CÔNG THỨC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI CÔNG NGHIỆP

CÔNG THỨC

1/ Tính toán thiết kế Xyclone:
-

Đường kính của Xyclone

D=

4Q
,m
π vq

Trong đó:
- Q : lưu lượng khí vào , m3/s
-

vq

vq =

: vận tốc quay, m/s và được tính theo công thức:

2∆P
,m / s
ζξ

Trong đó:
- ξ : hệ số trở lực đối với xyclone dao động từ 60
∆P
- ζ : giá trị dao động 350 ÷ 750 Ns/m2

÷ 180 Ns/m2

- Để Xyclone hoạt động tốt nhất thì tỉ số giữa chiều cao và đường kính
H/D từ 2 ÷ 3.

- Xyclone thích hợp xử lý bụi có đường kính ≥ 10 µ m


2/ Kích thước cơ bản của Xyclone:
Kích thước
Chiều rộng ống vào
Chiều cao ống vào
Đường kính xyclone
Đướng kính ống ra
Chiều cao phần hình trụ
Chiều cao phần hình nón

Xyclone
b
2b
5,7b
3,7b
5,7b
4,3b

3/ Tính toán thiết kế tháp hấp thụ:

-

Tỉ số mol:

y
Y=
1− y

Trong đó:
y là nồng độ của chất ô nhiễm vào thấp
- Lưu lượng khí vào tháp:

Gy =

PV
, kmol / h
RT

yc = yd (1 − η )

Trong đó:
- P: áp suất , at
- V: Lưu lượng hỗn hợp khí vào tháp, m3/h
- R: hằng số 0,082 l.at
- T: nhiệt độ kenvin, T
4/ Lưu lượng khí trơ vào tháp:

Gtr = Gy (1 − yd )

0,175D
0,35D
D

0,65D
D
0,755D


Trong đó:
- Gy: lưu lượng khí vào tháp, kmol/h
- yd: nồng độ mol ban đầu của khí vào tháp
Nếu người ra cho hệ số đường cân bằng:

Y* =α X
Nồng độ pha lỏng ra khỏi tháp ở điều kiện cân bằng:

X cb =

Yd
α

Trong đó:
- Yd: tỉ số mol ban đầu của chất ô nhiễm
+ Xác định số đĩa lý thuyết:
A=

Lt
Gtr

;

B = Y − XA

Y = XA + B
Y* = α X

5/ Tính toán thiết kế buồng lắng bụi:

v
l

= 4d h (δ h −δ k )

g
3δς

Trong đó:
-

v
l : vận tốc lắng của hạt, m/s

-

dh

-

: đường kính của hạt, m

δh

: khối lượng riêng của hạt, kg/m3

δk
: khối lượng riêng của không khí, kg/m3
ς : hệ số trở lực thường từ 60 180 Ns/m2


ζ =

H
L L vk
= =
=
fvl vk H vl

Trong đó:
-

ζ : thời gian lưu, S
f : hệ số hình dạng của hạt, thường là f =1

H: chiều cao của buồng lắng, m
L: chiều dài của buồng lắng, m
B: chiều rộng của buồng lắng, m

Hiệu quả xử lý:

η=

vl L
vk H

vt =

L
,m
δ

Trong đó:
-

L: khối lượng chất hấp phụ, kg

-

δ : khối lượng riêng của chất hấp thụ, kg/m3

Lượng chất hấp thụ cần thiết đối với thiết bị gián đoán:

L=

GCd
ζ
(ac − ad )

ζ =

L(ac − ad )
π 2
D C0W
4

Trong đó:
-

ζ : là thời gian lưu, h, s, phút

Công thúc chuyển đổi từ nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí từ
đơn vị ppm sang mg/m3
mg / m3 =

ppm.M ( g / mol ) 273 p (atm)
22, 4
T (k ) 1(atm)

1atm = 1,0133 bar
M: khối lượng phân tử. Ví dụ: SO2 =64
Công thức bổ sung cho phần tính nồng độ tối đa của chất ô nhiễm và
khoảng cách ô nhiễm cực đại:

Nếu vận tốc gió nguy hiểm, nồng độ chất ô nhiễm cực đại đạt được là:
(Cmax )u = rCmax

Và nồng độ cực đại ở khoảng cách:
( X max )u = pX m
Hệ số r và p phụ thuộc vào tỉ lệ và được xác định theo đồ thị 7.11 SGK
Sự phân bố nồng độ các chất ô nhiễm theo hướng gió ở khoảng cách X
khác nhau tính theo nguồn được xác định theo công thức:

C = S1Cm
S1 là đại lượng vô thứ nguyên được xác định theo tỉ lệ X/X m
Nồng độ chất ô nhiễm trong lớp khí quyển sát mặt đất theo phương
vuông góc chiều gió ở cách khoảng cách y được xác định theo công
thức phụ thuộc tỷ lệ X/Y và tra đồ thị xác định S 2.

C y = S 2C
C: nồng độ chất ô nhiễm tại trục hướng gió.
Tính chiều cao hiệu dụng:

h=

F
S

Trong đó:
F: thể tích tháp, m3
S: diện tích tháp, m2
h: chiều cao tháp, m
Tính S:

π D2
S=
4
Trong đó:
D: đường kính tháp, m
Tính F:

F=

Trong đó:
V: lưu lượng của khí, m3/s
t: thời gian lưu, s

V
t


6/ Tính toán thiết kế tháp hấp phụ:
Phương trình cân bằng vật chất:

L(ac − ad ) = G (Cd − Cc )
Trong đó:
- G: lưu lượng khí hoặc lỏng, kg/s
- L: lưu lượng chất hấp phụ, kg/s
- Ac, ad: hoạt độ của chất hấp phụ, kg/kg
: nồng độ khối lượng, kg/m3
Đường kính tháp:
D=

4V
,m
πωo

Trong đó:
- V: lưu lượng khí, m3/s
- : vận tốc trung bình của pha khí, m/s
Chiều cao lớp hấp phụ:

H=

Trong đó:
Vt: thể tích của chất hấp phụ, m3

4Vt
,m
π D2