Bài giảng Công nghệ xử lý khí thải - Chương 5: Phương án thiết kế thông gió nhà xưởng công nghiệp - Nguyễn Văn Hiển

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢINếu trong nhà xưởng có nhiều khí độc, hơi nước, thì thông gió sẽ hút thải ra ngoài và thay thế bằng không khí sạch hơnChương 5: Phương án thiết kế thông gió nhà xưởng công nghiệpThông gió nhà xưởng sản xuấtHút không khí bị ô nhiễm ra khỏi nhà xưởng (thông gió hút)Thay thế bằng không khí sạch vào nhà xưởng bằng tự nhiên hoặc cơ khí (thông gió thổi)Nếu trong nhà xưởng có nhiệt độ cao, thì hoạt động thông gió nhằm lấy không khí mát từ bên ngoài, hòa trộn làm giảm nhiệt độ trong xưởngThông gió cho tầng hầm nhà cao tầng, gồm có các hoạt động sauHút không khí bị ô nhiễm ra khỏi tầng hầm (thông gió hút)Thổi không khí sạch từ bên ngoài vào, nhằm thay thế lượng không khí bị ô nhiễm và cung cấp dưỡng khí cho người hoạt động trong tầng hầmSơ đồ thông gió tối ưu cho tầng hầm là: Thổi một bên và hút một bên, từ đó tạo ra luồng không khí luôn luôn luân chuyển theo một chiều nhất định trong tầng hầm Tính toán lưu lượng thông gió cho tầng hầm thường sử dụng phương pháp tính theo bội số trao đổi không khí.Các biện pháp thông gióHút cục bộ: Nhằm mục đích hút phần lớn các chất độc hại như: Khí độc, hơi nước, nhiệt bụi vv. Ra ngoài. Sử dụng nhằm mục đích hạn chế lan tỏa chất độc hại ra không gian xưởng sản xuất, giảm mức độ tác động tới người làm việc trong xưởng. Thổi cục bộ: Tạo cảm giác nhiệt cho những người làm việc tại những vị trí có nhiệt độ cao hoặc vị trí làm việc nguy hiểm. Thổi cục bộ còn nhằm mục đích tạo ra rèm không khí ngăn cách ô nhiễm, hoặc hướng dòng không khí về khu vực của chụp hút. Thông gió chung: Là biện pháp phối hợp với thông gió cục bộ để tiếp tục khử nhiệt thừa, hơi nước, khí độc hại. Bước 1: Lựa chọn sơ đồ thông gióPhân xưởng nóng: Gồm xưởng luyện gang, thép, cán thép; Rèn, nhiệt luyện của nhà máy cơ khí; Xưởng nấu thủy tinh; Xưởng chế tạo máy móc.Thổi cục bộ thấp + Hút chung trên caoPhân xưởng ẩm ướt: Gồm xưởng giết mổ, thuộc da, nhuộm, chế biến thực phẩm.Hút ở tầm thấp+ Thổi trên cao hoặc không cần thổiPhân xưởng tỏa nhiều khí độc hại: Gồm xưởng xi mạ, sơn, xưởng dập, ép nhựa.Hút cục bộ kết hợp hút chung (hạn chế thổi vào)Phân xưởng nhiều bụi: Gồm xưởng nghiền trộn xi măng, gạch men; Cao su gia dụng; Chế biến gỗ; Gia công kim loại .Hút cục bộ kết hợp hút chung (hạn chế thổi vào)Thông gió cho tầng hầm: Trong tầng thiếu dưỡng khí và có nhiều khí độc hại do các phương tiện lưu thông trong tầng hầm. Diện tích cửa gió lại hạn chế, đặc biệt là những hầm sâu.Thông gió hút một bên + Thổi một bên.Bước 2: Tính toán nhiệt, khí thải Tỏa nhiệt do thắp sáng:Qts =103. Nts. η1. η2 ; (W)Nts là công suất điện thắp sáng.η1. η2 là hệ số kế đến phần nhiệt tỏa vào phòng và hệ số sử dụng đèn thắp sáng. η1=0,4-0,7 với đèn huỳnh quang; = 0,8-0,9 với đèn dây tóc.Tỏa nhiệt do đưa vật nóng vào trong xưởng:Qvl = 0,278. Gvl.cvl.(td – tc). B ; (W)Gvl là khối lượng vật liệu nóng đưa vào.cvl là tỉ nhiệt trung bình của vật liệu trong khoảng nhiệt độ td và tc;td, tc là nhiệt độ đầu và cuối của vật liệu;B là hệ số hấp thụ nhiệt không đềuTỏa nhiệt do động cơ và thiết bị dùng điện:Qđ =103. N.ko.(1- k1.η + k1.k2.η) ; (W)N là công suất động cơ điện.ko là hệ số yêu cầu đối với điện năng;k1, k2 là hệ số phụ tải toàn phần của động cơ và hệ số đồng hóa nhiệt của không khíη là hệ số hiệu dụng của động cơ điện.Tỏa nhiệt từ lò nung, lò sấy;Tỏa nhiệt của quá trình cháy;Tỏa nhiệt từ hơi nước của các thiết bị dùng hơi nước nóng;Tỏa nhiệt từ bề mặt của nước nóng;Nhiệt thu do bức xạ mặt trờiTỏa khí và hơi do động cơ ô tô:Khí tỏa ra khi ô tô làm việc chủ yếu là acrolein, nitro oxit, cacbon oxit, khí CO2, CxHy.Với động cơ diezenG = 1,36. N. (3Cx + 30Cc); (g/h)N là công xuất hiệu dụng của động cơ, kW;Cx, Cc là nồng độ khí tạo thành trong xi lanh và trong cacte động cơ. (xem bảng 3.11 trang 68 TKTGCN). Tỏa khí nạp acqui:Khi nạp acqui sẽ làm khí hidro và hơi axit sunfuric tỏa ra. Lượng khí tỏa ra tính bằng công thức:G = 9,44. 10-3. En; (g/h)E là điện dung bộ acqui, A.h;n là số lượng bộ acqui nạp nối tiếp.Tỏa khí do đốt cháy nhiên liệu:Cường độ tỏa khí tính bằng công thức:G = 103. Gnl. gk ; (g/h)Gnl là lượng nhiên liệu tiêu hao, kg/h;gk là lượng khí tại thành khi đốt cháy một kg nhiên liệu. Xem bảng 3.13 trang 69 TKTGCNBước 3: Tính toán lưu lượng thông gióLưu lượng thông gió tính bằng công thức:L = m. V; (m3/h)V là thể tích khu vực cần thông gió (m3);m là bộ số trao đổi không khí, chọn từ 2 – 10 lần;Cách 1: Tính toán lưu lương dựa trên bội số trao đổi không khí   Nếu chỉ có thông gió chung (không có thông gió cục bộ):c. Gtc. ttc + Qth = c. Ghc. thc Gtc = Ghcc là tỉ nhiệt của không khí = 1,005 kJ/kg.oC ;Qth là nhiệt thừa trong phân xưởng kJ/h;Cách 2: Tính toán lưu lương cân bằng nhiệt và cân bằng lưu lượngCó thông gió chung và có thông gió cục bộ:c. Gtc. ttc + (Qth - Qthcb)= c.Ghcb.thcb + c.Ghc. thc Gtc = Ghcb + Ghc là tỉ nhiệt của không khí = 1,005 kJ/kg.oC ;Qthcb là nhiệt thừa bị mất do hút cục bộ;Có thông gió chung + thổi cục bộ:c.Gtcb.ttcb + c.Gtc.ttc + Qth= c.Ghc. thc Gtcb + Gtc = Ghc c là tỉ nhiệt của không khí = 1,005 kJ/kg.oC ;Qth là nhiệt thừa trong phân xưởng kJ/h;Tính toán kiểm tra: Tiếp tục tính kiểm tra lưu lượng thông gió khử khí độc hại, khử bụi hay khử hơi nước nếu cần thiếtDựng sơ đồ không gia hệ thống thổi chung, hút chung, thổi cục bộ và hút cục bộ (nếu có). Tính toán thủy lực hệ thống đường ống dẫn theo dạng đường ống dẫn khí và hơi (nếu thổi sẽ tính theo phương pháp hệ thống thổi)Bước 4: Dựng sơ đồ không gian và tính toán thủy lực hệ thống đường ống dẫn