhiệt độ tối thấp trung bình tháng D N lạnh (tháng 1) ttt = 15,60C (Bảng 2.4-[1]) b Độ ẩm không khí (Bảng 2.10-[1]) Độ ẩm trung bình không khí mùa hè: φtt = 73,9 % Độ ẩm trung bình không khí mùa đông: φtt = 91% c Vận tốc gió (Bảng 2.15-[1]) Mùa hè: hướng gió chủ đạo Nam, vận tốc gió trung bình v = 2,3 m/s Mùa đông: hướng gió chủ đạo hướng Tây Bắc, vận tốc gió trung bình v = 2,3 m/s 2.1.2 Thông số tính toán bên nhà tt Nhiệt độ bên công trình mùa đông:t Đ T = 22 oC(theo [2]) H T Nhiệt độ bên công trình mùa hè:ttt = 35,3 oC(theo[2]) 2.2 Tính toán nhiệt thừa 2.2.1 Tính toán nhiệt thừa bên công trình 2.2.1.1 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che Nhiệt độ không khí bên bên nhà không giống mà chênh lệch Sự chênh lệch nhiệt độ nguyên nhân gây tổn thất nhiệt, tức truyền nhiệt qua kết cấu bao che Ở đây, “tổn thất” nhiệt vừa có nghĩa nhiệt nhiệt độ bên cao nhiệt độ bên thu nhiệt nên nhiệt độ bên cao nhiệt độ bên SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Đồ án tốt nghiệp Chọn kết cấu bao che : Lựa chọn kết cấu bao che cho phận công trình phân xưởng sản xuất máy may sau: Tường ngoài: Tường chịu lực, gồm có ba lớp: Lớp 1: Lớp vữa vôi trát mặt với thông số δ = 15 mm Dày: λ1 = 0,75 Kcal/mh o C Hệ số dẫn nhiệt: Lớp 2: Lớp gạch phổ thông xây với vữa nặng với thông số δ = 220 mm Dày: λ = 0,7 Kcal/mh o C Hệ số dẫn nhiệt: Lớp 3: Lớp vữa vôi trát mặt với thông số δ = 15 mm Dày: Hệ số dẫn nhiệt: λ = 0,6 Kcal/mh o C Hình 2.1 Kết cấu tường nhà Cửa sổ cửa mái giống nhau, kết cấu cửa kính có song chắn thép, có thông số là: Dày δ = mm λ = 0, 65 Kcal/mh o C Hệ số dẫn nhiệt: Cửa chính: Cửa tôn với thông số sau Dày: δ = mm SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Đồ án tốt nghiệp λ = 50 Kcal/mh o C Hệ số dẫn nhiệt: Mái che: mái tôn với thông số kĩ thuật : Dày: δ = mm λ = 50 Kcal/mh o C Hệ số dẫn nhiệt: Nền: lựa chọn loại không cách nhiệt, với lớp vật liệu đặc trưng Ta chia làm lớp sau : 2000 2000 24000 54000 Hình 2.2 Phân chia dải Tính tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che mùa đông: Tổn thất nhiệt qua kết cấu tính theo công thức: Q (D) kc = K.F.∆ttt(D) (kcal/h) Trong đó: K (kcal/m2 h.0C) : hệ số truyền nhiệt qua kết cấu F (m2): diện tích bề mặt kết cấu ∆ttt(Đ) (0C): hiệu số nhiệt độ tính toán không khí nhà vào mùa đông, tính sau: ∆ttt(Đ) = ( SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT t Ttt(D) - t tt(D) N ). Đồ án tốt nghiệp t Ttt(D) = 220C, t tt(D) N = 15,60C =>∆ttt(Đ)=6,40C :hệ số hiệu chỉnh kể đến vị trí kết cấu Đối với kết cấu tiếp xúc trực tiếp với không khí  = Trong công thức tính toán này, tường ngoài, cửa ta cần phải bổ sung thêm lượng nhiệt mát trao đổi nhiệt bên tăng lên hướng khác nhau, làm tăng trị số tổn thất nhiệt tính toán B + 10% T + 5% Đ + 10% N + 0% Hình 2.3 Hình thể hướng tổn thất bổ sung Bảng 2.1 Tính toán xác định hệ số truyền nhiệt kết cấu bao che Tên kết c 1)Tườ δ = 15mm δ = 220 mm δ3 = λ = 0,6 2)Cử SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 10 Đồ án tốt nghiệp σ y = 13.27 Tính tương tự cho vị trí (x;y) khác Kết tính toán nồng độ Cxy cho chất ô nhiễm: Phụ lục J: Biểu đồ ô nhiễm Cxy vị trí có tọa độ (x;y) 4.4.6 Biểu đồ khuếch tán Chh a/ Biểu đồ khuếch tán Chh chất ô nhiễm vào mùa hè Chọn gốc tọa độ Oxy vị trí ống khói nhà máy, với trục Ox nằm trùng với trục hướng gió chủ đạo vào mùa hè : Nam Chuyển tọa độ ống khói từ tọa độ thực qua Oxy ta tọa độ hình vẽ: Hình 4.2 Tọa độ ống khói vào mùa hè b/ Biểu đồ khuếch tán Chh chất ô nhiễm vào mùa đông Mùa đông làm tương tự mùa hè với gió hướng Tây Bắc, ta có tọa độ ống khói sau: Hình 4.3 Tọa độ ống khói vào mùa đông SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 54 Đồ án tốt nghiệp Từ ta đưa biểu đồ Cxy bụi SO2 ống khói vào mùa hè lên tọa độ ta có biểu đồ khuếch tán Chh chất ô nhiễm Phụ lục K: Biểu đồ ô nhiễm Chh ống khói SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 55 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 5: PHƯƠNG ÁN KIỂM SOÁT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ CỦA NHÀ MÁY VÀ KHU VỰC LÂN CẬN 5.1 Ô nhiễm môi trường không khí nhà máy khu vực lân cận Các nhà máy hoạt động với nhiên liệu dầu FO than cám phát thải môi trường bụi SO2, CO Dựa vào kết tính toán đồ thị biểu diễn, so sánh nồng độ chất ô nhiễm ống khói với QCVN 05:2013/BTNMT Ta thấy nồng độ bụi, SO2 hỗn hợp khuếch tán theo hướng gió vượt với quy chuẩn gây ảnh hưởng đến chất lượng môi trường không khí xung quanh Phạm vị khuếch tán chất ô nhiễm tương đối rộng với nồng độ lớn 0,3 mg/m bụi 0,35 mg/m3 SO2 vệt khếch tán nhỏ nhiều với độ rộng dao động từ 40 đến 300m độ dài dao động từ 300 đến 1300m Các vệt khuếch tán thể hình 5.1, 5.2, 5.3 ,5.4 CHÚ THÍCH: Bụi: Cxy > 0,30 (mg/m3) SO2: Cxy > 0,35 (mg/m3) Bụi: 0,1 ≤ Cxy < 0,30 (mg/m3) SO2: 0,1 ≤ Cxy < 0,35 (mg/m3) 0,05 ≤ Cxy < 0,1 (mg/m3) 0,001 ≤ Cx < 0,05 (mg/m3) Hình 5.1 Vệt khuếch tán bụi mùa hè Hình 2- Vệt khuếch tán SO2 mùa hè Với hướng gió Nam vào mùa hè chất bị khuếch tán phần lớn vào vùng hoạt động sinh hoạt người gây ảnh hưởng khu vực KCN Cụ thể nồng độ bụi, SO2 khuếch tán mặt đất nhà máy đường E công ty H SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 56 Đồ án tốt nghiệp Hình 1- Vệt khuếch tán bụi mùa đông Hình 4- Vệt khuếch tán SO2 mùa đông Mùa đông, hướng gió chủ đạo hướng Tây Bắc, chất bị khuếch tán gây ảnh hưởng đến khu vực lớn phía Đông Nam KCN, phần lại khuếch tán vào khu vực sông nơi hoạt động người Độ dài vệt khuếch tán có nồng độ vượt tiêu chuẩn 1,7 km Nồng độ SO phân xưởng SX máy may HT vượt QCVN 05:2013/BTNMT Do ta cần phải có biện pháp kiểm soát môi trường không khí để đảm bảo hoạt động sản xuất sinh hoạt người 5.2 Đề xuất phương án kiểm soát môi trường không khí 5.2.1 Lắp đặt hệ thống xử lý khí thải Theo QCVN 19:2009/ BTNMT; QCVN 05:2013/BTNMT ta thấy cần phải xử lý bụi ống khói 3; xử lý SO2 ống khói 1,2 Với hiệu xuất xử lý ống khói bảng 4.10 ta vệt khuếch tán hình 5.5, 5.6, 5.7, 5.8 Hình 5 Vệt khuếch tán bụi mùa hè sau xử lý SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Hình 5.6 Vệt khuếch tán SO2 mùa hè sau xử lý 57 Đồ án tốt nghiệp Với phương pháp xử lý chất gây ô nhiễm ta thấy vệt khuếch tán bụi giảm đáng kể kích thước nồng độ Chiều dài vệt khuếch tán theo mùa tối đa 5000m bề rộng 1000m, nồng độ từ 0,001 mg/m3 đến 0,05 mg/m3 Hình Vệt khuếch tán bụi mùa hè Hình 5.8 Vệt khuếch tán SO2 mùa hè sau xử lý sau xử lý Đối với SO2 kích thước vệt khuếch tán lớn nhiên nồng độ tối đa 0,13 mg/m3 Vệt khuếch tán SO có nồng độ 0,1 mg/m có kích thước không đáng kể, không gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Ta thấy sau xử lý, bụi SO2 không gây ảnh hưởng đến sức khỏe người Lắp đặt hệ thống xử lý tác nhân ô nhiễm biện pháp hữu hiệu để giải triệt để vấn đề ô nhiễm môi trường gây nhà máy Nhược điểm phải đầu tư trang thiết bị xử lý với giá thành cao 5.2.2 Nâng chiều cao ống khói Khi nâng điểm phát thải, tức nâng trị số H trường hợp cải thiện phân bố chất ô nhiễm khí quyển, hạ thấp nồng độ chất ô nhiễm Với mục đích giảm nồng độ hỗn hợp chất ô nhiễm xuống so với QCVN 05:2013/BTNMT ta nâng độ cao ống khói bảng 5.1 Bảng 5.1 Chiều cao ống khói trước sau thay đổi ao ống khói đâu (m) 22,00 23,00 25,00 20,00 Ta biểu đồ khuếch tán sau thay đổi chiều cao ống khói hình 5.9, 5.10, 511, 5.12 SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 58 Đồ án tốt nghiệp Hình Vệt khuếch tán bụi mùa hè sau nâng chiều cao ông khói Hình 11 Vệt khuếch tán bụi mùa đông sau nâng chiều cao ống khói Hình 5.10 Vệt khuếch tán SO2 mùa hè sau nâng chiều cao ông khói Hình 12 Vệt khuếch tán SO2 mùa đông sau nâng chiều cao ống khói Như ta thấy việc thay đổi chiều cao ống khói thích hợp giảm ảnh hưởng chất gây ô nhiễm bị phát thải Tuy kích thước vệt khuếch tán không thay đổi nhiều nồng độ chất ô nhiễm giảm xuống so với QCVN 052013/BTNMT Biện pháp thay đổi chiều cao ống khói để kiểm soát ô nhiễm phương pháp đơn giản, tốn Tuy nhiên nhước điểm phải tùy thuộc vào điều kiện khí hậu nơi đặt ống khói công nghệ xây dựng Nhược điểm lớn phương pháp vấn đề ô nhiễm không giải hoàn toàn 5.2.3 Thay đổi thời gian làm việc Từ biểu đồ khuếch tán, ta thấy với việc hoạt động đồng thời ống khói làm tăng nồng độ kích thước vệt ô nhiễm chất Do việc phân bổ thời gian làm việc ống khói để tránh tượng phương pháp kiểm soát ô nhiễm môi trường Do ống khói có nồng độ bụi vượt QCVN 05-2013/BTNMT; ống khói có nồng độ SO2 vượt QCVN 05-2013/BTNMT; dựa vào vị trí, khoảng cách ống khói ta phân bố thời gian làm việc ống khói hình 5.13-5.20 SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 59 Đồ án tốt nghiệp Hình 13 Vệt khuếch tán bụi mùa hè ống khói Hình 15 Vệt khuếch tán SO2 mùa hè ống khói Hình 14 Vệt khuếch tán bụi mùa hè ống khói Hình 16 Vệt khuếch tán SO2 mùa hè ống khói Vào mùa hè nồng độ bụi SO2 hỗn hợp ống khói gây ảnh hưởng khu vực nhỏ phía Bắc KCN giảm so với ban đầu Nồng độ bụi SO hỗn hợp ống khói gây ảnh hưởng lớn so với ống khói Hình 17 Vệt khuếch tán bụi mùa đông ống khói SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT Hình 18 Vệt khuếch tán bụi mùa đông ống khói 60 Đồ án tốt nghiệp Hình 19 Vệt khuếch tán SO2 mùa đông ống khói Hình 20 Vệt khuếch tán SO2 mùa đông ống khói Mùa Đông hướng gió đông khuếch tán bụi SO2 gây ô nhiễm khu vực phía Đông Nam KCN Nhưng phạm vi ảnh hưởng thu hẹp so với ban đầu Do tính chất ống khói với nồng độ bụi phát thải cao làm cho nồng độ khuếch tán mặt đất ống khói so với ống khói lớn nhiều Nhìn chung theo biểu đồ khuếch tán ta xác nhận nồng độ hỗn hợp bụi SO có giảm so với ban đầu vượt QCVN 05-2013/BTNMT Kích thước vệt ô nhiễm hỗn hợp giảm nhiều so với việc hoạt động đồng thời ống khói Việc thay đổi thơi gian làm việc ống khói góp phần giảm chi phí xử lý nhà máy SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 61 Đồ án tốt nghiệp 5.3 Thiết kế hệ thống xử lý 5.3.1 Phương án giải Chất gây ô nhiễm chủ yếu Bụi SO2 Việc xử lý khí CO khó khăn nên giảm thiểu CO thường cải tiến thiết bị thay đổi công nghệ.Nồng độ bụi SO2 vượt tiêu chuẩn nên tập trung vào xử lý chất - Nhiệt độ khói thải : 155oC Vào mùa hè ống khói phát thải với lưu lượng lớn mùa đông nên ta thiết kế hệ thống xử lí khí thải cho ống khói vào mùa hè 5.3.2.Lựa chọn thiết bị xử lý Căn vào hiệu suất trình xử lý, với bụi H =97,25%, với SO2 H = 66,19% điều kiện thực tế ta lựa chọn xử lý bậc sử dụng xyclon LIOT nối tiếp với tháp rửa khí nước Scrubber có vật liệu đệm có ưu điểm sau - Sử dụng nối tiếp đạt hiệu suất xử lý cao - Giảm nồng độ bụi nồng độ SO2 - Giá thành không cao - Dễ chế tạo - Dễ vận hành 5.3.3.Tính toán thiết bị xử lý a Lựa chọn sơ đồ hệ thống xử lý Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý : Khí thải từ lò thu gom theo đường ống dẫn đến Xyclon Tại Xyclon, lượng bụi khí thải giữ lại đáy Xyclon tháo Lượng khí thải tiếp tục cho vào tháp rửa khí Scubber có vật liệu đệm Tại đây, nước dẫn vào tháp đường ống khác Nước phun từ tháp xuống trải lớp vật liệu đệm thông qua hệ thống vòi phun - Khi thải từ lên qua lớp vật liệu đệm Tại lớp vật liệu đệm xảy trình tiếp xúc pha nước khí thải SO2 nước hấp thụ - Nước sau hấp thụ SO2 tạo thành H2SO3 trung hòa trước xả thải môi trường SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 62 Đồ án tốt nghiệp b Tính toán thiết bị hiệu suất xử lý * Tính chọn Xyclon LIOT L = 10836 m3/h = 3,01 m3/s tokhói thải = 155 oC ρbụi = 2000 kg/m3 * Tính toán Chọn vtư = 1,6 (m/s) ( vận tốc tối ưu, 1-5m/s) - Tiết diện xyclon: F = L /vtư = 1,88 (m2) Đường kính D = D2 xyclon D = = = 1,55 (m2) Vận tốc thực tế = = 1,56 (m/s) Trong đó: n số lượng xyclon => Vtt Vtư chênh lệch 0,25% < 15% * Tính toán chi tiết Ta có bảng chi tiết cấu tạo xyclon (m) D1 D2 D3 a b R1 R2 h H l 0,91 1,55 0,186 0,56 0,32 0,39 0,78 2,33 2,4 4,34 Đường kính hạt bụi nhỏ giữ lại 14,87 (μm) Hiệu suất thu hồi bụi là: H = 83% Vậy sau xyclon LIOT lượng bụi lại là: Cr = 5819,63 x (1-0,83) = 989,34 (mg/Nm3) *Tính chọn Scubber: Thể tích thiết bị: V = LT.t = 3,01 x = 6,02 (m3) Với LT: Lượng sản phẩm cháy điều kiện thực tế SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 63 Đồ án tốt nghiệp ÷ t : Thời gian lưu khí thiết bị, t = (1 3)s chọn t = 2s - Chiều cao công tác thiết bị: Hct= Với - ω ω.t = 2.2 = 4(m) ω ÷ : vận tốc dòng khí, = (1 4)m/s chọn ω =2 (m/s) Chiều cao thiết bị: H = Hct + h1 +h2 = 4+0,7 +1 = 5,7 (m) h1, h2: chiều cao lắp đặt dưới, chọn h` = 0,7m, h2 = 1m V H Diện tích thiết bị: F = 6,02 = 1,06 5,7 (m2) = Đường kính thiết bị: D = 4F π x1,06 = 1,16 3,14 = (m) Chọn D = 1,2(m) * Tính hiệu suất xử lý bụi SO2 Scrubber - Hiệu suất xử lý bụi: H = 93% Cra = 989,34 x (1-0,93) = 69, 25 (mg/Nm3) => đạt tiêu chuẩn cột B QC 19/2009 - Hiệu suất xử lý SO2 : H = 93% => đạt tiêu chuẩn cột B QC 19/2009 c.Tính toán đường ống: Để tính toán đường ống dẫn khí, cần phải lựa chọn vận tốc dòng khí phù hợp cho đoạn ống khác Dựa vào vận tốc dòng khí chọn kết hợp với lưu lượng dòng khí chuyển qua tiết diện ống đơn vị thời gian có tiết diện đường ống từ suy đường kính đường ống dẫn khí Dựa nguyên tắc tính toán đường ống dẫn khí với vận tốc xác định sau Bảng 6.2: Các thông số đoạn ống dẫn khí Tên đoạn ống SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT L V D 64 Đồ án tốt nghiệp (m) 4,95 3,28 Ống dẫn khí khỏi lò đốt nhiên liệu cấp vào Xyclon Ống khỏi Xyclon Ống dấn khí vào Scrubber Ống dẫn khí khỏi Scrubber Ống dẫn khí khỏi quạt Ống xả cố (m/s) 9,66 9,66 9,66 9,66 9,66 9,66 (mm) 630 630 630 630 630 630 d Tính toán thuỷ lực chọn quạt cho hệ thống xử lý khí thải: *Tính toán thủy lực Tổn thất qua hệ thống gồm: Tổn thất cục Tổn thất dọc đường Tổn thất qua thiết bị a.Tổn thất dọc đường Tổn thất dọc đường gồm tổn thất ma sát qua đường ống đẩy đường ống hút ΔPms= R.l.η.n (m) Trong đó: + R- Tổn thất ma sát 1m dài đường ống ứng với đường kính hình tròn điều kiện tiêu chuẩn, xác định cách tra bảng, (kg/m 2.m) + l- chiều dài đoạn ống tính toán, (m) + η- hệ số hiệu chỉnh tổn thất áp suất ma sát phụ thuộc vào nhiệt độ Với nhiệt độ khói thải t= 145oC, tra bảng 5-1/151 (Kĩ thuật thông gió_Trần Ngọc Chấn) η= 0,816 + n- hệ số hiệu chỉnh độ sai, n=1 Cũng hệ thống đường ống thông gió hút cục tính phần trên, bảng tổn thất áp lực đường ống Bảng 6.3: Bảng tổn thất áp lực đường ống Đoạn l (mm) L(m3/h) d (mm) V (m/s) R η n ống ∆ Pmasat KG/m2 4950 10836 630 9,66 0,617 0,81 2,49 4,53 9000 10836 630 SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 9,66 0,617 0,81 65 Đồ án tốt nghiệp 3000 10836 630 9,66 0,617 0,81 0,27 4,03 2,02 3,7 6000 10836 630 9,66 0,617 0,81 3280 10836 630 9,66 0,617 0,81 6 6000 10836 630 9,66 0,617 0,81 Tổng 11,32 *Tổn thất cục - Công thức xác định tổn thất cục bộ: v2 2g ΔPcb =Σξ .γ Trong đó: + Σξ- Tổng hệ số sức cản cục đoạn ống tính toán, tra bảng phụ lục v2 2g + γ- áp suất động, tra bảng phụ lục Bảng 6.4: Thống kê hệ số sức cản cục thiết bị hệ thống xử lý bụi Đoạn ống Hút Chi tiết ξ Số lượng Σξ Cút 45 (R = 1,5D) 0,25 0,5 Cút 90 (R = 1,5D) 0,4 1,6 Phễu thu hẹp 0,1 0,1 Phễu mở rộng 0,05 0,1 Loa (nối vào quạt) 0,1 0,1 Van điều chỉnh cánh (nghiêng 20o) 0,7 0,7 Cút 40 (R = 1,5D) 0,25 0,25 0,05 0,05 0,1 0,1 SVTH: Minhmở Hường ĐẩyVõ ThịPhễu rộng – 11QLMT Loa (nối vào quạt) Tổng 3,1 0,4 66 Đồ án tốt nghiệp Tổng tổn thất áp suất cục đường ống hút đường ống đẩy: ∑∆Pcb= ΔPcbH + ∆PcbĐ = 3,1.21,95 + 0,4.3,28 =69,357 (Kg /m2) * Tổn thất qua thiết bị: Tổn thất qua Scurbber tính theo cách chọn thiết bị ∆P=68 (Kg/m2) Tổng tổn thất áp lực hệ thống xử lý khí là: ∆P =∆Pms+∆Pcb+∆Ptb = 11,32+ 69,357 + 68 = 148,677 KG/m2 e Chọn quạt: Cách chọn quạt tương tự hệ thống thông gió khí dựa vào: Lt= 6,71 (m3/s)=24156 (m3/h),và trở lực quạt 148,677 kG/m2 tra quạt ly tâm ц 4-70 N012 có thông số: số vòng quay n = 800 (vòng/phút), hiệu suất quạt µ = 0,69, vận tốc quay v=50,2m/s Thông số, cấu tạo quạt có phần trước Quạt Ц 4-70 N012 H 183 b b1 b2 b3 b4 b5 L 131 76 91 140 48 147 2160 c c1 c2 c3 c4 l b6 d 780 1200 1625 350 150 1050 150 600 Miệng thổi Miệng hút A A1 A2 Số lỗ D D1 D2 Số lỗ 840 890 600 16 1024 1124 1158 16 *Tính toán động cơ: Công suất điện tiêu thụ trục quạt kể đến tổn thất trục, ổ bi: 14,77(kw) SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 67 Đồ án tốt nghiệp Trong η η tr : Hệ số truyền động trục, chọn η tr = 0,96 ( η tr =0,95-0,97) : Hiệu suất quạt = 0,78 1kG.m/s = 9,18 (W) Công suất động điện xác định theo công thức: Với K : Hệ số dự trữ, K = 1,15 η trd η tr : Hệ số truyền động động quạt, η trd = 0,9 ÷ 0,95 chọn η trd =0,93; =1 SVTH: Võ Thị Minh Hường – 11QLMT 68