Nghiên cứu công nghệ chế tạo thiết bị lọc bụi tĩnh điện bảo vệ môi trường

- NGUYễn h-ng hảo Nghiên cứu công nghệ chế tạo thiết bị lọc bụi tĩnh điện bảo vệ môI tr-ờng Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Kỹ thuật điện Hà nội - 2014 Bộ giáo dục và đào tạo Tr-ờng đại học bách khoa hà nội.
- NGUYễn h-ng hảo Nghiên cứu công nghệ chế tạo thiết bị lọc bụi tĩnh điện bảo vệ môI tr-ờng Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên nghành: hệ thống điện Ng-ời h-ớng dẫn khoa học PGS.ts nguyễn đình thắng Hà nội - 2014 i Lời CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, đ-ợc xuất phát trong quá trình học tập và công tác.
- Hà Nội, tháng 03 năm 2014 Tác giả Nguyễn H-ng Hảo ii Danh mục các chữ viết tắt TBLB : Thiết bị lọc bụi CN : Công nghiệp HT : Hệ thống VQ : Vầng quang MBA : Máy biến áp CA : Cao áp HA : Hạ áp CS : Công suất iii Danh mục các bảng, biểu Bảng 1.1: L-ợng chất độc hại do trung tâm nhiệt điện thải vào khí quyển, g/MJ.
- 5 Bảng 1.2: Nồng độ bụi trong khí thải ở các thiết bị khác nhau của nhà máy xi măng.
- 7 Hình 1.2: Thiết bị lọc bụi kiểu màn chắn uốn công.
- 7 Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo của thiết bị lọc bụi ly tâm kiếu nằm ngang.
- 30 Hình 2.9: Sơ đồ thiết bị lọc bụi điện nằm ngang cực lắng kiểu phiến.
- 35 Hình 3.1 Sơ đồ khối các tr-ờng lọc bụi.
- 41 Hình 3.2: Các dạng khác nhau của cực thu bụi trong thiết bị lọc bụi kiểu phiến.
- Lọc bụi theo ph-ơng pháp ẩm.
- ứng dụng cụ thể của các thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
- Ưu nh-ợc điểm chung của thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
- 14 Các cơ sở lý thuyết tính toán trong thiết bị lọc bụi điện công nghiệp.
- Mô tả tr-ờng tĩnh điện trong hệ thống lọc bụi.
- Với thiết bị thu bụi kiểu phiến.
- Với thiết bị lọc bụi dạng ống trụ.
- Các nhân tố ảnh h-ởng đến thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
- ảnh h-ởng của lớp bụi trên các điện cực tới sự hoạt động của thiết bị 36 2.7.3.
- 40 Hệ THốNG lọc bụi tĩnh điện.
- Hệ thống lọc bụi tĩnh điện.
- 40 vii 3.1.1 Nguyên lý cơ bản của thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
- 40 3.1.2 Đặc điểm, phân loại thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
- 40 3.1.3 Các bộ phận chính của thiết bị lọc bụi.
- 41 3.2 Cung cấp điện và điều khiển trong thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
- 47 3.2.1 Lựa chọn thiết bị cung cấp điện cho thiết bị lọc bụi.
- 49 3.2.2 Công suất của thiết bị lọc bụi điện.
- 49 3.2.3 Số l-ợng thiết bị cung cấp điện.
- 51 3.4 Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu suất thiết bị lọc bụi điện.
- Nghiên cứu công nghệ chế tạo thiết bị lọc bụi tĩnh điện bảo vệ môi tr-ờng” làm luận văn tốt nghiệp, đề tài đ-ợc thực hiện với mục đích tập hợp một cách có hệ thống ph-ơng pháp lọc bụi điện, hệ thống hóa về ph-ơng diện lý thuyết và tính toán các tham số thiết kế máy biến áp tăng áp một pha trong thiết bị lọc bụi điện .
- Hàng thế kỷ nay con ng-ời vẫn đang cố gắng tìm ra các biện pháp nhằm cải tiến chất l-ợng của các thiết bị lọc bụi để chúng đạt đ-ợc hiệu suất cao nhất có thể đảm bảo lợng khí thải ra môi trờng là “sạch”.
- Bám sát tình hình thực tế đó, cùng với chuyên ngành học của mình, đồ án này em đã lựa chọn và trình bầy nghiên cứu về công nghệ chế tạo thiết bị lọc bụi tĩnh điện bảo vệ môi tr-ờng.
- Tính toán hiệu suất thu bụi Xác định mức độ thu bụi lý thuyết trong thiết bị lọc bụi điện ta thừa nhận những giả thuyết sau.
- Với thiết bị thu bụi kiểu phiến Hình 2.9: Sơ đồ thiết bị lọc bụi điện nằm ngang cực lắng kiểu phiến Gọi g là khối l-ợng chứa bụi trong khoảng không giữa các điện cực đối với chiều dài dx và ở vị trí cách xa chỗ khí vào thiết bị một khoảng cách x.
- .2 .xg z b d dx (2.20) Trong đó: zx- hàm l-ợng bụi (g/m3) theo tiết diện thiết bị với điện tích b.2d ở cách chỗ khí một khoảng x d- khoảng cách giữa điện cực lắng từ thể tích đã cho trên bề mặt điện cực lắng (df=2b.dx) trong thời gian dbằng: 2.xxdg z b d d.
- Thừa nhận hàm l-ợng bụi của khí vào thiết bị là z1, vậy có thể viết: 10xZxZdg ddd.
- do vậy hàm l-ợng bụi trong khí ra khỏi thiết bị z2 theo công thức (2.24) bằng: 21kLdz z e.
- tốc độ chuyển động của hạt bụi chứa điện tích về phía điện cực lắng, m/s L - chiều dài hữu ích(của điện tr-ờng) trong thiết bị lọc tĩnh điện,m k- tốc độ dòng khí qua thiết bị lọc, m/s a -khoảng cách giữa điện cực lắng và điện cực phóng vầng quang,m 2.6.2.
- Với thiết bị lọc bụi dạng ống trụ Ký hiệu: x- khoảng cách tính từ đầu ống, m R- bán kính của điện cực lắng dạng ống, m Việc giảm nồng độ hạt ở vách ống trên đơn vị chiều dài xung quanh ống sau thời gian d bằng: 1 xdz z d.
- Vậy hiệu suất của thiết bị là : 22111LRvzez.
- 34 Hình 2.10: Sự thay đổ đ-ờng cong  theo chiều dài bộ lọc khi ,R,klà hằng số Theo khảo sát  coi nh- tốc độ chuyển động trung bình của hạt về phía cực lắng, còn đại l-ợng f là bề mặt lắng riêng của thiết bị lọc ứng với l-ợng khí cần lọc đã cho trong mỗi thiết bị lọc bụi điện đã xác định.
- f Giá trị của f tỷ lệ với kích th-ớc hình học của thiết bị.
- kích th-ớc thiết bị phải tăng lên 4 lần(f=3,7) 35 Bề mặt thu bụi riêng f m2/(m3/s) Hình 2.11: Đồ thị công thức.
- 1-e-f Từ các công thức trên ta thấy với một thiết bị lọc bụi hoàn toàn xác định thì khi vận tốc  của hạt bụi càng nhỏ tức kích th-ớc đ-ờng kính của hạt bụi càng bé, hiệu suất lọc bụi  sẽ càng lớn.
- Vì thế ng-ời ta cũng khẳng định rằng thiết bị lọc bụi bằng điện là rất thích hợp với các loại bụi rất mịn tức là có kích th-ớc hạt rất bé.
- Hiện t-ợng hiệu quả lọc tăng khi kích th-ớc hạt bụi giảm vừa nêu trên cũng phù hợp với kết quả của một số tính toán, theo đó hiệu quả lọc của thiết bị lọc bụi bằng điện kiểu ống loại 1 vùng (1 giai đoạn) đ-ợc xác định theo công thức: 2123 (ln ln )qUlL R R d.
- Các nhân tố ảnh h-ởng đến thiết bị lọc bụi tĩnh điện 2.7.1.
- Do vậy, duy trì sự ổn định về điện thế trên điện cực quầng sáng là một trong các yếu tố quan trọng để thiết bị làm việc đạt hiệu suất cao nhất.
- Tuỳ thuộc vào loại bụi bám vào các điện cực mà làm giảm điện áp trên điện cực quầng sáng và do đó làm giảm điện áp trên hai bản cực, dẫn đến làm giảm hiệu suất của thiết bị.
- ảnh h-ởng của lớp bụi trên các điện cực tới sự hoạt động của thiết bị Trong quá trình hoạt động của thiết bị thì bụi ngày càng bám nhiều trên các điện cực mà chủ yếu là trên điện cực lắng.
- Do vậy, trong quá trình hoạt động thiết bị cần phải đ-ợc làm sạch một cách có chu kỳ bằng cách dùng búa gõ nhẹ vào điện cực theo chu kỳ.
- Do đó, ảnh h-ởng đến hiệu quả làm việc của thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
- Dòng điện có đ-ợc trong thiết bị lọc bụi tĩnh điện là do điện tích không gian chuyển động.
- Tính linh động của hạt bụi có giá trị nhỏ hơn tính linh động của các ion khí nên tăng các điện tích không gian trong các hạt bụi làm giảm đáng kể c-ờng độ dòng điện trong thiết bị lọc bụi.
- ảnh h-ởng làm bẩn điện cực quầng sáng và điện cực lắng đến hiệu suất thu bụi Độ sạch của điện cực quầng sáng và điện cực lắng là một trong các nhân tố quan trọng trong việc bảo quản thiết bị lọc bụi.
- Nhận xét, đánh giá Nh- vậy, dựa vào các định luật cơ bản trong Lý thuyết tr-ờng điện từ ta có thể tính toán các lực tác dụng lên hạt bụi trong quá trình chuyển động trong thiết bị lọc bụi, các công thức tính toán c-ờng độ điện tr-ờng trong các thiết bị lọc bụi.
- Ngoài ra, sau khi xem xét tính chất và đặc tính của điện tr-ờng không đồng nhất đối với các dạng điện cực khác nhau và việc lựa chọn loại điện áp các cực cho thiết bị lọc bụi điện, các quá trình phóng điện trong chất khí… Việc lựa chọn thiết bị lọc bụi điện dựa vào rất nhiều nhân tố khác nhau, do vậy để có thể lựa chọn đ-ợc một thiết bị điện phù hợp, cho hiệu quả cao là hết sức quan trọng.
- Tùy vào từng tr-ờng hợp cụ thể trong thực tế mà chọn đ-ợc thiết bị phù hợp để đạt đ-ợc hiệu quả lọc bụi cao nhất, từ đó có thể tìm kiếm các giải pháp nhằm nâng cao hiệu suất thu bụi và giúp cho việc vận hành thiết bị đ-ợc an toàn.
- Trong ch-ơng tiếp theo ta sẽ nghiên cứu các bộ phận chính của thiết bị lọc bụi điện cũng nh- cấu trúc về cơ khí, cấu trúc về điện.
- Hệ thống cung cấp điện và điều khiển trong thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
- 3.1.1 Nguyên lý cơ bản của thiết bị lọc bụi tĩnh điện Khi cấp điện cao áp vào các điện cực ion hoá, trong khoảng không gian giữa các điện cực của bộ lọc bụi xuất hiện một điện tr-ờng mà c-ờng độ của nó có thể thay đổi bằng cách thay đổi điện thế cấp vào.
- 3.1.2 Đặc điểm, phân loại thiết bị lọc bụi tĩnh điện a/ Theo cấu trúc của điện cực lắng thì các thiết bị lọc bụi điện đ-ợc phân thành hai loại.
- Thiết bị lọc bụi điện có điện cực lắng dạng ống hoặc dạng lăng trụ.
- Thiết bị lọc bụi điện có điện cực lắng dạng tấm.
- b/ Theo dòng khí chuyển động, các thiết bị lọc bụi điện đ-ợc phân thành hai loại.
- Thiết bị lọc bụi điện nằm ngang, ở đây dòng khí chuyển động theo ph-ơng nằm ngang.
- Thiết bị lọc bụi điện theo ph-ơng thẳng đứng, ở đây khí chuyển động theo chiều thẳng đứng từ d-ới lên trên.
- 41 d/ Theo bố trí đặt các vùng nạp điện tích và lắng bụi Thiết bị lọc đ-ợc chia ra: một vùng, hai vùng.
- Trong các thiết bị lọc bụi điện một vùng thì vùng nạp điện và vùng lắng cùng trong không gian của thiết bị, còn lại ở thiết bị lọc bụi điện hai vùng thì vùng đặt điện cực phóng vầng quang và điện cực lắng tách biệt nhau và đ-ợc đặt trong các vùng có cấu tạo khác nhau.
- 3.1.3 Các bộ phận chính của thiết bị lọc bụi Trong thực tế, ng-ời ta bố trí hệ thống lọc bụi tĩnh điện gồm nhiều tr-ờng lọc bụi trong một hệ thống lọc nhằm đảm bảo rằng khói ra ngoài có tỷ lệ bụi là thấp nhất.
- Vỏ thiết bị lọc bụi Vỏ thiết bị lọc bụi tĩnh điện th-ờng là hình hộp hoặc hình trụ.
- Khi chọn vật liệu làm vỏ của thiết bị phải căn cứ vào nhiệt độ của khí thải, tính ăn mòn hoá học của khí thải và môi tr-ờng nơi đặt thiết bị.
- Phía trong vỏ là hệ thống khung của thiết bị.
- Vỏ phải có cấu trúc thuận lợi cho việc lắp đặt và bảo d-ỡng thiết bị.
- Khi tháo bunke không tránh đ-ợc việc không khí qua bunke vào thiết bị và do đó làm giảm hiệu suất hoạt động của thiết bị.
- Các điện cực lắng là các tấm phẳng đôi khi chỉ sử dụng trong thiết bị lọc -ớt vì nếu dùng trong các thiết bị khô khi rung cơ học 43 để tách bụi thì khó tránh khỏi bụi cuốn theo khí ra ngoài.
- Hình 3.2: Các dạng khác nhau của cực thu bụi trong thiết bị lọc bụi kiểu phiến 1- Tấm phẳng nhẵn 2- Tấm l-ới 3- Tấm chắn song song 4- Kiểu túi 5- Tấm đục lỗ 6- Kiểu miệng loe 7- Tấm l-ợn 8- Kiểu chữ V 9- Kiểu chữ € 10-Kiểu chữ C 11-Kiểu móc câu 12-Kiểu chữ M 44 d.
- Hệ thống rung, gõ Để thiết bị lọc bụi hoạt động ở hiệu suất tối -u, l-ợng bụi lắng trên cực góp và các hệ thống phóng điện cần phải đ-ợc -u tiên tháo bỏ, để chúng gây tác động nhỏ nhất đến điều kiện hoạt động điện.
- Trong thiết bị lọc bụi khô việc tháo bỏ th-ờng đ-ợc thực hiện bằng các tác động rung gõ cơ khí.
- Trong các thiết bị lọc bụi khô, việc rung gõ đ-ợc thực hiện bằng một búa lăn quay tròn hoặc nâng hạ thanh năng trên một cái đe đ-ợc nối với các bộ phận đang đ-ợc rung gõ.
- Những thiết bị này dạng phễu hình chóp hoặc các máng xối đặt ở d-ới các tr-ờng của thiết bị lọc bụi.
- Thiết bị tạo điện áp cao o Độ ổn định của điện áp cao, hiệu suất của cả quá trình lọc bụi phụ thuộc vào giá trị điện áp đặt trên điện cực.
- Nó dùng để nối thiết bị phát điện áp cao với tr-ờng nào đó hoặc để nối tr-ờng điện nào đó với đất.
- Thiết bị nối đất gồm cáp nối đất, gậy nối đất, các chốt nối đất ở các cửa kiểm tra và các chốt nối đất ở các khung và các điện cực phóng điện.
- Hệ thống cài đặt cơ khí Các cửa kiểm tra của thiết bị lọc bụi đ-ợc khoá bởi một hệ thống cài đặt cơ khí để chống lại sự mở không đ-ợc phép.
- Máy biến áp Thiết bị dùng để nâng điện áp l-ới lên hàng chục KV để sau đó đ-a tới bộ chỉnh l-u tạo điện áp một chiều đ-a ra cao áp lọc.
- 3.2 Cung cấp điện và điều khiển trong thiết bị lọc bụi tĩnh điện Thiết bị cung cấp điện bảo đảm việc cung cấp và chỉnh l-u điện áp cũng nh- dòng điện của thiết bị lọc bụi điện.
- Chất l-ợng làm việc của thiết bị cung cấp điện có ảnh h-ởng trực tiếp tới hiệu quả, hiệu suất của thiết bị lọc bụi.
- Các thiết bị lọc bụi điện tuy có nhiều kiểu khác nhau, nh-ng chúng không đòi hỏi thiết bị cung cấp điện đã đ-ợc quy chuẩn hóa và đ-ợc sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị lọc bụi điện có công suất phù hợp.
- Một sự thay đổi nào đó của thiết bị lọc bụi điện đều phản ánh tới chế độ làm việc của thiết bị cung cấp điện.
- Để thiết bị làm việc có hiệu quả nhất cần cung cấp dòng điện chỉnh l-u từ nguồn có điện thế cao cho các điện cực phóng vầng quang là điện cực âm.
- Sơ đồ cung cấp dòng điện chỉnh l-u cho thiết bị lọc điện với điện thế cao.
- 51 3.2.3 Số l-ợng thiết bị cung cấp điện Những thiết bị lọc bụi điện có năng suất lớn và bụi có điện trở t-ơng đối nhỏ (108-109Ωm) thì nên dùng thiết bị cung cấp điện có bộ chỉnh l-u cả hai nửa chu kỳ.
- Khi bụi có điện trở suất cao thì nên dùng thiết bị cung cấp điện một nửa chu kỳ.
- Nói chung thiết bị lọc bụi điện có bao nhiêu điện tr-ờng thì dùng bấy nhiêu thiết bị cung cấp điện.
- Mỗi thiết bị cung cấp điện phục vụ cho một điện tr-ờng, do đó các điện tr-ờng đ-ợc mắc song song.
- 3.3 Nhận xét, đánh giá Sau khi nghiên cứu các bộ phận chính của thiết bị lọc bụi điện cũng nh- cấu trúc về cơ khí, cấu trúc về điện.
- 3.4 Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu suất thiết bị lọc bụi điện Hiệu suất của thiết bị lọc bụi điện chịu ảnh h-ởng của nhiều yếu tố, các biện pháp nhằm nâng cao hiệu suất của thiết bị lọc bụi điện hiện đang nhiều hãng nghiên cứu, cải tiến với nhiều ph-ơng pháp khác nhau.
- ở đây, đề tài nghiên cứu công nghệ chế tạo thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
- Theo bảng 3 - Tài liệu thiết bị điện tử công suất - Trần Văn Thịnh - Chọn dây đồng với mã hiệu лэb0.
- Nghiên cứu các bộ phận chính của thiết bị lọc bụi điện cũng nh- cấu trúc về cơ khí, cấu trúc về điện

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt