Hệ thống hút bụi gỗ, xử lý bằng xylone

Tính toán hệ thống hút bụi xưởng gỗ, bụi thô, bụi nặng.... xử lý lắng bụi bằng xylon: Là phương pháp xử lý bụi gỗ hiệu quả nhất chi phí đầu tư thấp

KÍCH THƯỚC HẠT BỤI

Trong không khí, bụi tồn tại dưới dạng 1 tập hợp các hạt rắn có kích thước khác nhau cùng khuếch tán trong không khí. Duy chỉ có các loại bụi có nguồn gốc từ hơi ngưng tụ lại sẽ cho loại bụi có kích thước thuần nhất. Tùy thuôc vào kích thước và trọng lượng riêng, hạt bụi có thể tồn tại lâu hay mau trong không khí.

Kích thước hạt bụi được xác định bằng kính hiển vi, bằng thiết bị sàng lưới, sàng khí động trên máy Ba-Cô, lắng trong dung môi theo phương pháp Pi -Pet…

Thông số đánh gía kích thước bụi là: Đường kính D50 là đường kính của hạt mà trọng lượng các hạt lớn hơn D50 và nhỏ hơn D50 là bằng nhau. Và khoảng phân tán của đường kính các hạt bụi lgσ .

 

Người ta chia bụi thành 5 loại có cỡ hạt đại diện như sau:

TRỌNG LƯỢNG RIÊNG CÁC HẠT BỤI

Phụ thuộc vào bản chất hóa học mà mỗi loại bụi có trọng lượng riêng khác nhau .Cần phải phân biệt:

Trọng lượng riêng đặc là trọng lượng riêng của khối vật liệu đặc.

Trọng lượng riêng xốp của tập hợp các hạt bụi lắng là tỷ số của trọng lượng khối bụi với thể tích khối bụi lắng.

CÁC THÔNG SỐ KHÁC

- Độ thấm ướt.

- Hình dạng hạt bụi.

- Độ dẫn điện.

HIỆU QUẢ THU BẮT BỤI

Hệ số lọt bụi: k = 1 -  ().

Hiệu quả lọc bụi được xác định cho từng nhóm hạt bụi có hàm lượng Φi (phần trăm khối lượng) và hiêu suất thu bắt của toàn bộ được xác định theo công thức:

CÁC LOẠI THIẾT BỊ THU BẮT BỤI THÔ VÀ VỪA

BUỒNG LẮNG

Trong buồng lắng, hạt bụi tách ra khỏi dòng không khí dưới tác dụng của lực trong trường và có hướng rơi xuống đất. Đồng thời, hạt bụi chịu lực ma sát của các phần tử khí.

Để tính toán buồng lắng, vận tốc rơi của hạt bụi trong không khí (hay “vận tốc treo” ) được xác định bằng công thức tính toán hay tra biểu đồ phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất môi trường, kích thước hạt bụi và trọng lượng riêng của hạt bụi.

Hạt bụi đường kính δ rơi trong không khí do tác dụng của trong lượng bản thân G và chịu sức cản của môi trường không khí Pms với vận tốc rơi vtr được tính bằng công thức Stốc :

 

 

Công thức Stốc:

Hay tra biểu đồ:

Người ta thường cấu trúc buồng lắng bụi theo phương ngang. Dòng khí chứa hạt bụi đi ngang qua không gian buồng lắng với vận tốc được dàn đều trên toàn mặt cắt ngang. Thông thường tốc độ dòng khí không vượt quá 0,3m/s trên toàn mặt cắt ngang. Điều kiện để 1 hạt bụi lắnng trong buồng bụi là:

u - tốc độ dòng khí trong buồng lắng.

v - tốc độ treo của hạt bụi.

H - chiều cao khoảng lắng trong buồng.

L - chiều dài khoảng lắng trong buồng.

Để giảm bớt kích thước buồng lắng người ta có thể chia chiều cao buồng lắng thành nhiều ngăn theo phương ngang để giảm chiều cao tính toán H.

Buồng lắng bụi có hiệu suất thấp, chỉ thu được các hạt bụi lớn nên thường chỉ dùng để thu lại phế liệu như cát, phoi bào, mùn cưa…Với các hạt δ <90 μm hiệu quả lắng đạt 46 - 75%.

7.1.2.2. THIẾT BỊ THU BỤI QUÁN TÍNH

Khi dòng khí lẫn bụi đột ngột đổi hướng chuyển động, hạt bụi có khối lượng lớn hơn nhiều phần tử không khí sẽ chuyển động thẳng tới và tự tách ra khỏi dòng không khí.

Loại VTI của Liên Xô: Có trở lực ΔP = 200-500Pa hiệu quả lọc  = 86.5 - 97,7 cho bụi có đường kính δ = 25 - 60 mm.

 

 

Loại IP của Liên Xô: Bụi cát có hiệu quả thu bụi < 87% khi chứa 25% hạt có δ = 25 μm.

LẮNG TRONG TRƯỜNG LỰC LY TÂM (LỌC XOÁY)

Lực ly tâm là lực phát sinh khi vật thể tham gia vào một chuyển động quay. Lực ly tâm có xu hướng đẩy vật thể đi ra xa tâm quay. Độ lớn của lực ly tâm tỉ lệ thuận với trọng lượng vật thể và tốc độ quay quanh trục của vật thể.

 

Trong đó: P - Lực ly tâm đặt lên vật thể.

m – Khối lượng vật thể. kg

u - Tốc độ dài của vật thể. m/s

R - Khoảng cách từ tâm quay tới vật thể. m

Ω- vận tốc góc của chuyển động quay. 1/radian

 

 

Người ta lợi dụng nguyên lý này để chế tạo ra thiết bị Cyclon lắng bụi . Cấu tạo Cyclon như sau: Cyclon là thiết bị hình trụ tròn có miệng dẫn khí vào ở phía trên. Không khí vào cyclon sẽ chảy xoáy theo đường xoắn ốc dọc bề mặt trong của vỏ hình trụ. Xuống tới phần phễu, dòng khí sẽ chuyển động ngược lên trên theo đường xoắn ốc và qua ống tâm thoát ra ngoài.

Hạt bụi trong dòng không khí chảy xoáy sẽ bị cuốn theo dòng khí vào chuyển động xoáy. Lực ly tâm gây tác động làm hạt bụi sẽ rời xa tâm quay và tiến về vỏ ngoài cyclon. Đồng thời, hạt bụi sẽ chịu tác động của sức cản không khí theo chiều ngược với hướng chuyển động, kết quả là hạt bụi dịch chuyển dần về vỏ ngoài của cyclon, va chạm với nó, sẽ mất động năng và rơi xuống phễu thu. Ở đó, hạt bụi đi qua thiết bị xả đi ra ngoài.

Giải các phương trình toán về chuyển động của hạt bụi đơn lẻ trong cyclon, người ta có được các công thức tính sau:

Đường kính hạt bụi nhỏ nhất thu lại trong cyclon là:

 

(m)

 

Thời gian hạt bụi lưu trong cyclon là:

 

 

 

(σ)

Trong đó:

ν － hệ số nhớt động học m2/s.

d- đường kính hạt bụi m.

Ω- tốc độ góc của hạt bụi.

n- số vòng quay của hạt bụi trong cyclon.

μ và κ － trọng lượng riêng của bụi và không khí kg/m3.

R1- Bán kính ống tâm. m.

R2- Bán kính phần hình trụ của cyclon m.

Các công thức trên chỉ có tính lý thuyết, cho tới nay vẫn không có đủ các công thức chỉ rõ mối liên hệ lý thuyết đủ để tính hết các kích thước cấu tạo nên Cyclon. Vì thế, trong thực tế, người ta không thiết kế cyclon theo lý thuyết mà tính chọn cyclon theo các loại cyclon chuẩn đã được chế tạo, thử nghiệm và đo đạc các thông số cần thiết. Các loại Cyclon của Liên Xô thiết kế thử nghiệm có tốc độ khí trên cửa vào từ 15- 25 m/s, và thường được dùng lọc bụi có đường kính d = 6 ÷ 10 µm với hiệu suất 75 ÷ 85% và lọc bụi có đường kính d >20 µm với hiệu suất 92 ÷ 95%. Các loại Cyclon thường có đường kính phần hình trụ D = 400; 500; 630 và 800 mm. Các kích thước hình học khác của cyclon tỷ lệ với đường kính phần hình trụ D. Đường đặc tuyến làm việc của Cyclon có dạng đường thẳng trên biểu đồ có thang chia theo hàm logarit biểu thị quan hệ giữa lưu lượng và trở lực của dòng khí qua Cyclon. Cyclon thường làm việc trong khoảng trở lực 140 ÷ 170 kg/m2 với vận tốc tối ưu cho mỗi loại cyclon.

Bảng 2-3: Vận tốc trung bình trên mặt cắt ngang phần hình trụ của vài loại cyclon.

Chú ý: V- (vận tốc trung bình quy ước) được tính theo đường kính thân hình trụ của cyclon.

Cyclon ghép: Các nghiên cứu cho thấy các Cyclon đường kính càng lớn thì

 

 

hiệu quả càng giảm thấp vì nhiều lý do. Vì thế người ta đã thiết kế các loại cyclon tiêu chuẩn đường kính 250 mm và ghép nhiều cyclon làm việc song song để lọc lượng khí thải lớn. Khi này hiệu suất lọc hạt bụi ≤ 5 µm đạt tới 85 ÷ 90%. Các loại cyclon này thường có cánh xoắn ở miệng vào với góc nghiêng 25-30O. Đường kính ống tâm d=158-133mm. vận tốc trung bình trong mắt cắt ngang v=3,5-4,75 m/s.

 

 

 

Tags: Hệ thống hút bụi gỗ, hệ thống hút bụi dăm bào, hệ thống hút bụi xử lý bằng xylon.