Tiểu luận môn Công nghệ xử lý khí thải và tiếng ồn: Thiết bị lọc bụi phun nước bằng ống Venturi

Tiểu luận môn Công nghệ xử lý khí thải và tiếng ồn: Thiết bị lọc bụi phun nước bằng ống venturi trình bày quy trình thực hiện, các thiết bị, cơ chế hoạt động cũng như ứng dụng của phương pháp xử lý khí thải bằng thiết bị lọc bụi phun nước bằng ống Ventury.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận môn Công nghệ xử lý khí thải và tiếng ồn: Thiết bị lọc bụi phun nước bằng ống Venturi BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ************** MÔN: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN Đề tài: Thiết bị lọc bụi phun nước bằng ống venturi GVHD: TRẦN ĐỨC THẢO Thành viên nhóm: Vòng Công Thàn (2009120174) Huỳnh Ngọc Tuấn (2009120142 Lê Đăng Huy (2009120 I. Giới thiệu: 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. Ống venturi thường có dạng hình trụ thắt eo ở giữ và ở khu vực thoắt eo có bố trí ống phun chất lỏng ( thường là nước ). Ống venturi có thể đặt ngang hay hay thẳng đứng và cửa ra của ống đặt theo phương tiếp tuyến so với phần tách lỏng hình trụ, thường ở phía dưới để dòng khí – sương từ ống venturi phun vào với vận tốc lớn tạo dòng chuyển động xoáy từ dưới lên nhờ đó hình thành lực ly tâm kết hợp với trọng lực tách pha lỏng hòa tan bụi ra khỏi dòng khí. 1. Cấu tạo và nguên lý hoạt động:  Cấu tạo: gồm hai bộ phận chính là ống venturi và bộ phận tách lỏng. Ống venturi nối theo phương tiếp tuyến vào thân bộ phận tách lỏng ở phần dưới.  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. o Ống thường có dạng hình trụ với tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật, cấu tạo gồm phần ống thu hẹp, cổ thoắt eo và phần ống khuếch tán. 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 loe) 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. o 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)  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.  Nguyên lý hoạt động: Thiết bị lọc bụi venturi là thiết bị thu bụi ẩm hiệu quả. Đặc điểm cấu trúc chung của các thiết bị này là có ống biến bụi trong đó xảy ra quá trình đập nhỏ và xé mịn giọt nước bởi dòng khí bụi chuyển động với vận tốc lớn từ 40 m/s đến 150 m/s và phía sau có đặt bộ phận thu giọt. Dòng khí đi vào ống venturi với vận tốc lớn, qua chỗ thoắt eo thu nhỏ tiết diện, vận tốc sẽ đạt đến cực đại. Tại đây, nước được phun đều trong khu vực này với vận tốc ban đầu rất nhỏ so với dòng khí. Dòng khí với vận tốc lớn sẽ đập vỡ, xé mịn các giọt nước và kéo nước theo với vận tốc tăng dần. Giữa nước và khí sẽ hình thành vận tốc tương đối cộng với chuyển động rối tạo nên sự va đập quán tính thấm ướt các hat bụi trong dòng khí và kết tụ các hạt bụi lại với nhau cùng với giọt nước. Do đó, các giọt nước-bụi sẽ tăng kích thước và sẽ được tách ra trong bộ phận tách lỏng. 2. Cơ sở lý thuyết tính toán thiết bị: Để xây lý thuyết ta đưa ra một số giả thuyết để đơn giản hoá quá trình tính toán.  Các kí hiệu: v’k: vận tốc dòng khí chỗ thoắt eo của ống venturi, m/s vk, vn: vận tốc khí và vận tốc giọt nước ở mặt cắt bất kì trong ống venturi, m/s dn: đường kính giọt nước được tính theo công thức sau: Đối với hệ thống nước – không khí ở nhiệt độ và áp suất bình thường và vận tốc phun nước tương đối thấp, công thức trên được đơn giản thành: , Pa.s : đường kính hạt bụi, m Lk: lưu lượng khí đi qua ống venturi, m3/s Ln: lưu lượng nước phun, m3/s k, n: khối lượng đơn vị của khí và nước, kg/m3  Hệ số sức cản cục bộ đối với chuyển động những giọt nước ở chỗ thoắt của ống venturi được xác định theo công thức: với:  Xác định tổn thất áp suất trong ống venturi : Tổn thất áp suất trong ống venturi được xác định theo công Calvert như sau: Với là vận tốc ở cuối chiều dài l của ống venturi và được xác định theo công thức : Với Thay vào công thức tính ta được: Nếu ống venturi tương đối có chiều dài tương đối lớn thì tiến tới bằng 0,5 và tiến tới nên ta có : Tổn thấp áp suất trong ống venturi được xác định theo công thức nghiện của Hesketh H.E như sau: Trong đó: : tổn thất áp suất, mm : khối lượng đơn vị của không khí, kg/m3 : vận tốc khí chỗ thoắt của ống của ống venturi, m/s : tiết diện ngang của ống thoắt, m2 : tỷ lệ nước – khí, m3/m3  Xác định hiệu quả lọc của thiết bị: Hiệu quả của thiết bị lọc bụi venturi được xác định theo lý thuyết tương tự như đối với buồng phun khử bụi. Công thức thực nghiệm xác định hệ số lọt K của thiết bị: Với: Các công thức n ...