Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang 1
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 3
PHẦN I. Tính toán và thiết kế hệ thống kiểm soát ô nhiễm môi trường không
khí 4
CHƯƠNG 1. Tính sản phẩm cháy 4
1.1. Thông số tính toán 5
1.2. Tính toán sản phẩm cháy – Lượng khó thải và tải lượng các chất ô nhiễm
trong khói 6
CHƯƠNG 2. Tính khuếch tán 12
2.1. Xác định nồng độ cực đại, nồng độ trên mặt đất 13
C
HƯƠNG 3. Thiết kế hệ thống xử lý bụi 49
3.1. Phương án giải quyết 50
3.2. Lựa chọn thiết bị xử lý bụi 50
3.3. Tính toán thiết bị xử lý bụi 51
PHẦN II. Tính toán và thiết kế hệ thống thông gió cho phân xưởng cơ khí 56
CHƯƠNG 1. Tính nhiệt thừa 56
1.1. Chọn thông số tính toán bên trong nhà 57
1.2. Tính tổn thất nhiệt 57
1.3. Tính tỏa nhiệt trong phòng 68
1.4. Thu nhiệt do bức xạ mặt trời 86
CHƯƠNG 2. Tính lưu lượng thông gió 91
2.1. Lưu lượng hút cục bộ nhiệt tại lò 92
2.2. Lưu lượng thông gió 94
2.3. Tính toán buồng phun ẩm 100
CHƯƠNG 3. Tính thủy lực hệ thống thông gió 102
3.1. Thủy lực ống chính số 1 103
3.2. Thủy lực ống chính số 2 107

Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang 3
PHẦN I
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT ÔNMTKK
CHƯƠNG 1
TÍNH SẢN PHẨM CHÁY
Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang 4
1.1. Thông số tính toán
1.1.1. Mùa hè
Tra Bảng 2.3. Nhiệt độ không khí cao nhất trung bình tháng và năm (
o
C) (QCVN 02-
2009/BXD) ở địa điểm là Phan Thiết ta có được: t
kk
= 32,6
0
C.
Tra Bảng 2.10. Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm (%) (QCVN
02-2009/BXD) có được: φ = 79,8%.
Từ hai giá trị: t
kk
= 32,6
0
C và φ = 79,8% tra biểu đồ I-d ta có được d = 24,8.
Tra Bảng 2.16. Tần suất lặng gió (PL %) tần suất (P %) và vận tốc gió (V m/s) trung
bình theo 8 hướng (QCVN 02-2009/BXD), ta có vận tốc gió u
10

0
C)
Hướng
gió
chính
Vận tốc
gió
u
10
(m/s)
Độ ẩm tương đối
của không khí (%)
Dung ẩm
không khí d
(g/ kg KKK)
Phan Thiết 32,6 Tây 3,3 79,8 24,8
Bảng 1.2: Thông số tính toán mùa đông
Địa điểm
Mùa đông
Tháng 1
Nhiệt độ
không khí
cao nhất
(
0
C)
Hướng
gió
chính
Vận tốc

Đơn vị Ký hiệu Công thức tính
Mùa hè Mùa đông
Ống khói số
1
Ống
khói số
2
Ống
khói số
1
Ống
khói số
2
1
Lượng không khí
khô lý thuyết
m
3
chuẩn/
kg NL
V
0
V
0
= 0,089C
p
+ 0,264H
p
- 0,0333(O
p

t
= αV
a
9,721 9,519
4
Lượng khí SO
2
trong SPC
m
3
chuẩn/
kg NL
V
SO2
V
SO2
= 0,683.10
-2
S
p
6,147E-03 6,147E-03
5
Lượng khí CO
trong SPC với ƞ =
0,03
m
3
chuẩn/
kg NL
V

H20
V
H2O
= 0,111H
p
+ 0,0124W
p
+
0,739 0,526
Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang
7
Thứ
tự
Đại lượng tính
toán
Đơn vị Ký hiệu Công thức tính
Mùa hè Mùa đông
Ống khói số
1
Ống
khói số
2
Ống
khói số
1
Ống
khói số
2

V
O2
V
O2
= 0,21(α-1)V
a
0,583 0,571
10
a) Lượng khí NOx
trong SPC
kg/ h M
NOx
M
NOx
= 3,953.10
-8
Q
1,18
= 3,953.10
-8
(Q
p
B)
1,18
3,974 2,741 3,974 2,741
b) Quy đổi ra m
3
chuẩn kg NL
m
3

= 0,5V
Nox
9,674E-04
9,142E-
04
9,674E-
04
9,142E-
04
d) Thể tích khí O
2
tham gia vào
phản ứng của NO
x
m
3
chuẩn/
kg NL
V
O2(NOx)
V
O2(NOx)
= V
Nox
1,935E-03
1,828E-
03
1,935E-
03
1,828E-

V
SPC
V
SPC
= Tổng các mục (4-9) + 10b -
10c - 10d
10,293 10,294 9,908 9,908
12
Lưu lượng khói
(SPC) ở
điều kiện thực tế
(t
khói
0
C)
m
3
/ s L
T
L
T
= L
c
(273 + t
khói
)/273 = V
SPC
B(273
+ t
khói

g/ s M
CO
M
CO
= (10
3
V
CO
Bρ
CO
)/3600 13,405 9,785 13,405 9,785
15
Tải lượng khí CO
2
với ρ
CO2
= 1,977
kg/m
3
chuẩn
g/ s M
CO2
M
CO2
= (10
3
V
CO2
Bρ
CO2

Ống
khói số
2
17
Tải lượng tro bụi
với hệ số a = 0,5
g/ s M
bụi
M
bụi
= 10aA
p
B3600 22,222 16,222 22,222 16,222
18
Nồng độ phát thải
các chất ô nhiễm
trong khói:
a) Khí SO
2
g/ m
3
C
SO2
2
2
SO
SO
T
M
C

140,450 140,449 145,912 145,911
d) Khí NO
x
g/ m
3
C
NOx
NO
NO
T
M
C
L
x
x

0,228 0,215 0,237 0,223
Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang
10
Thứ
tự
Đại lượng tính
toán
Đơn vị Ký hiệu Công thức tính
Mùa hè Mùa đông
Ống khói số
1
Ống

p
+ 246H
p
- 26(O
p
-S
p
) -
6W
p
6048 6048
Bảng 1.5. So sánh với QCVN 19-2009/BTNMT
T
T
Thông số
Nồng độ C
max
(mg/Nm
3
)
Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm trong
khói C (mg/m
3
)
So sánh với QC 19-2009/BTNMT
Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông
A B
Ống
khói số
1

11
CO đạt đạt đạt đạt
3
Lưu huỳnh
đioxit, SO
2
1500 500 1030 1030 1070 1070
Không
đạt
Không
đạt
Không
đạt
Không
đạt
4
Nitơ oxit, NO
x
(tính theo
NO
2
)
1000 850 228 215 237 223 Đạt Đạt Đạt Đạt
5
Cacbon đioxit,
CO
2
Không
quy định
Không quy

y z
y
  
 
 
 
 

 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Khi tính toán nồng độ ô nhiễm trên mặt đất thì z = 0, khi đó công thức trên trở thành:
 
2 2
x,y
2 2
y z y z
M y H
C .EXP .EXP
.u. . 2. 2.

Trong đó M : Tải lượng chất ô nhiễm, (mg/s)
u : Vận tốc gió tại chiều cao hiệu quả của ống khói, (m/s)
σ
y
, σ
z
: Lần lượt là hệ số khếch tán theo chiều ngang, theo chiều đứng.
Trường hợp tính nồng độ hỗn hợp nguồn thải trên mặt đất của ống khói 1 chịu ảnh
hưởng từ ống khói 2 và ngược lại:
C
hh
= C
(x,y)
+ C
(x)
σ
y
, σ
z
được xác định theo công thức sau:
σ
y
= a.x
0,894
; σ
z
= b.x
c
+ d;
Với x: khoảng cách xuôi theo chiều gió kể từ nguồn, (km)

cách x
(km)
σ
y
(m)
σ
z
(m)
Khoảng
cách x
(km)
σ
y
(m)
σ
z
(m)
Khoảng
cách x
(km)
σ
y
(m)
σ
z
(m)
C
0,06 8,41 4,7 0,26
31,19
17,88

0,16
20,21
11,49
0,36
41,72
24,05
1,2
122,41
72,02
0,18
22,45
12,79
0,38
43,79
25,26
1,3
131,49
77,47
0,2
24,67
14,08
0,4
45,84
26,47
1,4 140,5
82,88
0,22
26,86
15,36
0,5


Trong đó:
- D là đường kính của miệng ống khói, m
- là vận tốc phụt ra khỏi miệng ống khói, m/s
=
T
L
F
=
2
4
T
L
D

(m/s)
- L
T
:lưu lượng khói thải ở điều kiện thực tế, m
3
/s
- u
10
: vận tốc gió ở độ cao 10 m
- T
khói
: nhiệt độ khói thải (K) với T
khói
= t
khói

GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang 17
Bảng 2.3. Bảng tính chiều cao hiệu quả ống khói
Mùa Ống khói
L
T
(m
3
/s)
D
(mm)
ω (m/s)
=
2
4.
.
T
L
D

u
10
(m/s)
ΔT = T
khói
- T
xung quanh
= t
khói
- t
xung quanh

15 20,92
25 30,92
30 35,92
Mùa
đông
Ống khói
số 1
4,67 650 14,07
5,4 169
3,44
15 18,44
25 28,44
30 33,44
Ống khói
số 2
3,41 500 17,36 3,21
15 18,21
25 28,21
30 33,21
Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang 18
Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang 19
Bảng 2.4. Bảng tính nồng độ cực đại trên mặt đất C
max
tại khoảng cách x theo trục gió thổi
Mùa
Ống

10
10
n
h
u
 
 
 
(với n =
0,11)
Tải lượng chất ô nhiễm M
(g/s)
Nồng độ cực đại C
max
(mg/m
3
)
Bụi CO SO
2
CO
2
Bụi CO SO
2
CO
2
Mùa
hè
Ống
khói
số 1

SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang 20
số 2
30 33,21 23,48 0,35 40,76 6,09 0,33 0,20 0,07 9,98
Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang
21
Bảng 2.5. Tính nồng độ C
x
, C
xy
, C
hh
Bụi của ống khói 1 vào mùa hè
C
max
Bụi
QCVN 05-
2009
(mg/m
3
)
Khoảng
cách
x (km)
σ
y
(m)
= a.x

0,30 0,18 22,45 12,79 1,741 0,326 0,113 8,569E-05 1,604E-05 5,564E-06 1,741 0,326 0,113
0,30 0,20 24,67 14,08 1,842 0,458 0,190 4,979E-04 1,237E-04 5,143E-05 1,842 0,458 0,190
0,30 0,22 26,86 15,36 1,867 0,574 0,274 0,002 0,001 2,680E-04 1,869 0,574 0,274
0,30 0,24 29,04 16,62 1,842 0,668 0,354 0,005 0,002 0,001 1,846 0,669 0,355
0,30 0,26 31,19 17,88 1,786 0,737 0,425 0,010 0,004 0,002 1,794 0,741 0,427
0,30 0,28 33,33 19,13 1,712 0,785 0,483 0,019 0,009 0,005 1,726 0,791 0,487
0,30 0,30 35,45 20,37 1,628 0,813 0,529 0,030 0,015 0,010 1,651 0,824 0,537
0,30 0,32 37,55 21,60 1,541 0,826 0,563 0,044 0,024 0,016 1,575 0,844 0,575
0,30 0,34 39,64 22,83 1,455 0,827 0,585 0,060 0,034 0,024 1,500 0,853 0,604
0,30 0,36 41,72 24,05 1,371 0,820 0,599 0,078 0,046 0,034 1,429 0,855 0,625
0,30 0,38 43,79 25,26 1,291 0,806 0,605 0,095 0,059 0,045 1,362 0,851 0,639
0,30 0,40 45,84 26,47 1,216 0,787 0,606 0,113 0,073 0,056 1,299 0,842 0,648
Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang
22
C
max
Bụi
QCVN 05-
2009
(mg/m
3
)
Khoảng
cách
x (km)
σ
y
(m)

0,30 1,00 104,00 61,00 0,304 0,268 0,250 0,191 0,168 0,158 0,444 0,391 0,366
0,30 1,10 113,25 66,53 0,258 0,230 0,217 0,175 0,156 0,147 0,386 0,344 0,325
0,30 1,20 122,41 72,02 0,223 0,200 0,190 0,159 0,143 0,136 0,339 0,305 0,289
0,30 1,30 131,49 77,47 0,194 0,175 0,167 0,145 0,131 0,125 0,300 0,271 0,259
0,30 1,40 140,50 82,88 0,170 0,155 0,148 0,132 0,120 0,115 0,267 0,243 0,232
0,30 1,50 149,44 88,26 0,151 0,138 0,132 0,121 0,110 0,106 0,239 0,219 0,210
Đồ Án Kiểm Soát Môi Trường Không Khí
SVTH: Nguyễn Ngọc Huy – Lớp 09QLMT
GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang
23
Bảng 2.6. Tính nồng độ C
x
, C
xy
, C
hh
Bụi của ống khói 1 vào mùa đông
C
max
Bụi
QCVN 05-
2009 (mg/m
3
)
Khoảng cách
x (km)
σ
y
(m)
= a.x

GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang
24
C
max
Bụi
QCVN 05-
2009 (mg/m
3
)
Khoảng cách
x (km)
σ
y
(m)
= a.x
0,894
σ
z
(m)
= b.x
c
+ d
Ống khói 1
Tải lượng chất ô nhiễm M = 22,22 g/s
Mùa đông
C
x
(mg/m
3
) C

GVHD: Trần Thị Minh Phương Trang
25
C
max
Bụi
QCVN 05-
2009 (mg/m
3
)
Khoảng cách
x (km)
σ
y
(m)
= a.x
0,894
σ
z
(m)
= b.x
c
+ d
Ống khói 1
Tải lượng chất ô nhiễm M = 22,22 g/s
Mùa đông
C
x
(mg/m
3
) C