Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG 9. THIẾT KẾ BỘ SẤY KHÔNG KHÍ

CHƯƠNG 9. THIẾT KẾ BỘ SẤY KHÔNG KHÍ

Tải bản đầy đủ

b

b

2

1

s1
s2

a

Hình 9.1: các hình chiếu Bộ sấy không khí kiểu thu nhiệt

Mỗi cụm bộ sấy không khí gồm các ống thép có đường kính 25-51 mm. Các ống của bộ sấy không khí chịu áp lực nên có chiều dày nhỏ,
thường 1,5-2 mm và được liên kết với nhau bới mặt sàn có chiều dày 15-25 mm. Ở đây khói đi trong ống còn không khí sẽ đi cắt ngang
phía ngoài ống. Nhiều trường hợp để tăng độ cứng của bộ sấy đồng thời cắt số lần cắt nhau giữa khói và không khí,người ta đặt thêm một
hay hai mặt sàng chính.
Bố trí các ống theo kiểu sole, để đảm bảo bộ sấy không khí gọn nhẹ khi bước ống ngang và dọc phải đảm bảo hệ số ∆ ở giá trị nhỏ
nhất. Theo tiêu chuẩn thiết kế để đảm bảo gia công được thì ∆min = s- d = 10mm, đồng thời để đảm bảo cho tiết diện đi của không khí theo
phương ngang và phương chéo góc bằng nhau thì S1- d = 2(S –d) = 2∆.
Việc bố trí cụm của bộ sấy không khí hay số mặt sàn trung gian cần phải tính toán đảm bảo tốc độ không khí đi qua bộ sấy

Bảng 9.1. Đặc tinh cấu tạo bộ sấy không khí

STT Tên đại lượng

Ký hiệu

Đơn
vị
mm
mm
mm
mm
mm

Công thức

Thay số

Kết quả

1
2
3
4
5

Đường kính ngoài của ống
Độ dày ống
Đường kính trong của ống
Bước ống ngang
Bước ống dọc

d
δ
dtr
S1
S2

6

Bước ống tương đối ngang

S1/d

S1/d

84/42

2

7

Bước ống tương đối dọc

S2/d

S2/d

84/42

2

8

Đường kính ống trung bình

dtb

mm

0,5(dng + dtr)

(42+38)/2

40

9

n

cụm

3

t

Cụm

2

11
12

Số cụm ống theo chiều sâu đường khói
Số cụm ống theo chiều rộng đường
khói
Số dãy ống ngang
Số dãy ống dọc

Z1
Z2

Dãy
Dãy

13

Chiều sâu mỗi cụm

a

14

Chiều rộng mỗi cụm
Khoảng cách từ tâm ống ngoài cùng
đến vách trước(sau)
Khoảng cách từ tâm ống ngoài cùng
đến mép bên cụm

10

15
16

chọn
Chọn
chọn
chọn
chọn

42
2
38
84
84

Chọn
Chọn

8
21

m

Thiết kế

1.8

b

m

Thiết kế

1.2

Svt

mm

Svt =0,5(a – (Z2 –1).S2)

0,5.(1800-(21-1).84)

60

Svb

mm

Svb =0,5(a – (Z1 –1).S1)

0,5.(1800-(8-1).84)

606

17

Số ống trung bình mỗi cụm

Z = 0,5.(2 Z1 − 1).Z 2
18 π.Tiết
dtr 2 diện khói đi qua
f =
.n.Z
4

Z

158

f

m2

(3,14.0,0362.8.21)/4

19

Chiều dài 1 ống

lo

m

Thiết kế

20

Tiết diện không khí đi

F

m2

lo.b-dloZ1

Hs1

m2

H21
Z .π.d tbdiện
.lo tích bề mặt chịu nhịêt
s1 = n.Tổng

0.17
2.1

2,1.1,2-0,04.2,1.8

1.85

3.158.π.0,038.2,1

118.4

Công thức

Thay số

Kết quả

Đã tính

Bảng 7.1

933

C

θ’s = θ’’hn

Bảng 8.2

370

˚C

Đã tính

Chọn sơ bộ

160

0,5(370+160)

265

Bảng 9.2: Tính nhiệt bộ sấy không khí

STT Tên đại lượng


hiệu
Qs

Đơn vị

1

Lượng nhiệt sơ bộ của SKK hấp thụ

kW

2

Nhiệt độ khói vào SKK

θ’s

3

Nhiệt độ khói sau BSKK

θ’’skk

4

Nhiệt độ trung bình của khói

θtbs

o

C

θtbs=0.5(θ’s+θ’’s)

5

Nhiệt độ sơ bộ không khí vào SKK

t’s

o

C

Lấy bằng nhiệt độ môi trường

30

6

Nhiệt độ không khí ra SKK

t’’s

o

C

Nhiệm vụ thiết kế

150

o

7

Nhiệt độ trung bình của không khí

ttbs

8

Thành phần thể tích nước trong khói

rH2O

9

Tốc
độ khói
V .B

ωk

10

Nhiệt độ vách ống

tv

11

Hệ số tỏa nhiệt đối lưu của khói
trong
2o
Cl =
1; Cvl =α
0,
1 98;W/m C
ống
1,163.Cz2.Cvl.CΦ.αtdl Toán đồ 12
t

k
t
ω
k =
ρ
.
f
.3600
k

o

C

ttb=0,5(t’’s+t’s)

0,5(150+30)

Đã tính

Mục 3.2.2

0.07

9,5.1366
1,3.0,17.3600

16.17

0,5(265+90)

178

m/s
o

C

tv=0,5(θtbs+ttbs)

Cφ =0, 85; αdl =22

12 Lượng không khí trong SKK2
β kk = β '' + ∆ akk / 2

βkk

13
Tốc
độ trung
bình của không
khí
tb
1366
.1,43.9,46.(273ω
+kk90)
Btt β kk .V
k ( 273 + t s )
3600 .F .273

Hệ số tóa nhiệt đối lưu của không khí

t
αdl15=1,163.C
z .C vl .Cs .αdl
ngoài ống

16

Hệ số sử dụng nhiệt

số truyền nhiệt
α Hệ
1 .α
.232
ξ 0.,9. 110
α 110
α2
1 ++ 23
17

23
1,4+0,06/2

m/s

3600..273.1,8

90

1.43
3.7

Toán đồ 10
α2

W/m2oC

ζ

110
Toán đồ 8 trang 153 tài liệu [1]

k

W/m2oC

18

Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần

Htts

m2

19

Độ lệch giữa thực tế và cần.(cho
không khí ngoặc 2 lần theo bản vẽ)

e

%

0.9
17.12

Htts=Qs/k.∆t
| H st 2 − 2 H s 2 |
.100
H st 2

933.1000/17,12(265-90)
| 242,46 − 2.118,4 |
.100
118,4

242.46
2

20

Nhận xét: độ lệch giữa tính toán và thực tế chỉ 2% nên ta lấy các dữ liệu các thông số như đã chọn sơ bộ

Từ những tính toán thiết kế và đặc tính cấu tạo của bộ sấy không khí ta có được cấu tạo kích thước cần sử dụng

3600
1200

1200

1800

3600

3600

1800

1200

60

84

3600

1200

1200

1200

84

2400

Cấu tạo kích thước của bộ sấy không khí kiểu thu nhiệt
Kết luận: Việc tận dụng nhiệt khói thải của lò công nghiệp để nâng cao hiệu suất xử

dụng năng lượng là vấn đề đang được quan tâm nhằm giải quyết hai vấn đề cơ bản đó
là nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng trong tình hình các nguồn năng lượng
trong thiên nhiên ngày càng can kiệt nhanh chóng
Từ những vấn đề đã trình bày và phân tích các phương án tận dụng nguồn nhiệt khói
thải và khẳng định phương án tận dụng nhiệt khói thải để nâng cao nhiệt độ sấy không
khí đã mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.

CHƯƠNG 10. THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI
10.1 Tác hại của bụi.
Bụi tác động tới con người và động vật trước hết là qua đường hô hấp, nó còn tác
động trực tiếp lên mắt và lên da của cơ thể. Chúng gây ra các bệnh như ngạt thở, viêm
phù phổi.
Một số chất ô nhiễm gây kích thích đối với các bệnh ho, hen suyễn, lao phổi, ung
thư phổi, dị ứng da, ngứa da … Nguy hiểm nhất là một số chất tồn tại trong không khí
gây bệnh ung thư. Đặc biệt đối với đường hô hấp, hạt bụi càng nhỏ ảnh hưởng của
chúng càng lớn, với cỡ hạt 0,5 đến 10 µ m chúng có thể thâm nhập sâu vào đường hô
hấp nên gọi là bụi hô hấp. Mức độ ảnh hưởng của bụi phụ thuộc nhiều vào nồng độ bụi
trong không khí (mg/m3). Nồng độ bụi cho phép trong không khí phụ thuộc vào bản
chất của bụi và thường được đánh giá theo hàm lượng ôxit silic (SiO 2). Bụi cũng tạo ra
cảm giác nóng nực, bẩn thỉu, những nơi có bụi nhiều người ta rất mất nhiều công để
lau chùi, quét dọn thường xuyên.
Nhiều sản phẩm đòi hỏi phải được sản xuất trong những môi trường hết sức trong
sạch. Ví dụ như công nghiệp thực phẩm, công nghiệp chế tạo thiết bị quang học, điện
tử v.v…
10.2. Phân loại phương pháp lọc bụi
Trong thực tế có rất nhiều thiết bị lọc bụi khác nhau dựa trên các phương pháp
khác nhau, dưới đây là một số phương pháp lọc bụi thường được sử dụng.
10.2.1 Lọc bụi theo phương pháp trọng lực.
Các hạt bụi đều có trọng lượng, dưới tác dụng của trọng lực các hạt có xu hướng
chuyển động từ trên xuống (đấy của thiết bị lọc bụi). Phương pháp này chủ yếu thu hồi
các hạt bụi có kích thước lớn trong buồng lắng trọng lực. Trong buồng lắng bụi dòng
khí chuyển động với tốc độ nhỏ (<1÷2 m/s). Buồng được xây bằng gạch hoặc bêtông
có kích thước lớn. Kết cấu cửa buồng phải kín, tránh hiện tượng hút khí ngoài môi

trường vào. Các hạt bụi có kích thước từ 5÷10 µm, tốc độ rơi của hạt bụi tuân theo
định luật Stốc, do vậy tốc độ lắng có thể tính theo công thức:
d 2 . ρ .g
ωr =
,
18 µ

[m/s]

Trong đó: d - đường kính hạt bụi, m
ρ - khối lượng riêng của hạt, kg/m3
g - gia tốc trọng trường, m/s2
µ - hệ số nhớt động học của khí, N.s/m2
10.2.2 Lọc bụi theo phương pháp ly tâm-xyclon-tâm chớp- lọc bụi theo quán tính.
Khi dòng chuyển động đổi hướng hoặc chuyển động theo đường cong, ngoài tác
dụng của trọng lực tác dụng lên hạt còn có tác dụng của lực quán tính, lực này còn lớn
hơn nhiều lần so với trọng lực. Dưới ảnh hưởng của lực quán tính, hạt có xu hướng
chuyển động thẳng nghĩa là hạt có xu hướng tách ra khỏi dòng khí. Hiện tượng này
được sử dụng trong các thiết bị lọc: xyclon, tâm chớp…Các thiết bị này chỉ có khả
năng tách các hạt bụi có kích thước > 10µm nên khi dùng để lắng hạt bụi có kích
thước nhỏ sẽ không hiệu quả.
10.2.3 Lọc bụi theo phương pháp ẩm.
Khi các hạt bụi tiếp xúc với bề mặt dịch thể các hạt bụi sẽ bám trên bề mặt đó dựa
trên nguyên tắc đó có thể tách các hạt bụi ra khỏi dòng khí. Sự tiếp xúc giữa các hạt
bụi với bề mặt dịch thể có thể xảy ra nếu lực tác dụng lên hạt bụi theo hướng đến bề
mặt dịch thể. Các lực đó gồm: lực va đập phân tử, trọng lực, ly tâm(lực quán tính).
Phương pháp này chỉ lọc được những hạt bụi có kích thước > 3÷5µm, còn các hạt nhỏ
hơn thì hiệu quả lọc sẽ không cao.