Đề tài Thiết bị lọc bụi phun nước bằng ống ventury

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI :THIẾT BỊ LỌC BỤI PHUN NƯỚC BẰNG ỐNG VENTURY GVHD : TRẦN ĐỨC THẢO BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN : CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN Danh sách nhóm: • Vòng Công Thành • Huỳnh Ngọc Tuấn • Lê Dăng Huy I. Giới thiệu Thiết bị lọc bụi venturi Thiết bị lọc bụi venturi là một loại thiết bị lọc bụi ướt gồm hai bộ phận chính:ống venturi và bộ phận tách lỏng hình trụ Thiết bị lọc bụi venturi là một loại thiết bị lọc bụi ướt gồm hai bộ phận chính: ống venturi và bộ phận tách lỏng hình trụ 1. Cấu tạo ống venturi • Tùy theo thiết kế và cấu tạo của thiết bị, ống venturi có thể đặt theo phương ngang hay thẳng đứng. • Ống thường có dạng hình trụ với tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật. Ở phần giữa, cổ ống có cấu tạo thoắt eo để tạo tốc độ dòng khí bụi có giá trị cực đại. Tại vị trí cổ thoắt eo có bố trí ống phun chất lỏng ( thường là nước ) và đầu phun có dạng mỏ phun đặc biệt. Ống khuếch tán (ống loa) trong đó dòng khí giảm tốc độ và xảy ra sự kết tụ các hạt bụi cùng với các giọt nước. Phần cổ ống venturi có nhiệm vụ tạo ra sự xáo trộn khí đảm bảo ống làm việc hiệu quả. Theo quan điểm khí động, các thông số cấu tạo tối ưu của ống venturi được xác định như sau: Ống thu hẹp: - Đường kính miệng vào D1 (m) - Góc thu hẹp α1 = 25 – 28o - Chiều dài: l1 = (D1 – D2)/2tg(α1/2) Cổ ống: - Đường kính D2 (m) - Chiều dài l2 = 0,15D2 (m) Ống loa : - Đường kính miệng ra D3 (m) - Góc loe α2 = 6 – 10o - Chiều dài l3 = (D3 – D2)/2tg(α2/2) 2.Cấu tạo bộ phận thu giọt lỏng • Để tách giọt nước có thể lựa chọn nhiều thiết bị tách giọt nước có kết cấu khác nhau tích hợp với thiết bị Venturi • Tuy nhiên người ta thường lựa chọn thiết bị cyclone. Cấu tạo của cyclone loại này gần giống với cyclone lọc bụi khô gồm thân hình trụ và phần đáy hình nón nhưng bị rút ngắn lại là nơi thu nước và cặn. Ở đáy thiết bị có ống xả nước và cặn co lắp van để duy trì một lượng nước nhất định ở đáy thiết bị. Cấu tạo bộ phận thu giọt lỏng II. Nguyên lý hoạt động III. Cơ sở lý thuyết tính toán thiết bị Xác định hiệu quả lọc của thiết bị: IV. Phân loại ống venturi • Có 4 loại:Áp suất ở trước các mỏ phun thường khoảng từ 0,2 đến 0,3 MPa • V. Thiết bị cấp nước cho venturi • Phương pháp đưa nước vào các thiết bị thu bụi ẩm đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc phân bố năng lượng cần thiết để thực hiện quả trình thu bụi. Trong thiết bị venturi, việc cấp nước chỉ chiếm một phần năng thứ cấp do chỉ sử dụng các mỏ phun áp suất thấp và yêu cầu phải tạo được tưới phun đồng đều theo toàn bộ tiết diện của thiết bị, hầu hết năng lượng dùng cho dòng khí . VI. Phân loại mỏ phun  Có 2 nhóm chính: ○ Mỏ phun cơ học. ○ Mỏ phun khí nén Trong đó mỏ phun cơ học được sử dụng rộng rải hơn và được phân thành 5 loại: 1. Mỏ phun tia: 2. Mỏ phun tia va đập: Cho luồng phun thô và kích thước giọt nước lớn. 3. Mỏ phun va đập phia ngoài: Cho luồng phun thô và kích thước giọt nước lớn. 4. Mỏ phun ly tâm: Cho luồng phun đồng đều và kích thước giọt nước nhỏ. 5. Mỏ phun tia- ly tâm: Cho luồng phun có mức độ trung bình. Sự phân bố luồng phun chỉ phụ thuộc cấu tạo mỏ phun và khoảng cách từ mỏ phun, do đó hình dạng luồng phun do mỏ phun quy định ·Kích thước giọt nước phun phụ thuộc vào một số yếu tố sau:  Tính chất vật lý của khí và chất lỏng.  Loại và kích thước hình học của mỏ phun.  Vận tốc dòng chảy và một số yếu tố khác.  Mỏ phun khí nén  Trong các mỏ phun khí nén dòng nước bị đập nhỏ bởi động năng của dòng khí hoặc hơi có vận tốc lớn. Còn nước được đưa vào mỏ phun dưới áp suất nhỏ thường không lớn hơn 4.105N/m2, hoặc được cuốn vào dưới sức hút của dòng khí. • Với cùng một năng suất khi sử dụng các mỏ phun khí nén sẽ tiêu tốn • năng lượng lớn hơn khi sử dụng các mỏ phun cơ học. VII. Lựa chọn thiết bị tách giọt lỏng • Việc xác định được thiết bị tách giọt lỏng tích hợp sau thiết bị Venturi sao cho đảm bảo được tính đồng bộ và hiệu quả của toàn bộ cụm thiết bị. • Việc lựa chọn thiết bị tách giọt nước phải căn cứ vào kích thước của giọt nướcKhi vận tốc khí qua phần trụ ống Venturi càng cao thì quá trình đập nhỏ giọt nước thành các giọt nhỏ hơn diễn ra càng mạnh, dẫn đến dòng khí ra khỏi thiết bị Venturi mang theo các giọt nước có kích thước càng nhỏ. Ví dụ vận tốc khí qua cổ ống Venturi là 120m/s, các giọt nước có kích thước trung bình khoảng 50µm. • Để tách giọt lỏng có thể lựa chọn nhiều thiết bị tách giọt lỏng có kết cấu khác nhau: Thiết bị cyclone • Thiết bị phân ly dạng chân quỳ • Thiết bị phân tách dạng buồng • Thiết bị phân ly có bộ phận quay • Thiết bị sủi bọt, tháp rỗng, tháp đệm • Trong trường hợp lưu lượng nước tưới lớn, cũng như lượng khí qua thiết bị Venturi không ổn định người ta thường sử dụng 2 cấp thiết bị tách giọt nước: Đối với cấp lọc thô thường sử dụng thiết bị tách giọt dạng buồng và chân quỳ Đối với cấp lọc tinh - sử dụng thiết bị cyclon • Quá trình diễn ra trong thiết bị tách lỏng cyclone: Dòng khí mang theo các giọt nước từ ống venturi được thổi vào cyclone từ phía dưới theo phương tiếp tuyến sẽ tạo chuyển động sấy đi lên. Các giọt nước có hòa tan bụi có trọng lượng riêng lớn hơn sẽ văng ra thành, bắt dính với lớp nước trên thành và chảy dọc theo thành thiết bị thu cặn ở đấy thiết bị. Việc tạo chuyển động xoáy đi từ dưới lên sẽ có nhiều ưu thế và hiệu quả hơn trong giữ được lớp nước trên thành thiết giúp bắt dính bụi và các giọt nước, mặt khác các giọt nước và bụi văng ra thành với chiều đi lên trong khi lớp nước chảy xuống sẽ làm tăng lực va đập và bắt dính, làm tăng hiệu quả xử lý. VII. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình vật lý diễn ra trong ống venturi:  Đường kính trung bình: Áp suất cấp nước càng cao thì đường kính trung bình của giọt nước ở miệng ra của vòi phun càng nhỏ và ngược lại.  Đường kính trung bình của giọt nước tỷ lệ nghịch với vận tốc dòng khí trong ống venturi: Đồ thị tương quan giữa vận tốc dòng khí trong ống venturi và đường kính trung bình giọt nước  Nhiệt độ khí thải đi vào ống venturi • Nhiệt độ vào ống venturi không được vượt quá 250oC. Nếu nhiệt độ khí vượt quá nhiệt độ trên thì phải làm nguội trước để tránh sự bốc hơi nước trong ống. Nhận xét chung:  Hiệu suất của thiết bị sẽ tăng khi áp suất cấp nước tăng, vận tốc dòng khí trong ống venturi tăng. • Vận tốc của giọt nước và hạt bụi sẽ tăng dần khi vào ống thu hẹp, đạt giá trị cao nhất ở trong ống trụ sau đó sẽ giảm dần ở trong ống khuếch tán. Trong quá trình di chuyển vận tốc giảm dần trong ống khuếch tán sẽ xảy ra quá trình kết tụ giữa hạt bụi và giọt nước. VIII. Ưu nhượt điểm của thiết bị venturi: 1.Ưu điểm: ○ Đây là thiết bị lọc bụi ướt hiệu cao, có thể đạt 100% đối với có kích thước trên 5 μm, còn đối với kích thước hạt 0,1-100μm thì hiệu quả loại bỏ các hạt bụi khử bụi có thể đạt 80-99% ○ Lượng nước tiêu tốn ít hơn so với các thiết bị lọc bụi ướt khác, tỷ lệ chất lỏng khí trong phạm vi của 0.3-1.5L/m3. ○ Thích hợp cho xử lý khí thải có t o C không quá cao thường dưới 250oC, có khả năng làm mát dòng khí thải sau xử lý ○ Có khả năng khử một số khí độc có ái lực với nước theo cơ chế hoà tan hay hấy thụ hoá học. 2. Nhược điểm: ■ Chi phí năng lượng cho quá trình đưa khí thải với vận tốc lớn qua ống venturi, phạm vi tổn thất áp suất 1.0-9.0kPa ■ Đòi hỏi phải có quạt công suất cao, tạo được áp lực cao cho dòng khí đi qua thiết bị venturi với vận tốc đụ lớn  Công suất của thiết bị còn tùy thuộc vào kích thước thiết bị • Tài liệu tham khảo:  Xử lý khí thải và tiếng ồn  Detai_Src/6907.pdf  1&Venturi_m%C3%A1y_l%E1%BB%8Dc CẢM ƠN THẦY VÀ CÁCBẠN ĐÃ LẮNG NGHE ....................................................... .