Lọc bụi tĩnh điện - Tập 2

iªu §¬n vÞ Sè liÖu Sè liÖu qu¸ tr×nh L−u l−îng khÝ th¶i DN/TK Nm3/h m3/h 44.440/ 86.700 L−u l−îng khÝ th¶i DN/TK Nm3/h m3/h 32.560/ 60.000 NhiÖt ®é khÝ vµo DN/TK 0C 92/ 100 ¸p suÊt t¹i ®Çu vµo DN/TK mmH2O -200/-300 §é Èm % 10 Nång ®é bôi g/ Nm3 45 Nång ®é bôi ra (max 50) mg/Nm3 dry 50 HiÖu suÊt % 99,99 TØ träng khÝ Kg/m3 1,28 L−u l−îng khÝ th¶i Nm3/h m3/h 82.950/ 113.000 V di chuyÓn h¹t bôi cm/s 11,12 V dßng khÝ m/s 0,62 Th«ng sè chung Nguån gèc xuÊt xø LODGE COTRELL/FLS Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 8 KiÓu M400 LCS Sè tr−êng 3 Sè ®−êng khÝ (gi÷a 2 ®iÖn cùc cïng dÊu) 10 ChiÒu réng 1 ®−êng khÝ mm 400 DiÖn tÝch ®iÖn cùc l¾ng TK/TT m2 1.893/2.328 Sè bé nguån cao ¸p/ N¬i ®Æt 3/ nãc §iÖn ¸p kV 110 C−êng ®é dßng ®iÖn mA 200 Sè bé dÉn ®éng TB rung gâ bôi kW 3 x 0,25 KiÓu ®iÖn cùc phãng Thanh dÑt cã r¨ng c−a §é dµy ®iÖn cùc l¾ng mm 1,2 §é dµy tÊm vá th©n mm 5 Tæn thÊt ¸p gi÷a ®Çu vµo, ra mm H2O 30 B¶o «n -DdiÖn tÝch m2 900 -ChiÒu dµy mm 100 Thu håi bôi VÝt t¶i Bé 1 Van th¸o bôi Van xoay Khèi l−îng Khèi l−îng toµn bé Kg 113.000 Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 9 C¸c hÖ thèng läc bôi ®iÖn cña c¸c dù ¸n xi m¨ng C«ng ty xi m¨ng vµ LB§ sö dông L−u l−îng m3/h DiÖn tÝch läc m2/ Sè tr−êng ®iÖn Sè tr−êng c¬ Nång ®é bôi vµo (g/Nm3) Nång ®é bôi ra (mg/Nm3) §iÖn ¸p lµm viÖc Kv Tèc ®é l¾ng (m/s) NhiÖt chÞu ®ùng (0C/2h) Qu¹t EP (Kw) Lß Cooler H o µ n g T h ¹ c h 2 F L S c h m i d t Than Lß 474.000 (1160C) 7.088 3 1 70/55 50 111 1,15-1,25 400 Cooler 396.000 (3450C) 7.088 3 1 30 50 111 1,03 400 B Ø m S ¬ n s a u c ¶ i t ¹ o L u r g i Than 73.000 (800C) 2 1 80 50 111 0,95 200 Lß 369.000 8.410 3 1 100 50 111 1,27 300 Cooler 288.000 9.846 3 1 29 50 111 1,27 400 Than 96.000 2.897 2 1 36 50 111 0,82 H o µ n g M a i L u r g i XM 182.360 4.575 3 1 130 50 111 0,80 160 Lß 450.000 3 2 67 30 0,8 400 N g h i S ¬ n L u r g i Cooler 320.000 3 1 20 30 11 0,8 400 Lß 466.000 (1500C) 7.938 3 1 80 50 111 0,93 2.500 Cooler 480.000 (2050C) 9.072 3 1 25 50 111 0,99 Than 110.000 (1000C) 2.700 3 1 80 50 111 0,59 450 B ó t S ¬ n L o d g e C o t t r e l l XM 86.000 (960C) 1.638 3 1 300 50 111 0,77 160 Lß 576.000 (1500C) 12.740 4 1 900 50 110 2.000 C h i n f o n Cooler 612.000 (2400C) 8.352 3 1 20 50 80 370 Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 10 Ch−¬ng 2: Tæng quan vÒ bôi vµ läc bôi tÜnh ®iÖn 2.1 TÝnh chÊt cña bôi ®Ó cã thÓ thiÕt kÕ ®−îc thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn cã hiÖu suÊt cao th× viÖc t×m hiÓu, nghiªn cøu vÒ c¸c tÝnh chÊt c¬, lý ho¸ cña chñng lo¹i bôi cÇn läc lµ rÊt quan träng. Vµ nã còng cã ¶nh h−áng rÊt lín ®Õn viÖc lùa chän kiÓu lo¹i còng nh− c¸c th«ng sè kü thuËt chÝnh cña läc bôi tÜnh ®iÖn sÏ thiÕt kÕ . D−íi ®©y lµ mét sè tÝnh chÊt c¬ lý cña bôi cã ¶nh h−ëng lín ®Õn ho¹t ®éng cña läc bôi tÜnh ®iÖn: ƒ Khèi l−îng riªng cña bôi ƒ KÝch th−íc h¹t bôi ƒ TÝnh b¸m dÝnh cña bôi ƒ Kh¶ n¨ng g©y mµi mßn cña bôi ƒ Kh¶ n¨ng hót Èm vµ hoµ tan cña bôi ƒ §iÖn trë suÊt cña líp bôi Trong c¸c tÝnh chÊt trªn th× ®iÖn trë suÊt cña bôi lµ yÕu tè cã ¶nh huëng lín nhÊt. §iÖn trë suÊt cña bôi cã thÓ chia thµnh 3 nhãm gi¸ trÞ nh− sau: - ρ < 104Ω.cm: Khi l¾ng vµo c¸c ®iÖn cùc, c¸c h¹t bôi bÞ mÊt ®iÖn tÝch ngay nªn cã thÓ bÞ cuèn ®i lÇn n÷a theo khÝ. - ρ = 104 ÷ 1010Ω.cm: Läc bôi tÜnh ®iÖn khö tèt nhÊt, v× l¾ng vµo ®iÖn cùc, c¸c h¹t kh«ng bÞ mÊt tÜnh ®iÖn ngay nªn cã ®ñ thêi gian t¹o thµnh líp. - ρ ≥ 104 ÷ 1010Ω.cm: Läc bôi tÜnh ®iÖn khö rÊt khã. Bôi thuéc nhãm nµy khi l¾ng vµo ®iÖn cùc sÏ t¹o thµnh líp bôi xèp c¸ch ®iÖn. Khi c−êng ®é ®iÖn tr−êng t¨ng lªn ®Õn gi¸ trÞ tíi h¹n nµo ®ã sÏ x¶y ra phãng ®iÖn qua líp bôi xèp ®Ó t¹o thµnh r·nh nhá chøa ®Çy c¸c ion d−¬ng. TiÕp theo sÏ lµ hiÖn t−îng phãng ®iÖn vÇng quang ng−îc lµm gi¶m hiÖu suÊt cña läc bôi tÜnh ®iÖn. HiÖn nay, ®Ó läc bôi trong khÝ th¶i ë c¸c nhµ m¸y th«ng th−êng ng−êi ta hay sö dông läc bôi tÜnh ®iÖn v× tÝnh ®a n¨ng vµ hiÖu suÊt cao cña nã. Mét sè −u ®iÓm næi bËt cña läc bôi tÜnh ®iÖn nh− sau: ƒ HiÖu suÊt tíi h¬n 99,9% ƒ Läc ®−îc c¸c h¹t bôi siªu nhá tõ nång ®é bôi ban ®Çu tíi h¬n 50g/m3. ƒ Cã thÓ lµm viÖc trong vïng cã nhiÖt ®é tíi 4500C ƒ ChÞu ®−îc m«i tr−êng ¨n mßn, víi ¸p suÊt d−¬ng hoÆc ch©n kh«ng (¸p suÊt ©m). Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 11 ƒ Chi phÝ vËn hµnh thÊp, trë lùc nhá (kh«ng lín h¬n 250Pa) ƒ Tiªu hao n¨ng l−îng ®Ó läc 1.000m3 khÝ chØ mÊt 0,1 ÷ 0,5 Kwh 2.2 Ph©n lo¹i läc bôi Läc bôi tÜnh ®iÖn cã thÓ ®−îc ph©n lo¹i theo c«ng nghÖ t¸ch bôi ra khái bÒ mÆt l¾ng, thµnh 2 lo¹i c¬ b¶n: i. Läc bôi tÜnh ®iÖn −ít: ®−îc sö dông ®Ó khö bôi d¹ng vËt liÖu r¾n vµ ®−îc röa khái bÒ mÆt l¾ng b»ng n−íc. NhiÖt ®é cña dßng khÝ chøa bôi cÇn b»ng hoÆc xÊp xØ nhiÖt ®é ®äng s−¬ng cña nã khi vµo läc bôi tÜnh ®iÖn. Ngoµi ra, läc bôi −ít ®−îc sö dông ®Ó thu c¸c h¹t láng d¹ng s−¬ng hoÆc giät Èm tõ dßng khÝ. Trong c¸c tr−êng hîp nµy cã thÓ kh«ng cÇn ®Õn viÖc röa bÒ mÆt l¾ng mµ c¸c h¹t d¹ng láng tù tÝch tô vµ ch¶y xuèng d−íi. ii. Läc bôi tÜnh ®iÖn kh«: còng ®−îc sö dông ®Ó khö c¸c bôi d¹ng r¾n nh−ng líp bôi ®−îc t¸ch ra khái bÒ mÆt l¾ng b»ng c¸ch rung gâ. Dßng khÝ vµo läc bôi tÜnh ®iÖn kh« ph¶i cã nhiÖt ®é cao h¬n h¼n ®iÓm ®äng s−¬ng ®Ó tr¸nh ®äng n−íc trªn bÒ mÆt l¾ng vµ tr¸nh «xy ho¸ cho c¸c ®iÖn cùc. Ngoµi ra, tuú theo c¸ch ®−a dßng khÝ vµo vïng tÝch cùc cña läc bôi tÜnh ®iÖn mµ ng−êi ta còng cã thÓ ph©n biÖt thµnh: Läc bôi tÜnh ®iÖn ®øng: dßng khÝ ®i vµo vïng tÝch cùc cña läc bôi theo chiÒu ®øng. Lo¹i läc bôi tÜnh ®iÖn nµy th−êng chØ cã mét tr−êng v× lµm nhiÒu tr−êng sÏ rÊt phøc t¹p vµ v× thÕ hiÖu suÊt nã th−êng thÊp. Läc bôi tÜnh ®iÖn ngang: dßng khÝ ®i vµo vïng tÝch cùc cña läc bôi theo chiÒu ngang. Lo¹i nµy ®−îc øng dông rÊt phæ biÕn v× nh÷ng −u viÖt cña nã. Cã thÓ thiÕt kÕ chÕ t¹o nhiÒu tr−êng vµ hiÖu suÊt cao. Do vËy chñ tr−¬ng thiÕt kÕ läc bôi tÜnh ®iÖn ngang, nhiÒu tr−êng, d¹ng läc bôi tÜnh ®iÖn kh« lµ h−íng nghiªn cøu chÝnh. H×nh d¸ng vµ c¸c bé phËn cña mét thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn kh«, kiÓu ngang ®iÓn h×nh ®−îc thÓ hiÖn nh− h×nh vÏ d−íi ®©y: Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 12 H1. ThiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn 2.3 Nguyªn lý lµm viÖc cña läc bôi tÜnh ®iÖn: H2. Nguyªn lý lµm viÖc cña läc bôi tÜnh ®iÖn Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 13 Dßng khÝ cã bôi ®i qua khe gi÷a c¸c ®iÖn cùc l¾ng (d¹ng h×nh tÊm) vµ gi÷a c¸c cùc phãng cã d¹ng h×nh trßn, ch÷ nhËt, vu«ng,vµ cã thÓ cã gai nhän,®−îc ®ì b»ng sø c¸ch ®iÖn cao ¸p. Cùc phãng ®−îc nèi víi ®iÖn cùc ©m víi ®iÖn ¸p kho¶ng 30 ÷ 120kV. Cùc l¾ng ®−îc nèi víi ®iÖn cùc d−¬ng vµ nèi ®Êt. H3. Sù ion ho¸ chÊt khÝ xung quanh ®iÖn cùc D−íi t¸c dông cña lùc ®iÖn tr−êng, xung quanh cùc phãng xuÊt hiÖn vÇng quang (corona), lµm xuÊt hiÖn hiÖn t−îng ion ho¸ chÊt khÝ vµ lµm cho c¸c h¹t bôi bÞ nhiÔm ®iÖn. C¸c h¹t bôi nµy sÏ bÞ hót vÒ c¸c ®iÖn cùc tr¸i dÊu. HÇu hÕt c¸c h¹t bôi bÞ nhiÔm ®iÖn ©m nªn nã sÏ bÞ hót vÒ cùc l¾ng. Chõng nµo sè l−îng h¹t bôi b¸m ®ñ dµy trªn cùc l¾ng, hÖ thèng bóa gâ sÏ gâ vµo cùc l¾ng t¹o ra dao ®éng vµ lµm c¸c h¹t bôi r¬i xuèng thïng boongke. H×nh ¶nh cña vÇng quang (corona) t¹o thµnh xung quanh ®iÖn cùc phãng cã gai nh− h×nh ¶nh d−íi ®©y: Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 14 H4. H×nh ¶nh cña vÇng quang (corona) t¹o thµnh xung quanh ®iÖn cùc phãng cã gai 2.4 C¸c bé phËn c¬ b¶n cña läc bôi tÜnh ®iÖn: 2.4.1 HÖ thèng ®iÖn cùc l¾ng HÖ thèng ®iÖn cùc l¾ng th−êng cã hai d¹ng: d¹ng tÊm vµ d¹ng èng. D¹ng tÊm ®−îc sö dông c¶ trong läc bôi tÜnh ®iÖn ®øng vµ läc bôi tÜnh ®iÖn ngang, cßn d¹ng èng chØ sö dông trong läc bôi tÜnh ®iÖn ®øng. Yªu cÇu chung cho c¸c ®iÖn cùc l¾ng: + BÒ mÆt h−íng vÒ ®iÖn cùc phãng ph¶i b»ng ph¼ng, kh«ng cã låi, nh« nhän + Khèi l−îng nhá nhÊt cã thÓ nh−ng vÉn ®¶m b¶o ®ñ cøng v÷ng vµ gi÷ ®−îc h×nh d¹ng bÒ mÆt cho tr−íc + ChÞu rung gâ tèt ®Ó t¸ch bôi, chÞu ®−îc lùc xung do bóa gâ trong c¶ ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é ®−îc t¨ng lªn. Ngµy nay ®iÖn cùc l¾ng d¹ng tÊm cã biªn d¹ng hë ®−îc sö dông réng r·i v× nh÷ng −u viÖt cña nã:  §¶m b¶o ®é cøng v÷ng lín nhÊt víi chi phÝ vËt liÖu nhá nhÊt.  Gi¶m tèi ®a l−îng bôi cuèn theo khÝ lÇn thø 2 v× cã phÇn che thuû khÝ ®éng lùc häc.  Cã thÓ sö dông víi vËn tèc dßng khÝ lín tíi 1,7 m/s vµ chiÒu dµy cña tÊm chØ cÇn trong kho¶ng 0,8 ÷ 1,5 mm. H×nh d¸ng bªn ngoµi cña mét ®iÖn cùc l¾ng d¹ng tÊm, biªn d¹ng hë nh− sau: H5. HÖ thèng ®iÖn cùc l¾ng d¹ng tÊm Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 15 2.4.2 HÖ thèng ®iÖn cùc phãng (vÇng quang) HÖ thèng ®iÖn cùc phãng cã thÓ chia thµnh nhiÒu lo¹i cã kÕt cÊu kh¸c nhau : + HÖ thèng ®iÖn cùc phãng ghÐp khung: ChØ sö dông ®−îc khi kÕt hîp víi ®iÖn cùc l¾ng d¹ng tÊm vµ bÞ h¹n chÕ bëi nhiÖt ®é lµm viÖc ®Õn 300 ÷ 3500C v× khi nhiÖt ®é cao h¬n sÏ x¶y ra hiÖn t−îng vÆn khung èng. + HÖ thèng ®iÖn cùc phãng treo tù do: Sö dông ®−îc c¶ cho ®iÖn cùc l¾ng d¹ng tÊm vµ d¹ng èng. Nã cã nh−îc ®iÓm lµ l¾p r¸p phøc t¹p; cã thÓ x¶y ra hiÖn t−îng d¹t tr«i tõng ®iÖn cùc hoÆc c¶ hÖ thèng, nhÊt lµ khi ®é cao h¬n 4 ÷ 5 m; phøc t¹p trong viÖc tæ chøc rò bôi b¸m. + HÖ thèng víi c¸c ®iÖn cùc phãng cøng v÷ng: Gåm c¸c phÇn tö cøng v÷ng liªn kÕt víi nhau t¹o thµnh khung kh«ng gian. C¸c ®iÖn cùc phãng ph¶i cã kÝch th−íc h×nh häc chÝnh x¸c ®Ó t¹o ra sù phãng ®iÖn vÇng quang m¹nh mÏ vµ ®ång ®Òu. C¸c ®iÖn cùc phãng th−êng cã tiÕt diÖn nhá nh−ng chiÒu dµi tíi hµng km nªn vÊn ®Ò ®¶m b¶o ®é bÒn v÷ng cña nã lµ ch×a kho¸ cña ®é tin cËy läc bôi tÜnh ®iÖn . + §iÖn cùc phãng cã diÓm phãng kh«ng cè ®Þnh: §−îc lµm tõ c¸c d©y dÉn cã tiÕt diÖn trßn hoÆc c¸c h×nh thï kh¸c. C¸c ®iÓm phãng vÇng quang kh«ng n»m cè ®Þnh vµ ®−îc ph©n bæ däc theo chiÒu dµi ®iÖn cùc + §iÖn cùc phãng víi c¸c ®iÓm phãng cè ®Þnh: Lµ c¸c d©y hoÆc thanh dÉn víi c¸c gai hoÆc r¨ng c¸ch ®Òu theo chiÒu dµi. §iÖn cùc phãng d¹ng nµy cã kh¶ n¨ng cho tr−íc dßng x¸c ®Þnh cña vÇng quang b»ng c¸ch thay ®æi b−íc t¹o gai vµ chiÒu cao cña nã nªn cã thÓ t¨ng hiÖu suÊt läc bôi tÜnh ®iÖn. HiÖn nay ®iÖn cùc phãng d¹ng nµy ®−îc sö dông −u viÖt trong c¸c läc bôi tÜnh ®iÖn kh«. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 16 Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 17 H6. HÖ thèng ®iÖn cùc phãng ghÐp khung 2.4.3 HÖ thèng rung gâ ®iÖn cùc l¾ng vµ phãng + Rung ®Ëp ®iÖn cùc: Hª thèng rung thùc hiÖn b»ng c¸ch ®Èy c¸c ®iÖn cùc ®−îc treo lÖch t©m b»ng mét c¬ cÊu cam theo h−íng n»m ngang vµ tiÕp theo lµ th¶ ®ét ngét cho ®iÖn cùc vÒ vÞ trÝ ban ®Çu; c¸c ®iÖn cùc sÏ va ch¹m vµo nhau vµ rò bôi b¸m vµo bÒ mÆt cña m×nh. + Rung rò b»ng bóa gâ: §©y lµ biÖn ph¸p phæ biÕn nhÊt hiÖn nay cho c¶ hÖ ®iÖn cùc phãng vµ l¾ng. CÇn cã khèi l−îng bóa gâ nhá nhÊt ®ñ ®Ó rò bôi b¸m v× lùc xung cña bóa gâ sÏ lµm mµi mßn c¸c chi tiÕt va ®Ëp. C¸c bóa gâ vµo c¸c ®iÖn cùc cã thÓ kh«ng ®ång thêi mµ chia ra lµm c¸c kho¶ng thêi gian b»ng nhau nªn cã thÓ gi¶m ®−îc tèi thiÓu hiÖn t−îng bôi bay theo lÇn 2. + Rung ®Ëp xung: Còng t−¬ng tù nh− hÖ bóa gâ nh−ng chuyÓn ®éng b»ng thuû lùc hay nam ch©m ®iÖn. HÖ thèng nµy cã thuËn tiÖn lµ ®iÒu khiÓn ®−îc lùc ®Ëp vµ kho¶ng thêi gian gi÷a c¸c lÇn trong kho¶ng réng. Nh−ng v× sù phøc t¹p cña c¸c c¬ cÊu xung nªn hiÖn t¹i ch−a t×m ®−îc sù øng dông réng r·i. + Rung rò bôi d¹ng rung: HÖ thèng rung sö dông nam ch©m ®iÖn hoÆc c¬ cÊu rung ®iÖn - c¬ nh»m t¹o c¸c dao ®éng ®Þnh h−íng hoÆc kh«ng ®Þnh h−íng ®Ó rung rò bôi tÝch tô ë c¸c ®iÖn cùc. Nh−ng v× kÕt cÊu phøc t¹p l¹i kÐm tin cËy khi lµm viÖc l©u dµi víi nh÷ng dao ®éng g©y mái vµ ph¸ huû c¸c chi tiÕt nªn trong thùc tÕ Ýt ®−îc øng dông. H×nh d¸ng cña hÖ thèng bóa gâ nh− trªn h×nh vÏ: Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 18 H7. HÖ thèng bóa gâ c¸c ®iÖn cùc tÊm vµ ®iÖn cùc phãng 2.4.4 HÖ thèng c¸ch ®iÖn läc bôi tÜnh ®iÖn  C¸c bé c¸ch ®iÖn cña läc bôi tÜnh ®iÖn ph¶i lµm viÖc trong m«i tr−êng nhiÖt Èm v× vËy ph¶i cã biÖn ph¸p gi÷ cho bÒ mÆt cña chóng kh«ng bÞ bôi bÈn vµ nhiÖt ®é bÒ mÆt cao h¬n ®iÓm ®äng s−¬ng.  Läc bôi tÜnh ®iÖn kh« th−êng ph¶i sÊy bé c¸ch ®iÖn khi khëi ®éng thiÕt bÞ hoÆc trong mét sè tr−êng hîp cã yªu cÇu.  Tr−êng hîp c¸c h¹t bôi lµ chÊt dÉn ®iÖn (må hãng, bôi than,...) th× ph¶i sö dông hÖ thèng thæi khÝ s¹ch hoÆc kh«ng khÝ vµo hép chøa bé c¸ch ®iÖn.  Sø c¸ch ®iÖn ®−îc dïng bé phËn c¸ch ®iÖn cña läc bôi khi nhiÖt ®é cña dßng khÝ nhiÔm bôi kh«ng v−ît qu¸ 250 ÷ 3500C vµ nhiÖt ®é ®äng s−¬ng cña h¬i axit kh«ng cao h¬n 120 ÷ 1500C.  Th¹ch anh th−êng ®−îc sö dông khi nhiÖt ®é cao h¬n 250 ÷ 3500C.  §Æc biÖt èng b»ng thuû tinh - ªpoxy c¸ch ®iÖn ®−îc dïng lµm trôc c¸ch ®iÖn cho c¸c c¬ cÊu rung gâ ®iÖn cùc phãng trong läc bôi tÜnh ®iÖn v× cã ®é bÒn c¬ cao. H×nh d¸ng vµ c¸c bé phËn cña côm c¸ch ®iÖn nh− h×nh vÏ d−íi ®©y Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 19 H8. Bé phËn sø c¸ch ®iÖn treo ®ì c¸c ®iÖn cùc 2.4.5 HÖ thèng ph©n phèi khÝ läc bôi tÜnh ®iÖn HÖ thèng ph©n phèi khÝ ®¶m b¶o sù ®ång ®Òu dßng khÝ trong mÆt c¾t cña läc bôi tÜnh ®iÖn vµ c¸c v¸ch ng¨n; c¶n trë dßng khÝ ®i qua phÇn kh«ng tÝch cùc cña läc bôi tÜnh ®iÖn, cã ý nghÜa rÊt lín ®èi víi hiÖu suÊt lµm viÖc cña läc bôi tÜnh ®iÖn. §Ó ph©n phèi dßng khÝ ®Òu theo mÆt c¾t tÝch cùc cña läc bôi tÜnh ®iÖn cã thÓ sö dông c¸c mÆt sµng ph©n phèi, c¸c tÊm dÉn h−íng vµ c¸c c¬ cÊu kh¸c. C¸c bé ph©n phèi khÝ th−êng lµm thay ®æi dßng khÝ nªn hay bÞ t¸ch c¸c h¹t bôi th« ë ®ã. V× thÕ cÇn ph¶i cã c¬ cÊu rung gâ hoÆc biÖn ph¸p ®Ó thu vµ th¶i l−îng bôi nµy, tr¸nh b¸m dÝnh lµm ¶nh h−ëng tíi dßng khÝ ®i qua. Sù ph©n bè cña dßng khÝ ®i vµo läc bôi tÜnh ®iÖn vµ hÖ thèng l−íi, sµng ph©n phèi khÝt nh− c¸c h×nh d−íi ®©y H9. Sù ph©n bè cña dßng khÝ trong c¸c tr−êng Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 20 H10. HÖ thèng l−íi ph©n phèi khÝ 2.4.6 HÖ thèng phÔu chøa bôi vµ thiÕt bÞ th¶i bôi HÖ thèng phÔu chøa bôi cña läc bôi tÜnh ®iÖn lµ bé phËn thu gom bôi sau khi bôi ®−îc rung gâ vµ r¬i xuèng tõ c¸c ®iÖn cùc. C¸c phÔu cã ®é dèc hîp lý®¶m b¶o bôi ®−îc thu xuèng ®¸y phÔu. Bôi thu gom ë ®¸y phÔu ®−îc th¶i ra ngoµi b»ng vÝt t¶i th«ng qua van quay kÝn khÝ th¸o bôi nh»m môc ®Ých ng¨n chÆn dßng khÝ th©m nhËp tõ bªn ngoµi vµo läc bôi tÜnh ®iÖn. §Ó tr¸nh hiÖn t−îng bÕt dÝnh, c¸c phÔu thu chøa bôi cßn ®−îc bè trÝ c¸c bé sÊy vµ c¸c bé rung gâ th¸o bôi. 2.5 Lùa chän c¸c bé phËn cña läc bôi tÜnh ®iÖn C¸c h¹t bôi trong tr−êng läc bôi tÜnh ®iÖn, nhËn ®iÖn tÝch vµ d−íi t¸c ®éng cña lùc ®iÖn tr−êng, chuyÓn ®éng víi vËn tèc dÞch chuyÓn v vÒ phÝa c¸c ®iÖn cùc. §èi víi vËn tèc dÞch chuyÓn cña c¸c h¹t bôi, yÕu tè quyÕt ®Þnh lµ c−êng ®é ®iÖn tr−êng. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 21 C¸c th«ng sè: ®iÖn ¸p trªn c¸c ®iÖn cùc vµ c−êng ®é dßng ®iÖn cña tr−êng sÏ quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt ®iÖn tr−êng cña läc bôi tÜnh ®iÖn vµ tõ ®ã quyÕt ®Þnh hiÖu suÊt cña thiÕt bÞ. V× thÕ, ®iÒu kiÖn tèt nhÊt cho thu läc bôi lµ gi÷ cho ®iÖn ¸p gi÷a c¸c ®iÖn cùc ë gi¸ trÞ cùc ®¹i. Bªn c¹nh viÖc thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu khiÓn æn ®Þnh, tin cËy th× viÖc lùa chän c¸c kÕt cÊu, bé phËn c¬ khÝ sao cho phï hîp sÏ ¶nh h−ëng lín ®Õn kh¶ n¨ng duy tr× ®iÖn ¸p æn ®Þnh gi÷a c¸c ®iÖn cùc. Qua t×m hiÓu, xem xÐt c¸c bé phËn c¬ b¶n cña läc bôi tÜnh ®iÖn, nhãm ®Ò tµi ®· lùa chän h−íng thiÕt kÕ läc bôi tÜnh ®iÖn nh− sau : ) Läc bôi tÜnh ®iÖn kh« kiÓu ngang. ) §iÖn cùc l¾ng d¹ng tÊm biªn d¹ng hë. ) §iÖn cùc phãng d¹ng khung víi c¸c ®iÖn cùc cã ®iÓm phãng cè ®Þnh. ) HÖ thèng rung gâ c¸c ®iÖn cùc l¾ng vµ ®iÖn cùc phãng b»ng bóa gâ. ) HÖ thèng th¸o bôi nhiÒu cÊp ®Ó tr¸nh Èm vµ kÑt bé th¸o bôi. ) HÖ thèng c¸ch ®iÖn cao ¸p b»ng sø cao ¸p. Ch−¬ng 3 tÝnh to¸n thiÕt kÕ kÕt cÊu c¬ khÝ cña läc bôi tÜnh ®iÖn 3.1 C¸c th«ng sè ban ®Çu ƒ L−u l−îng khÝ : 1230 m3/phót, hay 20.5 m3/s hay 73.800m3/giê ƒ NhiÖt ®é khÝ : 1000C. ƒ Nång ®é bôi vµo : 50 g/m3. ƒ Nång ®é bôi ra ≤ 50 mg/Nm3. ƒ §é Èm : 61% ƒ KÝch th−íc h¹t bôi bÐ nhÊt : 0,1µm. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 22 3.2 HiÖu suÊt tèi thiÓu cÇn cã cña Läc bôi tÜnh ®iÖn %100. V RV B BB −=η (1.1 ) Trong ®ã: BV _ Nång ®é bôi vµo ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn ( mg/Nm 3 ) BR _ Nång ®é bôi ra ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn ( mg/Nm 3 ) 20273 t273. P P.BB L V ' + +=ν ( 1..2 ) Trong ®ã: νB′ = 50 g/m3 = 0,05 g/m3 _ Nång ®é bôi vµo ë ®iÒu kiÖn vËn hµnh P = 1,013.105 N/m2 _ ¸p suÊt khÝ quyÓn tiªu chuÈn PL= 101300 – 2000 = 99.300 N/m 2 _ ¸p suÊt trong läc bôi tÜnh ®iÖn t = 1000C _ NhiÖt ®é dßng khÝ 93,6420273 100273. 300.99 300.101.50BV =+ += (mg/Nm3 ) (1.3 ) HiÖu suÊt cÇn cã cña läc bôi tÜnh ®iÖn ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu nång ®é bôi ra: %923,9993,64 05,093,64 =−=η ( 1.4 ) 3.3 KÝch th−íc c¬ b¶n cña thiÕt bÞ Ta cã: Vlv = Vs.τ1 ( 1.5 ) Trong ®ã: Vlv : thÓ tÝch lµm viÖc cña thiÕt bÞ (m 3 ) Vs : n¨ng suÊt cña thiÕt bÞ ( m 3/s ) 5,20 3600 73800V s == ( m3/s ) ( 1.6 ) τ1 : Thêi gian l−u cña h¹t bôi trong thiÕt bÞ (s). τ1 = 10,14 ÷ 20,28 (s) Chän τ = 19s Thay vµo c«ng thøc (1.5 ) ta cã: Vlv = 20,5.19 = 389,5 ( m 3 ) ( 1.7 ) DiÖn tÝch ngang cña thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn: Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 23 v Qf = ( 1.8 ) Trong ®ã: Q: l−u l−îng khãi th¶i ( m3/h ) Q = 1230. 60 = 73800 ( m3/h ) v : vËn tèc dßng khÝ ®i trong thiÕt bÞ ( m/s ) Trong khi ®ã, theo c«ng thøc cña Deutch : η = 1 - va L e . .. ωψ− hiÖu suÊt cña läc bôi tÜnh ®iÖn ®−îc quyÕt ®Þnh bëi c¸c kÝch th−íc h÷u Ých cña nã, cô thÓ lµ: v_vËn tèc dßng khÝ ; L_ tæng chiÒu dµi tr−êng tÜnh ®iÖn. Quan hÖ gi÷a hiÖu suÊt cña läc bôi tÜnh ®iÖn vµ vËn tèc dßng khÝ (m/s) cã d¹ng nh− ®å thÞ sau: V× vËy ®Ó tho¶ m·n yªu cÇu nång ®é khÝ th¶i ≤ 50 mg/Nm3 nghÜa lµ hiÖu suÊt cña läc bôi tÜnh ®iÖn ph¶i ®¹t 99,923% th× vËn tèc dßng khÝ trong läc bôi tÜnh ®iÖn lµ 0,55 m/s Thay vµo c«ng thøc (1.8) ta thu ®−îc trÞ sè sau : 2m 3,37 55,0.3600 73800 ==f ( 1.9 ) Chän : ChiÒu cao lµm viÖc cña thiÕt bÞ: H = 9 m ChiÒu réng lµm viÖc cña thiÕt bÞ : B = 4,2 m ChiÒu dµi cña thiÕt bÞ : L = τ1.v = 19.0,55 = 10,45 m Ta lÊy ch½n cho tæng chiÒu dµi cña 3 tr−êng (chiÒu dµi thùc tÕ cña thiÕt bÞ) L = 10,5 m. ThÓ tÝch thùc tÕ cña thiÕt bÞ : Vlv = L x.B x.H = 10,5x9x4,2 = 396,9 ( m 3 ) ( 1.10 ) VËn tèc thùc tÕ cña dßng khÝ : 99 η% 98 97 96 95 0.6 1 1.5 2 2.5 v(m/s) Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 24 B.H V v s= = 2,4.9 5,20 = 0,542 ( m/s ) ( 1.11 ) 3.4 Sè l−îng c¸c ®iÖn cùc + §iÖn cùc l¾ng (d·y tÊm): Ta cã: 1 2 += y ant ( 1.12 ) Trong ®ã: nt : sè l−îng d·y ®iÖn cùc l¾ng trong 1 tr−êng a : chiÒu ngang cña 1 tr−êng (kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÖn cùc l¾ng ë hai c¹nh ngoµi cïng cña mét tr−êng) a = B - R2 = 4200 – 200 = 4000 mm y : kho¶ng c¸ch tõ ®iÖn cùc l¾ng ®Õn ®iÖn cùc phãng ( mm ) Chän y = 200 mm ®Ó phï hîp víi nguyªn liÖu xi m¨ng. 111 200.2 4000 =+=tn ( 1.13 ) Ta chän nt = 11 d·y ®iÖn cùc. VËy sè l−îng bé ®iÖn cùc l¾ng trong toµn bé thiÕt bÞ lµ: 11.3 = 33 bé ®iÖn cùc. ChiÒu réng cña mét tÊm ®iÖn cùc l¾ng lín trong mét tr−êng: 3500 mm, ®−îc ghÐp b»ng nhiÒu tÊm nhá cã bÒ réng : 250 mm. + §iÖn cùc phãng Ta cã: ( ) z bnn tf .1−= ( 1.14 ) Trong ®ã: nf : sè l−îng ®iÖn cùc phãng trong 1 tr−êng nt : sè l−îng ®iÖn cùc l¾ng trong 1 tr−êng b: chiÒu dµi cña ®iÖn cùc l¾ng cÇn bè trÝ ®iÖn cùc phãng 3000500 3 10500500 3 Lb =−=−= ( mm ) ( 1.15 ) z : kho¶ng c¸ch gi÷a 2 ®iÖn cùc phãng theo h−íng cña chiÒu dµi thiÕt bÞ. z = 250 mm Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 25 ( ) 120 250 3000.111n f =−= ®iÖn cùc ( 1.16 ) Sè ®iÖn cùc phãng trong toµn bé thiÕt bÞ lµ: 120.3 = 360 ®iÖn cùc. + DiÖn tÝch bÒ mÆt l¾ng cña loc bôi tÜnh ®iÖn ®· chän 20799x5.10x11x2H.L.n.2F t === m2 ( 1.17 ) 3.6 C−êng ®é dßng ®iÖn Ta cã: I = i.L (1.25) Trong ®ã: I : c−êng ®é dßng ®iÖn cho qua ®iÖn cùc d©y (A) i : c−êng ®é dßng ®iÖn trªn 1m ®iÖn cùc d©y (A/m) Chän i = 0.33 mA/m L : tæng chiÒu dµi cña ®iÖn cùc d©y (m) L = nd.h víi nd = 360 c©y h : chiÒu cao ®iÖn cùc d©y, h = 9 m L = 360x9 = 3240 (m) VËy: I = 0.33.3240 = 1069,2 mA . Dßng ®iÖn cña mét tr−êng: I1 = 1069,2 : 3 = 356,4 mA 3.7 HiÖu ®iÖn thÕ tíi h¹n §iÖn ¸p tíi h¹n : Uth = Eth.R1 ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ − z RLn z y 1..2. ππ (1.26) Trong ®ã : R1 : B¸n kÝnh ®iÖn cùc quÇng s¸ng (m) R1 = 1cm = 1.10 -2m y : Kho¶ng c¸ch gi÷a ®iÖn cùc quÇng s¸ng vµ ®iÖn cùc l¾ng (m) y = 200mm = 0,2 m. z : Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÖn cùc quÇng trong mét d·y . z = 250mm = 0,25 m. Eth : C−êng ®é tõ tr−êng tíi h¹n . Ta cã: Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 26 Eth = 3,04 + ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + 1 0311,0 R δδ .103 (KV/m) (1.27) δ : Tû sè khèi l−îng riªng cña kh«ng khÝ trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn : δ = t PP L + +− 273 20273. 10.013,1 5 (1.28) δ = 77,0 373 293. 10.013,1 200010.013,1 5 5 =− Eth = 3,04 + ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + 1 0311,0 R δδ .103 = 3,04 + ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + 01,0 77,00311,077,0 (1.29) Eth = 4083 KV/m Do vËy ®iÖn ¸p tíi h¹n : Uth = 4083.1.10 -2 ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −−− − − 02,025,0 10.14,3.2 02,025,0 )01,02,0.(14,3 2Ln (1.30) Uth = 159 (KV) + §iÖn ¸p lµm viÖc tÝnh to¸n cña Läc bôi tÜnh ®iÖn cã ®iÖn cùc phãng d¹ng gai: U = Uth x (0,46) (1.31) U = 73 KV 3.8 C«ng suÊt tiªu hao t ttbbd PKIUP += η ϕ .4,1 cos... (1.32) Trong ®ã: P : C«ng suÊt tiªu hao cho toµn bé hÖ thèng thiÕt bÞ (W) Pt : C«ng suÊt ®éng c¬ rung l¾c ®iÖn cùc, Bunke, c«ng suÊt c¸c bé sÊy nãng hép c¸ch ®iÖn. Pt=15,7 kW η: HÖ sè sö dông cã Ých cña thiÕt bÞ η=0,85 Ub® : Gi¸ trÞ biªn ®é cña ®iÖn ¸p (KV). Ub® = 99 KV Itb : Gi¸ trÞ trung b×nh cña dßng quÇng s¸ng (A). Itb = 356,4 mA = 0,3564 A Kt : HÖ sè tÝnh ®Õn kh«ng hoµn toµn th¼ng cña dßng chØnh l−u. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 27 Kt = 1,1 – 1,3 = 1,2 Thay sè vµo ta cã : P = 57,507,15 85,0.4,1 98,0.2,1.3564,0.99 =+ kW (1.33) 3.9 C¸c th«ng sè kü thuËt cña thiÕt bÞ 1. L−u l−îng khÝ qua thiÕt bÞ : Q = 73800 m3/h. 2. HiÖu suÊt thu bôi yªu cÇu : η = 99,923%. 3. HiÖu suÊt thu bôi tÝnh to¸n : η = 99,995%. 4. Sè tr−êng ®iÖn : 03 5. VËn tèc dßng khÝ trong thiÕt bÞ : ω = 0,542 m/s. 6. KÝch th−íc lµm viÖc cña thiÕt bÞ : B x H x L = 4m x 9m x10,5m . 7. KÝch th−íc lµm viÖc cña mét tr−êng: B x H x L1 = 4m x 9m x3,5m . 8. §iÖn cùc l¾ng d¹ng tÊm (tæng sè) : nt = 33 tÊm ( H x B = 9 m x3,45m ). 9. §iÖn cùc l¾ng d¹ng tÊm (mét tr−êng): nt = 11 tÊm ( H x B = 9m x3,45m ). 10. §iÖn cùc phãng (tæng sè) : nd = 258 c©y ( d= 20mm) – cã hµn gai. 11. §iÖn cùc phãng (mét tr−êng) : nd = 86 c©y ( d= 20mm). 12. Tæng c−êng ®é dßng ®iÖn : I = 1069,2 mA. 13. C−êng ®é dßng ®iÖn mét tr−êng : I = 0,3564 A 14. §iÖn ¸p lµm viÖc : Ul = 68 ⎟ 72 KV. 15. §iÖn ¸p thiÕt kÕ : U = 110 KV. 16. BiÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p lo¹i 44,0 KVA. Trªn c¬ së nh÷ng tÝnh to¸n vÒ th«ng sè kü thuËt cÇn cã cña mét thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn, nhãm ®Ò tµi ®· x©y dùng bé c¸c b¶n vÏ thiÕt kÕ kü thuËt phÇn c¬ khÝ cña hÖ thèng, bao gåm: i. ThiÕt kÕ 3 tr−êng c¬, khung vá, HÖ thèng dÉn bôi vµo, ra vµ hÖ thèng sÊy. ii. ThiÕt kÕ hÖ thèng ®iÖn cùc phãng vµ ®iÖn cùc l¾ng iii. ThiÕt kÕ hÖ thèng khung treo ®Þnh vÞ, c¸ch ®iÖn. iv. ThiÕt kÕ hÖ thèng rung gâ bôi. v. ThiÕt kÕ hÖ thèng thu th¸o bôi. Ch−¬ng 4 ThiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu khiÓn cña läc bôi tÜnh ®iÖn 4.1 Nguyªn lý ®iÒu khiÓn tù ®éng LBT§ 1. §iÒu khiÓn tù ®éng ®iÖn ¸p tr−êng LBT§ thÊp h¬n ®iÖn ¸p phãng mét gi¸ trÞ ®Æt tr−íc: Tù ®éng n©ng dÇn ®iÖn ¸p tíi khi xuÊt hiÖn phãng ®iÖn trong tr−êng råi khi Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 28 ®ã h¹ khÈn cÊp ®iÖn ¸p tíi gi¸ trÞ an toµn. Qu¸ tr×nh cø nh− vËy lÆp ®i lÆp l¹i.( Aktiubrengen- Nga, h·ng Simon- Karvs ®· nghiªn cøu thiÕt kÕ) 2. §iÒu khiÓn tù ®éng ®iÖn ¸p theo tÇn suÊt phãng tia ®iÖn trong LBT§ (Valter). 3. §iÒu khiÓn tù ®éng ®iÖn ¸p b»ng c¸ch ¸p ®Æt vµ gi÷ trªn c¸c ®iÖn cùc 1 ®iÖn ¸p trung b×nh cùc ®¹i.( Loge- Cottrell). 4.2 TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé nguån chØnh l−u cao ¸p 4.2.1 TÝnh chän c«ng suÊt bé nguån chØnh l−u cao ¸p §èi víi hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn l−u l−îng 1.230 m3/ph ®Ó läc khÝ th¶i cña c¸c c¬ së s¶n xuÊt xi m¨ng lß quay, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÖn cùc 400 mm, theo tÝnh to¸n kinh nghiÖm thùc tÕ cña c¸c s¶n phÈm läc bôi tÜnh ®iÖn t−¬ng ®−¬ng cña c¸c n−íc ®· nhËp vµ ®ang sö dông ë ViÖt Nam, nhãm thiÕt kÕ chän lo¹i cã ®iÖn ¸p kh«ng t¶i 110 KV, ®iÖn ¸p lµm viÖc danh ®Þnh 80 KV, dßng ®iÖn danh ®Þnh 400 mA. H×nh 11 m« t¶ s¬ ®å khèi cña bé nguån chØnh l−u cao ¸p. Bé nguån nµy gåm cã c¸c khèi c¬ b¶n sau: H11. S¬ ®å m¹ch chØnh l−u cao ¸p cña läc bôi tÜnh ®iÖn BiÕn ¸p xung Bé ®iÒu khiÓn cao ¸p Bé nguån BT Lùc L1 mA kV Shunt Ph©n ¸ p B¶n cùc KA X Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 29 Nguån ®iÖn vµo 2 pha 380 V, 50 Hz (víi c¸c bé nguån c«ng suÊt thÊp ta cã thÓ chän ®iÖn ¸p vµo lµ ®iÖn ¸p 1 pha 220 V, 50 Hz ). Van ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p vµo biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p (Thyristor ®Êu song song ng−îc ) Cuén kh¸ng chÆn L1. BiÕn ¸p chØnh l−u. Bé chØnh l−u cao ¸p. §iÖn trë ph©n ¸p, Shunt dßng ®iÖn ®Ó ®o l−êng vµ lµm tÝn hiÖu ph¶n håi cho qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn. Bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng. 4.2.2 TÝnh to¸n c¸c th«ng sè cña biÕn ¸p chØnh l−u S¬ ®å m¸y biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p lµ s¬ ®å m¸y biÕn thÕ chØnh l−u cÇu mét pha, do ®ã viÖc tÝnh to¸n vµ lùa chän ph¶i ®−îc rót ra tõ s¬ ®å cÇu chØnh l−u nh− sau: C¸c th«ng sè kü thuËt cña cÇu chØnh l−u mét pha nh− sau: H12: CÇu chØnh l−u mét pha. Sè pha: m = 2. Ud / U2 = 0,9. Ung−îc max / Ud = 1,57. Ia / Id = 0,5. Iamax / Id = 0,785. I2 / Id = 1,11. I1 *W1 / Id * W2 = 1,11. S / Pd = 1,23. C¸c sè liÖu ban ®Çu: ~U1 0 180 Id Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 30 C«ng suÊt biÓu kiÕn: S = 44 kVA. §iÖn ¸p s¬ cÊp: U1 = 380V. §iÖn ¸p thø cÊp: U2 = 110kV. TÇn sè: f = 50Hz. M¸y cã cuén kh¸ng h¹n chÕ dßng, cã bé phËn tiÕp ®Êt khi më hép che ®Çu cao thÕ. §iÖn ¸p mét chiÒu phÝa thø cÊp: Ud = 0,9.U2 = 0,9.110 KV=99 KV. §iÖn ¸p ng−îc: Ung−îc max = 1,57.99 KV= 155 KV. C«ng suÊt mét chiÒu: Pd = S/1,23 = 44 /1,23 = 35,77 KW. C«ng suÊt biÓu kiÕn: S = 44 kVA. Dßng ®iÖn mét chiÒu: Id = Pd/Ud =35.77 KW/99 KV = 0,36A. Dßng ®iÖn thø cÊp: I2 = 1,11.Id = 1,11.0,36 A = 0,4 A. Dßng ®iÖn hiÖu dông trªn mét nh¸nh chØnh l−u: Ia = 0,5.Id = 0,5.0,36 A = 0,18 A. Dßng ®iÖn s¬ cÊp: I1 = 103.S1/U1 =103 x 44 KW/380 V = 11,93 A. 4.3 ThiÕt kÕ bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng §Ó b¶o ®¶m hiÖu suÊt thu håi bôi cao, mçi tr−êng cã mét biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p vµ kÌm theo lµ mét bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng riªng. Bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng lµ thiÕt bÞ cung cÊp nguån cã ®iÒu khiÓn cho biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p t¹o nªn ®iÖn tr−êng cao ¸p cung cÊp cho hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn. S¬ ®å nguyªn lý tæng thÓ bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng ®−îc m« t¶ trong “S¬ ®å ®iÒu khiÓn biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p”. Bé ®iÒu khiÓn biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p gåm 2 phÇn chÝnh : PhÇn ®éng lùc vµ phÇn ®iÒu khiÓn. 4.3.1 PhÇn ®éng lùc PhÇn ®éng lùc cña bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng gåm : ƒ ThiÕt bÞ ®ãng ng¾t cung cÊp nguån vµ b¶o vÖ ng¾n m¹ch ngoµi nh− ¸p t« m¸t, khëi ®éng tõ, r¬ le b¶o vÖ qu¸ dßng ƒ C¸c thiÕt bÞ hiÓn thÞ dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 31 ƒ CÆp Thyristor ®Êu song song ng−îc V101, V102. C«ng suÊt cña thiÕt bÞ ®éng lùc ®−îc chän phï hîp víi c«ng suÊt cña biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p vµ cã tÝnh ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc l©u dµi trong m«i tr−êng nãng bôi. Ngoµi ra trong biÕn ¸p chØnh l−u còng l¾p thiÕt bÞ b¶o vÖ qu¸ nhiÖt, khi nhiÖt ®é trong biÕn ¸p v−ît qu¸ gi¸ trÞ ®Æt cho phÐp sÏ t¸c ®éng kh«ng cung cÊp nguån cho hÖ thèng. Trªn tñ còng l¾p c¸c thiÕt bÞ ®o l−êng chØ thÞ dßng ®iÖn nguån cung cÊp, chØ thÞ dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p mét chiÒu cña bé nguån chØnh l−u cïng tr¹ng th¸i sù cè. 4.3.2 Yªu cÇu kü thuËt cña mét bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng Bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng ®−îc coi lµ bé n·o cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng. Bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng trong hÖ thèng Läc bôi tÜnh ®iÖn cung cÊp c¸c xung ®Ó ®iÒu khiÓn gãc më cho Thyristor phï hîp víi ®iÖn ¸p ®Æt vµ phô t¶i yªu cÇu. Bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng ph¶i tho¶ m·n víi c¸c yªu cÇu sau : ƒ B¶o ®¶m më m¸y ªm . ƒ Giíi h¹n møc ®iÖn ¸p cao vµ thÊp cung cÊp cho ®iÖn cùc. ƒ Ph¶n øng nhanh dËp tia löa phãng ®iÖn gi÷a hai ®iÖn cùc theo tÇn sè phãng ®iÖn. ƒ Ngoµi ra theo yªu cÇu cô thÓ cÇn ph¶i biÕn ®æi tÝn hiÖu dßng vµ ¸p chØnh l−u sang nguån dßng tiªu chuÈn cho hÖ thèng ®iÒu khiÓn ngoµi. ƒ Giíi h¹n dßng cùc ®¹i 4.3.3 TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng Víi ®Ò tµi nghiªn cøu KC 06-07CN, nhãm nghiªn cøu ®· tÝnh to¸n, thiÕt kÕ bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng øng dông PLC thÓ hiÖn trong b¶n vÏ “S¬ ®å ®iÒu khiÓn, gi¸m s¸t, qu¶n lý hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn dïng PLC vµ m¸y tÝnh”, vµ theo s¬ ®å nguyªn lý sau: S¬ ®å nguyªn lý cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 32 Bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: - Khèi ®iÒu khiÓn Tiristor lÊy ®iÖn ¸p chñ ®¹o tõ m«dule Analog cña PLC, tÝn hiÖu ®ång bé, ph¶n håi dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p phÝa s¬ cÊp trùc tiÕp tõ m¹ch s¬ cÊp. §iÒu khiÓn b»ng tay dïng chiÕt ¸p R260. - C¸c tÝn hiÖu ph¶n håi thø cÊp lÊy tõ ®iÖn trë shunt vµ m¹ch ph©n ¸p, qua c¸c bé biÕn ®æi thµnh c¸c tÝn hiÖu tiªu chuÈn ( 0-10V hoÆc 4-20mA ), ®−a vÒ ®Çu vµo m«dule Analog. - Bé ®iÒu khiÓn PLC xö lý c¸c tÝn hiÖu dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p ®Ó ®−a ra ®iÖn ¸p chñ ®¹o b¶o ®¶m cho ®iÖn tr−êng cã gi¸ trÞ cao nhÊt. Ngoµi ra PLC còng ®−a ra c¸c tÝn hiÖu b¸o ®éng hoÆc ng¾t m¹ch ®iÒu khiÓn khi gi¸ trÞ ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn v−ît qu¸ møc giíi h¹n cho phÐp. - C¸c gi¸ trÞ ®Æt vµ gi¸ trÞ thùc, c¸c tÝn hiÖu b¸o ®éng ®−îc thÓ hiÖn trªn mµn h×nh c«ng nghiÖp. Nót Ên, C«ng t¾c, r¬le CPU S7 Mµn h×nh c«ng nghiÖp Module vµo, ra Analog Bé biÕn ®æi, hiÓn thÞ mA - kV BiÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p Ph¶n håi dßng, ¸p 4 - 20mA:B¸o ®éng §éng c¬ rung gâ ®iÖn cùc HÖ thèng ®Ìn, b¸o ®éng Bé ®iÒu khiÓn Thyristor M¸y tÝnh PC/ PPI 0-10VDC Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 33 - PLC cßn dïng ®Ó ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh lµm viÖc cña hÖ thèng nh− rung gâ c¸c ®iÖn cùc, sÊy, x¶ bôi..... HÖ thèng ®−îc ®iÒu khiÓn, gi¸m s¸t th«ng qua m¹ng PLC S7 (Trong bé nguån chÕ t¹o thö lµ CPU215 vµ modul analog EM235) ghÐp nèi víi m¸y vi tÝnh ®iÒu khiÓn t¹i chç b»ng c¸p lËp tr×nh PC/PPI vµ nèi ghÐp víi m¸y tÝnh trung t©m b»ng m¹ng, PROFIBUS, SCADA (Xem b¶n vÏ s¬ ®å ®iÒu khiÓn, gi¸m s¸t, qu¶n lý hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn). C¸c th«ng sè tõ mµn h×nh c«ng nghiÖp còng nh− tõ c¸c nót Ên, c«ng t¾c vµ ph¶n håi dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p ®−îc xö lý trong PLC vµ c¸c ®Çu ra cña nã lµ c¸c lÖnh lµm viÖc cho c¸c ®éng c¬ rung cùc l¾ng, cùc gai, còng nh− gãc më Thyristor ®Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cao ¸p. ChÕ ®é lµm viÖc cña hÖ thèng, t×nh tr¹ng ho¹t ®éng cña c¸c thiÕt bÞ , c¸c th«ng sè vÒ dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p ®−îc gi¸m s¸t vµ ®iÒu khiÓn trªn mµn h×nh m¸y vi tÝnh. Mµn h×nh c«ng nghiÖp ®−îc dïng ®Ó: − §Æt c¸c th«ng sè thêi gian lµm viÖc cña rung cùc l¾ng, cùc gai cho tõng tr−êng còng nh− thêi gian nghØ gi÷a hai lÇn lµm viÖc. − §Æt th«ng sè ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn thø cÊp khi lµm viÖc, ®ång thêi hiÖn gi¸ trÞ tøc thêi cña ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn cao ¸p. − §Æt c¸c th«ng sè b¶o vÖ tr−êng cao ¸p. − ChØ ra sù cè x¶y ra trong qu¸ tr×nh lµm viÖc ë tõng tr−êng còng nh− khi dßng cao ¸p qu¸ cao. C¸c th«ng sè vÒ dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p cña tr−êng cao ¸p ®−îc ®−a vÒ ®Çu vµo cña bé ®iÒu khiÓn sè Grado 918. ë ®Çu ra cña bé biÕn ®æi, ®iÒu khiÓn, hiÓn thÞ sè sÏ ®−a ra tÝn hiÖu t−¬ng øng tû lÖ tõ 4 – 20mA vÒ modul analog EM 235. §Ó ®iÒu khiÓn dßng cao ¸p theo yªu cÇu(vÝ dô nh− më m¸y ªm, æn ®Þnh ®iÖn ¸p lµm viÖc) trong m« h×nh sö dông mét m¹ch vßng kÝn víi kh©u ph¶n håi vÒ ®Çu vµo cña Module Analog EM 235 cña PLC, c¸c sè liÖu sÏ ®−îc xö lý, tÝnh to¸n theo luËt ®iÒu khiÓn tû lÖ, vi, tÝch ph©n PID råi sÏ ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn th«ng qua bé ®iÒu khiÓn Thyristor ®Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cao ¸p ®Çu ra. HÖ thèng còng liªn tôc cËp nhËt c¸c gi¸ trÞ vÒ dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p cao ¸p còng nh− c¸c th«ng sè liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh lµm viÖc cña tr−êng cao ¸p, råi so s¸nh víi c¸c tiªu chuÈn ®· ®Æt tr−íc (nh− c¸c giíi h¹n vÒ ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn, c¸c hiÖn t−îng phãng ®iÖn) ®Ó ®−a ra c¸c ph¶n øng kÞp thêi ®¶m b¶o sù an toµn vµ tÝnh hiÖu qu¶ cho tr−êng cao ¸p. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 34 4.4 C¸c thiÕt bÞ ®iÖn kh¸c Ngoµi bé nguån chØnh l−u cao ¸p vµ bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng nªu trªn, hÖ thèng ®iÒu khiÓn cña thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn cã thÓ bao gåm mét sè thiÕt bÞ phô kh¸c ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c th«ng sè vµ qu¸ tr×nh c«ng nghÖ phô : a. HÖ thèng ®iÒu khiÓn rung gâ. HÖ thèng rung gâ dïng ®Ó rò bôi khái c¸c v¸ch ch¾n cña l−íi ph©n phèi khÝ vµ c¸c ®iÖn cùc phãng, ®iÖn cùc l¾ng. TÇn sè rung gâ chØnh ®Þnh sao cho bôi kh«ng b¸m qu¸ dÇy lµm c¶n trë kh¶ n¨ng b¸m cña c¸c h¹t bôi tiÕp theo, nh−ng ®ång thêi l−îng bôi b¸m vµo ®iÖn cùc còng ph¶i cã träng l−îng nhÊt ®Þnh ®Ó nã r¬i xuèng m¸ng thu. TÇn sè rung gâ phô thuéc vµo l−îng bôi ®Çu vµo, kÝch th−íc h¹t bôi, kho¶ng c¸ch gi÷a hai b¶n cùc vµ tÝnh chÊt cña bôi. C¸c h¹t bôi r¬i xuèng thïng thu bôi sÏ b¸m vµo thµnh thïng g©y ®ãng b¸nh lµm t¾c vµ còng ph¶i ®−îc rung gâ ®Ó tho¸t bôi. Víi hÖ thèng LBT§ ®ang dïng hiÖn nay thiÕt bÞ rung gâ cho c¸c ®iÖn cùc th−êng lµ c¬ khÝ, cã kÕt cÊu b¸nh r¨ng hép sè, cam vµ bóa gâ, còng cã thÓ dïng nam ch©m ®iÖn hoÆc c¬ cÊu g¹t. b. ThiÕt bÞ gia nhiÖt - Gia nhiÖt thïng thu bôi ®Ó chèng ®ãng b¸nh, nhiÖt ®é trong thïng cÇn duy tr× tù ®éng tõ 600C ®Õn 700C. Gia nhiÖt thïng thu bôi cã nhiÒu c¸ch cã thÓ b»ng ®iÖn hoÆc b»ng h¬i nãng. Chóng t«i chän gia nhiÖt b»ng ®iÖn. - Gia nhiÖt buång sø. ViÖc duy tr× nhiÖt ®é buång sø ®Ó chèng Èm, b¶o ®¶m c¸ch ®iÖn cao ¸p gi÷a c¸c ®iÖn cùc cao ¸p vµ vá. Cã thÓ gia nhiÖt b»ng ®iÖn hoÆc b»ng h¬i nãng. Chóng t«i chän gia nhiÖt b»ng ®iÖn. c. ThiÕt bÞ b¶o vÖ qu¸ ¸p suÊt Trong buång läc bôi ®−îc b¶o vÖ qu¸ ¸p suÊt b»ng van qu¸ ¸p, khi ¸p suÊt trong buång läc bôi v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp sÏ tù ®éng më cöa van nh»m gi¶m ¸p trong buång. Th«ng th−êng thiÕt bÞ b¶o vÖ qu¸ ¸p ®−îc ®Æt trªn ®−êng tho¸t cña èng khãi. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 35 Ch−¬ng 5 lËp quy tr×nh c«ng nghÖ ChÕ t¹o, KiÓm tra chÊt l−îng s¶n phÈm, L¾p dùng, Ch¹y thö, Kh¶o nghiÖm 5.1 Qui tr×nh chÕ t¹o HÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn bao gåm nhiÒu bé phËn hîp thµnh : - Bé phËn èng thu hót khÝ vµo - Bé ph©n phèi khÝ ®Õn buång chÝnh cã mét hay nhÒu tr−êng - C¸c hÖ thèng ®iÖn cùc l¾ng vµ phãng. - HÖ thèng c¸ch ®iÖn cao ¸p. - èng dÉn khÝ ra - Boong ke thu bôi - C¸c bé phËn treo ®iÖn cùc (phãng, l¾ng) - C¸c bé rung gâ bôi ®iÖn cùc k¾ng vµ phãng. - HÖ thèng ®iÖn chØnh l−u cao ¸p - HÖ ®iÒu khiÓn - Khung th©n vá - HÖ phô trî... Trong c¸c bé phËn , kÕt cÊu kÓ trªn th× hÖ thèng c¸c ®iÖn cùc phãng vµ ®iÖn cùc l¾ng lµ c¸c chi tiÕt ®Æc tr−ng cña läc bôi tÜnh ®iÖn vµ nã cã ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn hiÖu suÊt lµm viÖc cña läc bôi tÜnh ®iÖn. Qui tr×nh chÕ t¹o c¸c ®iÖn cùc l¾ng vµ ®iÖn cùc phãng nh− sau: §iÖn cùc l¾ng lµ bé phËn chÝnh yÕu cña bé Läc bôi tÜnh ®iÖn. Nã cã kÕt cÊu d¹ng tÊm vµ ®−îc nèi víi cùc d−¬ng cña ®iÖn tr−êng. HiÖu suÊt lµm viÖc cña ®iÖn cùc l¾ng ®−îc x¸c ®Þnh bëi tÝnh l¾ng gi÷ bôi vµ hiÖu qu¶ lµm s¹ch ( sù t¸ch bôi dÔ dµng khi ®−îc rung gâ. Cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p c«ng nghÖ ®−îc sö dông ®Ó chÕ t¹o ®iÖn cùc l¾ng. + C«ng nghÖ c¸n nguéi: ®©y lµ c«ng nghÖ kinh ®iÓn nhÊt. TÊm ph«i b»ng thÐp ®−îc c¸n c¸c g©n , r·nh däc nh»m môc ®Ých liªn kÕt, t¹o c¸c “hèc” chøa vµ gi÷ c¸c h¹t bôi sau khi ®· nh−êng ®iÖn khái bÞ cuèn ®i theo luång khÝ lu«n di chuyÓn qua bÒ mÆt tÊm ®iÖn cùc do qu¹t hót t¹o nªn. §ång thêi nã cïng ph¶i ®¶m b¶o tÝnh truyÒn rung ®éng cña tÊm ®iÖn cùc khi ®−îc rung gâ ®Ó lµm s¹ch bôi b¸m trªn bÒ mÆt. + C«ng nghÖ hµn: H·ng DHA Hoa Kú ®· dïng hÖ thèng thiÕt bÞ hµn tù ®éng chuyªn dông ®Ó hµn c¸c thanh thÐp h×nh L lªn bÒ mÆt t¹o ra c¸c g©n “hèc” cña ®iÖn cùc Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 36 l¾ng. Ph−¬ng ph¸p c«ng nghÖ nµy tuy ®¬n gi¶n nh−ng ph¶i ®Çu t− thiÕt bÞ chuyªn dïng ®ång thêi ph¶i xö lý sù cong vªnh cña tÊm ®iÖn cùc l¾ng . + C«ng nghÖ cña H·ng Cottrel §©y lµ c«ng nghÖ t¹o ®−îc s¶n phÈm cã hiÖu suÊt thu bôi cao nh−ng chÕ t¹o t−ong ®èi ®¬n gi¶n. Phï hîp víi c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ cña ViÖt Nam TÊm ®iÖn cùc l¾ng ®−îc c¾t vµ uèn trªn m¸y c¾t vµ m¸y uèn. Thanh g¸ nèi ®−îc ®ét lç, sau ®ã ®ùoc c¾t vµ uèn theo profin. TiÕp theo chóng ®−îc ghÐp b»ng t¸n rivª. ¦u ®iÓm cña c«ng nghÖ nµy lµ ®Çu t− thiÕt bÞ thÊp dÔ s¶n xuÊt lo¹t. V× thÕ gi¸ thµnh s¶n phÈm rÎ h¬n so víi c¸c ph−¬ng ph¸p c«ng nghÖ kh¸c. VÒ mÆt lý thuyÕt cã thÓ chÕ t¹o tÊm ®iÖn cùc l¾ng cã chiÒu réng vµ chiÒu dµi tuú ý. Quy tr×nh ChÕ t¹o §iÖn cùc l¾ng: - TÊm l¾ng bôi: VËt liÖu dïng ®Ó chÕ t¹o tÊm ®iÖn cùc l¾ng lµ thÐp SPCC ®−îc tr¸ng kÏm. C¾t ph«i tÊm trªn m¸y c¾t t«n 2400x1215 C¾t trÝch 4 gãc 305x40 §ét lç Uèn 2 mÐp 1780 trªn m¸y uèn Uèn hai mÐp 1147 gãc < 900 trªn m¸y uèn §Ì 2 mÐp 1147 xuèng gãc 00 trªn m¸y uèn - Thanh sè 1 C¾t d¶i 8962x265x3 trªn m¸y c¾t d¶i §ét lç D6, D18 trªn m¸y ®ét dËp Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 37 C¾t trÝch « vu«ng 85x100 trªn m¸y ®ét dËp T¹o h×nh ch÷ U trªn m¸y c¸n con l¨n Quy tr×nh ChÕ t¹o ®iÖn cùc phãng vµ Khung d©y ®iÖn cùc phãng: - VËt liÖu dïng ®Ó chÕ t¹o ®iÖn cùc phãng lµ èng thÐp SPCC ®−îc tr¸ng kÏm. - èng D33x9804 vµ D20x1435 C¾t ®¹t chiÒu dµi L §Ëp bÑp ®Çu trªn m¸y ®ét dËp Khoan lç/ Hµn ®ai èc Hµn gai M¹ kÏm - C¸c thanh ®ì dµi 726 C¾t ph«i tÊm 726x92x2 §ét lç vu«ng Uèn ch÷ U trªn m¸y uèn Hµn c¸c tai ®ì chi tiÕt sè 3 - Hµn l¾p toµn bé khung 5.2 Quy tr×nh l¾p dùng Quy tr×nh l¾p dùng nµy chØ giíi h¹n l¾p ®Æt phÇn tõ bÝch chôp khÝ vµo ®Õn bÝch chôp khÝ ra cña Läc bôi tÜnh ®iÖn. Quy tr×nh thø tù nh− sau: Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 38 Thi c«ng mãng L¾p dùng khung cét L¾p ®Æt HT tiÕp ®Þa L¾p dùng th©n vá, phÔu thu bôi L¾p bé ph©n phèi khÝ L¾p bé ®iÖn cùc l¾ng vµ khung treo, bé gâ bôi L¾p r¸p tr−êng c¬ L¾p bé DC phãng, khung treo, bé gâ L¾p chôp khÝ ra, vµo, van th¸o bôi L¾p sµn nãc LBT§ L¾p biÕn thÕ CLCA, ®i c¸p ®iÖn, bé sÊy L¾p hÖ ®iÒu khiÓn L¾p thang, sµn thao t¸c, phô trî L¾p bé sÊy vµ van th¸o bôi phÔu thu S¬n, b¶o «n, m¸i KiÓm tra, Hoµn thiÖn 5.3 Quy tr×nh ch¹y thö Quy tr×nh kh¶o nghiÖm bao gåm: 5.3.1. Kh¶o nghiÖm t¹i ph©n x−ëng: Kh¶o nghiÖm t¹i ph©n x−ëng bao gåm c¸c phÇn nh− sau: a) KiÓm nghiÖm ®é ph©n bè ®Òu cña dßng khÝ. b) KiÓm nghiÖm thiÕt bÞ ®iÖn. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 39 c) KiÓm nghiÖm ®é rung cña khung treo ®iÖn cùc l¾ng vµ ®iÖn cùc phãng 5.3.2. KiÓm nghiÖm c«ng n¨ng: C¸c phÐp kiÓm bao gåm: a) HiÖu suÊt thu bôi b) Tæn thÊt ¸p trªn bé läc bôi c) TiÕng ån 5.3.3. Ph−¬ng ph¸p kiÓm nghiÖm: a) Ph−¬ng ph¸p kiÓm nghiÖm dùa theo ph−¬ng ph¸p cña h·ng ALSTOM Power K.K. b) §o vµ tÝnh to¸n hiÖu suÊt thu bôi. PhÐp ®o hiÖu suÊt thu bôi cña bé läc bôi tÜnh ®iÖn dùa theo nguyªn lý mÉu thö isokinetic. C¸c mÉu thö ®−îc lÊy ®ång thêi t¹i hai n¬i lµ chôp khÝ vµo vµ chôp khÝ ra theo ph−¬ng ph¸p mÉu thö bôi song song cã trî gióp cña m¸y tÝnh. HiÖu suÊt thu bôi ®−îc tÝnh to¸n b»ng “ph−¬ng ph¸p ®Ëm ®Æc“ víi c«ng thøc nh− sau: %100x C )a1(CC in outin ∆η +−= Trong ®ã η HiÖu suÊt thu bôi ( % ) Cin nång ®é bôi vµo (b×nh th−ßng, kh«) ( mg/m3 ) Cout nång ®é bôi ra (b×nh th−ßng, kh«) ( mg/m3 ) ∆ a hÖ sè lät khÝ (% ) c) Tæn thÊt ¸p khi ®i qua LBT§: Tæn thÊt ¸p ®−îc tÝnh theo c«ng thøc sau: PHPPP outin +−=∆ Trong ®ã ∆ P Tæn thÊt ¸p khi ®i qua LBT§ Pin ¸p suÊt trung b×nh trªn tiÐt diÖn khÝ vµo ( Pa ) Pout ¸p suÊt trung b×nh trªn tiÐt diÖn khÝ ra ( Pa ) P H TrÞ sè ®iÒu chØnh cho sù gia t¨ng khÝ nãng (Pa) d) §é rß khÝ cña LBT§: §é rß khÝ ®−îc tÝnh toµn theo c«ng thøc sau: %100x 2OK 2O2Oa out inout − −=∆ Trong ®ã O 2in L−îng O2 trong khÝ th¶i t¹i khu vùc khÝ vµo ( % ) O 2out L−îng O2 trong khÝ th¶i t¹i khu vùc khÝ ra (%) ∆ a §é lät khÝ (%) K Nång ®é O2 trong kh«ng khÝ t¹i chç (%) Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 40 Ch−¬ng 6 Kh¶o nghiÖm ®o l−êng thiÕt bÞ 6.1 Kh¶o nghiÖm bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng t¹i phßng thÝ nghiÖm §Ó kh¶o nghiÖm bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng ta t¹o mét m¹ch thö nh− sau: TÝn hiÖu ®iÖn ¸p 0 – 380VAC ë ®Çu ra cña bé ®iÒu khiÓn thyristor ®−îc ®−a ®Õn ®Çu vµo cña m¹ch thö. C¸c tÝn hiÖu ph¶n håi ®−îc lÊy nh− trªn h×nh vÏ. Nh− vËy khi møc ®iÖn ¸p ë ®Çu ra bé ®iÒu khiÓn thyristor thay ®æi c¸c gi¸ trÞ ph¶n håi còng sÏ thay ®æi theo mÆt kh¸c ®Ó thay ®æi trë kh¸ng cña t¶i ta thay ®æi gi¸ trÞ chiÕt ¸p VRt, do ®ã ta cã thÓ xem xÐt c¸c chÕ ®é lµm viÖc cña bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng. 1. Kh¶o nghiÖm ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn b»ng tay: ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn b»ng tay ta dïng mét chiÕt ¸p ®Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ë ®Çu ra cña bé ®iÒu khiÓn thyristor. C¸c th«ng sè thu ®−îc nh− sau: - Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®o ®−îc ë ®Çu ra cña bé ®iÒu khiÓn thyristor: 0 – 380VAC. - Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p thø cÊp ph¶n håi vÒ vµ chØ thÞ trªn ®ång hå ®o: 0 – 60kV. - Gi¸ trÞ dßng ®iÖn thø cÊp ph¶n håi vÒ vµ chØ thÞ trªn ®ång hå ®o: 0 – 350 mA. ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn b»ng tay, khi c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc kh«ng phï hîp víi c¸c th«ng sè b¶o vÖ ®Æt tr−íc trªn mµn h×nh th× sÏ cã c¸c tÝn hiÖu c¶nh b¸o b»ng ®Ìn. A B Tõ bé ®iÒu khiÓn thyristor tíi VAC 0~380 380/220VAC 100om VRu 200om 1K 0-10V Tíi bé biÕn ®æi 1-10V/4-20mA Ph¶n håi dßng ®iÖn thø cÊp Tíi bé biÕn ®æi 0-20mA/4-20mA Ph¶n håi ®iÖn ¸p thø cÊp 0-20mA VRi VR 2K Rpa VRt 1K 0-10V Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 41 2. Kh¶o nghiÖm ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn tù ®éng: a. Kh¶o nghiÖm viÖc ®iÒu chØnh æn ®Þnh ®iÖn ¸p lµm viÖc: b. Kh¶o nghiÖm b¶o vÖ ®iÖn ¸p thø cÊp qu¸ cao: c. Kh¶o nghiÖm b¶o vÖ dßng ®iÖn thø cÊp qu¸ cao: d. Kh¶o nghiÖm viÖc b¶o vÖ ®iÖn ¸p thø cÊp qu¸ thÊp: e. KÕt luËn: Sau khi tiÕn hµnh kh¶o s¸t ta cã thÓ rót ra ®Æc tÝnh sau: Trong ®ã: - I2C lµ gi¸ trÞ dßng ®iÖn qu¸ cao. - U2C lµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p qu¸ cao. - U2 lµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p lµm viÖc. - Ucorona lµ ®iÖn ¸p lµm xuÊt hiÖn corona. - U2T lµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p qu¸ thÊp. - Uknm lµ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch cuén kh¸ng 6.2 Kh¶o nghiÖm bé ®iÒu khiÓn rung gâ ®iÖn cùc: 6.2.1 C¸c tham sè ®iÒu khiÓn rung gâ ®iÖn cùc: - Thêi gian rung ®iÖn cùc l¾ng : 0 – 32000(s) : ~ 530p ~ 9h. - Thêi gian nghØ gi÷a c¸c lÇn rung cùc l¾ng : 0 – 32000(s) : ~ 530p ~ 9h. - Thêi gian rung ®iÖn cùc phãng : 0 – 32000(s) : ~ 530p ~ 9h. U2 U2T U2C Ucorona Uknm B¸o ®éng b»ng ®Ìn U, I I2C t Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 42 - Thêi gian nghØ gi÷a c¸c lÇn rung cùc phãng : 0 – 32000(s) : ~ 530p ~ 9h. 6.2.2 ChÕ ®é ®iÒu khiÓn b»ng tay: ë chÕ ®é nµy viÖc ®iÒu khiÓn rung gâ c¸c ®iÖn cùc thùc hiÖn th«ng qua c¸c nót Ên trªn tñ ®iÒu khiÓn. 6.2.3 ChÕ ®é ®iÒu khiÓn tù ®éng: ë chÕ ®é nµy chu kú rung gâ c¸c ®iÖn cùc thùc hiÖn theo c¸c tham sè ®· ®Æt kÓ trªn. 6.3 Kh¶o nghiÖm hÖ ®iÒu khiÓn, theo dâi b»ng m¸y tÝnh - HÖ thèng ®−îc ®iÒu khiÓn, gi¸m s¸t th«ng qua m¹ng PLC S7-200 (ë ®©y lµ CPU215 vµ modul analog EM235) ghÐp nèi víi m¸y vi tÝnh b»ng c¸p lËp tr×nh PC/PPI. - C¸c tr¹ng th¸i cña hÖ thèng ®−îc thÓ hiÖn nh−: + Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p lµm viÖc phÝa thø cÊp. + Gi¸ trÞ dßng ®iÖn lµm viÖc phÝa thø cÊp. + ChÕ ®é ®iÒu khiÓn: Tù ®éng – Tay – Stop. + Tr¹ng th¸i ho¹t ®éng cña c¸c thiÕt bÞ. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 43 6.4 Thö nghiÖm hÖ ®iÒu khiÓn míi víi thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn hiÖn cã t¹i L¹ng S¬n 6.4.1 M¸y biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p cña nhµ m¸y M¸y biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p cña nhµ m¸y cã c¸c th«ng sè sau: - C«ng suÊt danh ®Þnh 18 KVA. - §iÖn ¸p cao ¸p mét chiÒu danh ®Þnh 100KV. - Dßng ®iÖn danh ®Þnh 150 mA. - M¸y biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p cã tÝn hiÖu ph¶n håi dßng. - Tr−íc m¸y biÕn thÕ nèi ®iÖn trë thuÇn 2.200 Ω 6.4.2 Nèi ghÐp m¸y biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p. M¸y biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p thö nghiÖm cã c¸c th«ng sè sau: - C«ng suÊt danh ®Þnh 28 KVA - §iÖn ¸p cao ¸p danh ®Þnh 80 KV. - Dßng ®iÖn cao ¸p danh ®Þnh 350 mA M¸y biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p ®−îc l¾p ®Æt trªn mét gi¸ riªng gÇn biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p hiÖn cã. L¾p ®Æt thªm ®iÖn trë thuÇn phÝa s¬ cÊp tr−íc biÕn thÕ. L¾p d©y cung cÊp ®iÖn ¸p mét pha 380 V, 50 Hz vµo m¸y biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p. 6.4.3 Nèi ghÐp hÖ thèng ®iÒu khiÓn. - Nèi hÖ thèng ph¶n håi dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p cao ¸p vÒ bé ®iÒu khiÓn. - Nèi nguån cung cÊp cho hÖ ®iÒu khiÓn. - Nèi c¸c ®éng c¬ rung gâ víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn míi - Nèi hÖ thèng tiÕp ®Êt cho m¸y biÕn thÕ vµ tñ ®iÒu khiÓn ®iÖn tr−êng a. HiÖu chØnh hÖ thèng ®iÒu khiÓn. ThiÕt bÞ läc bôi sau khi dõng ®Ó thay hÖ ®iÒu khiÓn míi ®· ®−îc tiÕp tôc rung lµm s¹ch c¸c ®iÖn cùc. §Ó hiÖu chØnh ch¹y thö hÖ thèng ®iÒu khiÓn ta thùc hiÖn c¸c b−íc sau: - Nèi ®iÖn vµo hÖ thèng ®iÒu khiÓn. - KiÓm tra c¸c lo¹i ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn xoay chiÒu vµ mét chiÒu. - §Æt c¸c th«ng sè lµm viÖc cña hÖ thèng trªn mµn h×nh c«ng nghiÖp - KiÓm hÖ ®iÒu khiÓn ë chÕ ®é kh«ng t¶i. - CÊp ®iÖn cho m¸y biÕn thÕ chØnh l−u cao ¸p. - KiÓm tra ph¶n håi dßng vµ ¸p. - VËn hµnh qu¹t hót. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 44 - KiÓm tra ®Æt c¸c gi¸ trÞ ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn lµm viÖc cho hÖ thèng ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn b»ng tay. - §Æt c¸c th«ng sè lµm viÖc cho PLC Møc c¸c gi¸ trÞ b¶o vÖ ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn cao ¸p sÏ ®−îc tù ®éng néi suy trong bé ®iÒu khiÓn PLC. b. §iÒu khiÓn ch¹y thö b»ng tay. ) §iÒu khiÓn ®iÖn ¸p cao ¸p Ên nót ®iÒu khiÓn cung cÊp ®iÖn nguån hÖ thèng ®iÒu khiÓn, ®−a c«ng t¾c ®iÒu khiÓn vÒ chÕ ®é lµm viÖc b»ng tay, ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cao ¸p ®¹t 48 KV (96% gi¸ trÞ ®Æt lµm viÖc cña hÖ thèng). Khi c¸c gi¸ trÞ ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn v−ît ra ngoµi gi¸ trÞ ®Æt ®iÒu khiÓn hÖ thèng ®−a ra tÝn hiÖu b¸o ®éng b»ng ®Ìn vµ ng−êi vËn hµnh ®iÒu chØnh ®Ó phï hîp víi gi¸ trÞ lµm viÖc trong kho¶ng ®· ®Æt. ) §iÒu khiÓn rung gâ ®iÖn cùc. Ên nót ®iÒu khiÓn rung ®iÖn cùc cÊp nguån cho c¸c ®éng c¬ rung giò bôi, dßng ®iÖn cao thÕ gi¶m dÇn, khi muèn dõng, Ên nót dõng rung. c. §iÒu khiÓn ch¹y thö tù ®éng. Sau khi ®iÒu khiÓn khëi ®éng c¸c thiÕt bÞ ®éc lËp nh− qu¹t hót, ta ®−a c«ng t¾c chän vÒ chÕ ®é tù ®éng. Khëi ®éng hÖ thèng ®iÒu khiÓn, thiÕt bÞ läc bôi tù ®éng lµm viÖc æn ®Þnh ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cao ¸p. Theo thêi gian ®Æt sau 10 phót, thiÕt bÞ gâ thùc hiÖn 1 lÇn. Trong kho¶ng thêi gian nghØ rung gâ 10 phót, nÕu dßng ®iÖn v−ît møc gi¸ trÞ ®Æt lµ 21 mA, th× ®iÖn ¸p tù ®éng gi¶m vµ thùc hiÖn rung gâ ®iÖn cùc. NÕu rung gâ ®iÖn cùc mµ dßng vÉn kh«ng gi¶m th× rung gâ thùc hiÖn l¹i rung gâ (sè lÇn rung gâ nµy cã thÓ ®Æt ®−îc). NÕu rung gâ hÕt sè lÇn ®· ®Æt (thùc tÕ ®Æt 4 lÇn) mµ dßng vÉn kh«ng gi¶m th× hÖ thèng ®iÒu khiÓn cao ¸p tù ®éng dõng, ng−êi vËn hµnh ph¶i kiÓm tra xö lý vµ vËn hµnh l¹i. 6.4.4 KÕt qu¶ ch¹y thö kh¶o nghiÖm. KÕt qu¶ ch¹y thö cho thÊy hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng lµm viÖc, æn ®Þnh ®−îc ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cao ¸p. HÖ thèng rung gâ tù ®éng lµm viÖc theo chu kú thêi gian vµ tù ®éng rung gâ khi dßng ®iÖn cao ¸p v−ît qu¸ giíi h¹n, nªn kh«ng x¶y ra sù cè ph¶i dõng thiÕt bÞ. So s¸nh víi hÖ ®iÒu khiÓn hiÖn t¹i cña C«ng ty Xi m¨ng L¹ng S¬n hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn ¸p cao ¸p lµm viÖc æn ®Þnh, b¶o ®¶m ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cao ¸p lu«n ®¹t gi¸ trÞ cao, kh«ng g©y ra sù cè. BiÓu ®å c¸c th«ng sè dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p ®óng nh− trong thÝ nghiÖm tai phßng thÝ nghiÖm. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 45 Ch−¬ng 8 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ §Ò tµi KC 06-07 phÇn Läc bôi tÜnh ®iÖn ®· ®¹t ®−îc c¸c môc tiªu, yªu cÇu ®Ò ra ban ®Çu. §Ò tµi KC 06-07/phÇn Läc bôi tÜnh ®iÖn ®· t¹o ra ®−îc c¸c s¶n phÈm cô thÓ nh− sau: ƒ X©y dùng c¸c tÝnh to¸n ®Ó thiÕt kÕ hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn l−u l−îng 1230m3/phót. ƒ T¹o ra bé b¶n vÏ thiÕt kÕ c¬ khÝ cho hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn 1230m3/phót. ƒ X©y dùng qui tr×nh chÕ t¹o, kiÓm nghiÖm, l¾p ®Æt,ch¹y thö c¸c kÕt cÊu c¬ khÝ cña hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn. ƒ TÝnh to¸n vµ t¹o ra bé b¶n vÏ thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu khiÓn ( 3 tr−êng ) cña hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn. ƒ ChÕ t¹o ®−îc 01 hÖ ®iÒu khiÓn läc bôi tÜnh ®iÖn ( 1 tr−êng ) bao gåm bé ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh (PLC) vµ tñ ®iÖn. ƒ ChÕ t¹o ®−îc 01 bé nguån cao ¸p cã ®iÒu khiÓn cña läc bôi tÜnh ®iÖn ( 1 tr−êng ) bao gåm biÕn thÕ cao ¸p, bé chØnh l−u vµ bé ®iÒu khiÓn chØnh l−u. HÖ thèng ®iÒu khiÓn vµ bé nguån cao ¸p cña läc bôi tÜnh ®iÖn , sau khi chÕ t¹o ®· ®−îc tiÕn hµnh l¾p ®Æt vµ thñ nghiÖm thùc tÕ t¹i nhµ m¸y xi m¨ng L¹ng S¬n vµ ®· ®−îc c¬ së s¶n xuÊt chøng nhËn kÕt qu¶ ho¹t ®éng tèt. Tõ qu¸ tr×nh kh¶o s¸t, t×m hiÓu c¸c thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn, do n−íc ngoµi cung cÊp, ®ang ho¹t ®éng ë ViÖt Nam, còng nh− dùa trªn nh÷ng kinh nghiÖm thiÕt kÕ mét sè lo¹i läc bôi tÜnh ®iÖn cho nghµnh than , giÊy, thÐp, nhãm ®Ò tµi cã thÓ kh¼ng ®Þnh ®−îc r»ng chóng ta hoµn toµn cã thÓ chñ ®éng thiÕt kÕ, chÕ t¹o hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn c«ng suÊt cì võa vµ nhá cho nghµnh xi m¨ng. ViÖc chÕ t¹o hoµn toµn ë trong n−íc sÏ gãp phÇn lµm gi¶m chi phÝ ®Çu t− x©y dùng ,s¶n xuÊt, tiÕt kiÖm ngo¹i tÖ cho ®Êt n−íc mµ vÉn ®¸p øng ®−îc nh÷ng tiªu chuÈn vÒ an toµn s¶n xuÊt, b¶o vÖ m«i tr−êng cña ViÖt Nam. Trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu, thiÕt kÕ hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn l−u l−îng 1230m3/phót , mét phÇn c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi ®· ®−îc ¸p dông vµo thùc tÕ th«ng qua viÖc chÕ t¹o c¸c hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn cho nhµ m¸y giÊy §ång Nai vµ nhµ m¸y c¸n thÐp Gia sµng. Nhãm nghiªn cøu ®Ò nghÞ c¸c c¬ quan qu¶n lý cña nhµ n−íc vµ Bé KHCN-MT t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó nhanh chãng ®−a c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi vµo thùc tiÔn, ®Æc biÖt lµ Tài liệu ô tô www.oto-hui.com 46 trong giai ®o¹n hiÖn nay, khi mµ Tæng c«ng ty xi m¨ng ViÖt Nam ®ang cã nh÷ng dù ¸n x©y dùng c¸c nhµ m¸y xi m¨ng míi ®Ó ®¸p øng nhu cÇu xi m¨ng ngµy cµng t¨ng cña x· héi. Ngoµi ra, nhãm ®Ò tµi mong muèn c¸c c¬ quan qu¶n lý vÒ khoa häc, c«ng nghÖ tiÕp tôc ®Çu t− cho c«ng t¸c nghiªn cøu ®Ó n©ng cao kh¶ n¨ng vµ chÊt l−îng cña hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn. Cô thÓ lµ tiÕp tôc nghiªn cøu ®Ó n©ng cao chÊt l−îng cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn nguån cao ¸p vµ më réng kh¶ n¨ng nèi m¹ng, qu¶n lý, thu thËp th«ng tin cña hÖ ®iÒu khiÓn chung. Tài liệu ô tô www.oto-hui.com