Luận văn Thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho Nhà máy sản suất phân hóa học DAP- VINACHEM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG 
Luận văn 
Thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho nhà mỏy 
sản suất phõn húa học DAP- VINACHEM 
 1 
LỜI NểI ĐẦU 
 Chúng ta đang sống trong những năm mà đất n-ớc đang đi theo con đ-ờng 
cụng nghiệp húa, hiện đại húa, phát triển toàn diện, nhanh mạnh và bền vững. Vỡ 
vậy những năm gần đõy nước ta cú những bước phỏt triển vượt bậc về khoa học 
kỹ thuật và cụng nghiệp. Cỏc khu cụng nghiệp hiện đại và cú quy mụ lớn mọc 
lờn ngày càng nhiều. Từng bước đưa nước ta thành nước cú nền cụng nghiệp 
phỏt triển. Tuy nhiờn muốn phỏt triển bền vững thỡ cùng với sự phát triển của các 
ngành công nghiệp thì ngành môi tr-ờng cũng đòi hỏi phải đi tr-ớc một b-ớc. Để 
đảm bảo cựng với sự phỏt triển của nghành cụng nghiệp thỡ chỳng ta vẫn cú một 
mụi trường khụng ụ nhiễm, khụng gõy hại đến sức khỏe của con người. 
 Tuy nhiờn trong rất nhiều những ngành công nghiệp nặng và công nghiệp 
nhẹ thì hầu hết đều thải ra ngoài không khí một l-ợng khúi bụi đáng kể, thậm chí 
trong một số ngành nếu khí thải không đ-ợc lọc bụi thì l-ợng bụi thải ra thật là 
kinh khủng. Ví dụ nh- trong các nhà máy nhiệt điện, nếu bụi đốt lò hơi thải 
thẳng lên trời không thông qua bộ lọc thì sẽ đ-a bụi than bay phỏt tỏn khắp cỏc 
vựng xung quanh. Hay nh- trong nhà máy sản xuất xi măng mà không sử dụng 
các bộ lọc bụi thì bụi xi măng lẫn trong khí thải là cỡ khoảng 9 tấn/1h Lượng 
bụi khủng khiếp đó nếu thải ra ngoài sẽ phá hỏng môi tr-ờng sinh thái xung 
quanh, đe dọa trực tiếp cuộc sống của con ng-ời, không những của công nhân 
sản xuất mà còn cả những ng-ời dân sinh sống xung quanh trong vùng. 
 Như vậy là một điều cấp thiết là cần phải có một hệ thống lọc bụi thích 
hợp ở trong các nhà máy để bảo vệ môi tr-ờng. Trong thực tế, có rất nhiều 
ph-ơng pháp lọc bụi khác nhau. Tuy nhiên, có một ph-ơng pháp lọc bụi hiệu quả 
nhất. Ph-ơng pháp này cho phép lọc đ-ợc những hạt bụi rắn có kích cỡ rất nhỏ. 
 2 
Do vậy nó đ-ợc sử dụng rất nhiều trong thực tế ở hầu khắp các nhà máy công 
nghiệp như: xi măng, nhiệt điện, thép Đú là phương phỏp lọc bụi tĩnh điện. 
Ph-ơng pháp lọc bụi này có nguyên lý đơn giản, dễ thực hiện và rất hiệu quả. 
 Hiện tại thì ph-ơng pháp lọc bụi này được sử dụng rất thụng dụng. Nó đã 
đ-ợc nghiên cứu và phát triển ở nhiều n-ớc phát triển trên thế giới nh-: Mỹ, Anh, 
Pháp, Nga và thực tế là ở Việt Nam thì nó cũng được sử dụng rộng rãi trong 
các nhà máy công nghiệp nh-: nhà máy nhiệt điện Phả Lại, xi măng Hoàng 
Thạch 
Trong khuõn khổ đề tài đồ ỏn tốt nghiệp của em là: “ Thiết kế hệ thống lọc 
bụi tĩnh điện cho nhà mỏy sản suất phõn húa học DAP- VINACHEM ”. Bản 
thiết kế này trình bày những hiểu biết của em về hệ thống lọc bụi tĩnh điện cũng 
nh- những kiến thức tổng hợp em cú được sau bốn năm hoc. Để có thể hoàn 
thành đ-ợc bản đồ án này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tham khảo các tài liệu, 
em đã nhận đ-ợc những lời h-ớng dẫn quý báu của cỏc thầy, cụ giáo trong khoa 
và đặc biệt là thầy giỏo trực tiếp hướng dẫn em làm đồ ỏn này là: Thạc sĩ 
Nguyễn Đoàn Phong. Em xin chân thành cảm ơn. Do thời gian có hạn, kiến thức 
của em còn hạn chế nên bản thiết kế đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi 
những thiếu xót, sai lầm. Em rất mong nhận đ-ợc những ý kiến phê bình từ phía 
các thầy cô trong bộ môn để kiến thức của em ngày càng đ-ợc nâng cao. 
Hải phũng, ngày 10 thỏng 7 năm 2011 
Sinh viờn 
Lờ Thị Hải Nguyện 
 3 
CHƢƠNG 1. 
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY DAP-VINACHEM. 
1.1. LỜI NểI ĐẦU. 
 Tổng Công ty Hoá chất Việt Nam (Vinachem) tiến hành xây dựng Nhà 
máy sản xuất phân diamon photphat (DAP). Nhà máy sẽ đ-ợc xây dựng trong 
Khu kinh tế Đình Vũ, Thành phố Hải Phòng, Việt Nam. Nhà máy bao gồm 3 
x-ởng sản xuất chính và phụ trợ, dịch vụ kỹ thuật và hạ tầng cơ sở để vận hành 
đồng bộ Nhà máy. 
 Nhà máy phân DAP chiếm diện tích 71,875 ha (trong đó: khu vực sản xuất 
chính 30 ha, khu vực cảng và hành lang băng tải 1,9646 ha; 2 bãi thải gips: bãi 
thải tạm thời 11,9243 ha và bãi thải lâu dài 30 ha) của Khu kinh tế Đình Vũ, 
Thành phố Hải Phòng. Nhà máy cách trung tâm Thành phố Hải Phòng 7 km và 
nối liền với đ-ờng cao tốc số 5 Hà Nội - Hải Phòng. 
1.2. CÁC SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY. 
 1.2.1. Sản phẩm chính. 
 Sản phẩm chính của Nhà máy là phân diamôn photphat (DAP): 
* Chất l-ợng: 
N: 16% khối l-ợng P2O5: 48% khối l-ợng 
Độ ẩm: 2% khối l-ợng Kích th-ớc: 2-4 mm 
* Đóng gói: Bao hai lớp bằng polyethlen và polypropylen 
- Khối l-ợng: 50kg/bao 
 4 
* Sản l-ợng hàng năm: 330.000 T/năm 
 1.2.2. Sản phẩm trung gian: 
 Axit sunphuric: 
Chất l-ợng: 
H2SO4: 98,5% khối l-ợng ± 0,2% 
Đạt tiêu chuẩn kỹ thuật (tiêu chuẩn TCVN) 
Sản l-ợng hàng năm: 400.000 T/năm (qui 100% H2SO4) 
 Axit photphoric: 
Chất l-ợng: 
H3PO4 đạt tiêu chuẩn kỹ thuật: 48% khối l-ợng P2O5 
Sản l-ợng hàng năm: 150.000 T/năm (qui 100% P2O5) 
Các sản phẩm phụ: 
 Gip: 
Chất l-ợng (dự kiến trên cơ sở khô) 
CaO: 30% khối l-ợng SO3: 42% khối l-ợng 
F: 0,4% khối l-ợng SiO2: 5.4% khối l-ợng 
P2O5: 0,9% khối l-ợng 
Sản l-ợng hàng năm: 712.000 T/năm. 
 5 
 Trong giai đoạn đầu gip đ-ợc chứa vào bãi thải, sau đó sẽ nghiên cứu sử 
dụng cho các mục đích khác. 
 Natri floruasilixic: 
Chất l-ợng: 
Na2SiF6: 93,5-99,8% axit d- (H2SO4): <=0,1% 
Độ ẩm: <= 1,0% Bao gói: Bao 2 lớp (PE +PP) 
Sản l-ợng hàng năm: 3600 T/năm 
1.3. THÀNH PHẦN NHÀ MÁY. 
 Từ khi nguyên liệu vào Nhà máy, l-u kho cho đến khi hoàn thành việc 
đóng bao sản phẩm. 
Các x-ởng chính: 
1. X-ởng axit sunphuric 
2. X-ởng axit photphoric 
3. X-ởng DAP 
4. X-ởng Na2SiF6 
5. Trạm phát điện 
* Đ-ợc Công ty CECO của Việt Nam thiết kế 
 6 
1.4 ĐỊA ĐIỂM NHÀ MÁY. 
 Địa điểm dự án nằm ở lô đất GI-7, gần cuối bán đảo Đình Vũ và hạ l-u 
sông Bạch Đằng từ Hải Phòng ra biển. Địa điểm này cách trung tâm thành phố 
Hải Phòng 7 km, cách cảng Hải Phòng 5 km và cách sân bay Cát Bi 3 km. Bán 
đảo Đình Vũ đ-ợc nối với đ-ờng cao tốc số 5 Hải Phòng - Hà Nội. 
 Đ-ợc phép của Chính phủ Việt Nam, bán đảo Đình vũ đ-ợc xây dựng 
thành Khu kinh tế tổng hợp (Khu kinh tế Đình Vũ) nhằm tận dụng địa điểm và 
các điều kiện về kinh tế, văn hoá và du lịch. Cũng có kế hoạch xây dựng một 
cảng biển quốc tế ở đây. 
Tổng diện tích dự án: 71,8750 ha 
Diện tích Nhà máy: 27,9862 ha 
Hành lang băng tải tới cảng và diện tích cảng: 1,9646 ha 
Diện tích bãi thải gip tạm thời: 11,9243 ha 
Diện tích bải thải gip lâu dài: 30 ha 
1.5. NGUYấN LIỆU CHÍNH. 
 1.5.1. L-u huỳnh rắn. 
Chất l-ợng: 
S: 99,5-99,8% Độ ẩm: 2% 
Hàm l-ợng axit (H2SO4) 0,005% Các chất bẩn hữu cơ: 0,04-0,08% 
Các chất bẩn chứa arsen: không Là dạng bột hoặc dạng hạt. 
 7 
Yêu cầu tiêu thụ hàng năm: 132.970 T 
 Nguồn cung cấp: Đ-ợc nhập khẩu và vận tải bằng đ-ờng biển. 
 1.5.2. Apatit. 
 Quặng tuyển photphat (theo khối l-ợng) 
Chất l-ợng: 
 P2O5: 32-33% CaO: 42-44% F: 2,6-2,7% 
 CO2: 0,8-1,0% Al2O3: 2,5-3,0% Fe2O3: 1,5-1,7% 
 MgO: 0,98-1,1% SiO2: 12-14% MnO: 0,4-0,5% 
 SO4: 0,15% Độ ẩm: 15% 
 Kích th-ớc : 0,076mm Là dạng hạt 
Mức tiêu thụ hàng năm: 581,142T (quặng phốt phát 15% H2O) 
Nguồn cung cấp: Công ty Apatit Lào Cai, vận tải bằng đ-ờng sắt. 
 1.5.3. Amoniac NH3. 
Chất l-ợng: 
 Dạng lỏng 
 Hàm l-ợng NH3: 99,8% khối l-ợng 
 Hàm l-ợng dầu 0,2% khối l-ợng 
 Mức tiêu thụ hàng năm: 66.000 T 
 8 
 Nguồn cung cấp: Nhập khẩu hoặc mua từ các nhà máy phân urea trong 
n-ớc, vận chuyển bằng đ-ờng biển. 
 1.5.4. Muối natri loại kỹ thuật. 
Chất l-ợng: 
 NaCl: 92-95% 
 Độ ẩm: 5% 
 Mức tiêu thụ hàng năm: 3826 T 
Nguồn cung cấp: Khu vực muối Ninh Bình và Nghệ An, vận tải bằng đ-ờng biển. 
 1.5.5. Than antracit. 
Chất l-ợng: 
 Than cám loại 5: TCVN 1790-1999 
 Nhiệt l-ợng: Q=5500 Kcal/kg 
 Mức tiêu thụ hàng năm: 40.000 T 
Nguồn cung cấp: Quảng Ninh, vận tải bằng đ-ờng biển. 
 1.5.6. Dầu nhiên liệu. 
Chất l-ợng: 
 Tro: A = 0,1% 
 Nhiệt l-ợng: 9000-9500 Kcal/kg 
 9 
 Điểm kích cháy: 120-140oC 
 Điểm tự cháy: 530-580 oC 
Mức tiêu thụ hàng năm: 4620 T 
 1.5.7. Hoá chất. 
- NaOH, NaCl đ-ợc vận chuyển từ Công ty Hoá chất Việt Trì tới nhà máy bằng 
ô tô tải. 
- Vôi đ-ợc cung cấp từ các nhà sản xuất gần Nhà máy. 
- Diesel đ-ợc cung cấp từ các hãng xăng dầu gần Nhà máy. 
 10 
CHƢƠNG 2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CễNG NGHỆ LỌC BỤI. 
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CễNG NGHỆ LỌC BỤI. 
 Nền khoa học cụng nghiệp ngày càng phỏt triển vượt bậc, kộo theo là sự 
phỏt triển khụng ngừng của cỏc nhà mỏy xớ nghiệp dần đỏp ứng được nhu cầu 
của con người về mọi mặt. Nhưng mặt trỏi của nú là kộo theo tỡnh trạng ụ nhiễm 
mụi trường ngày càng trầm trọng. Ở Việt Nam tại những vựng tập trung nhiều 
khu cụng nghiệp tỡnh trạng khúi bụi, khớ độc hại thải ra mụi trường gõy ụ nhiễm 
là rất đỏng lo ngại. Do đú việc trang bị cỏc hệ thống xử lý bụi cho cỏc nhà mỏy 
xớ nghiệp là thực sự cần thiết và cú vai trũ ngày càng quan trọng. 
 Khi thiết kế hệ thống lọc bụi vấn đề đặt ra đối với cỏc nhà mỏy là chọn hệ 
thống lọc bụi nào cho phự hợp với nhà mỏy của mỡnh, trong số rất nhiều phương 
phỏp lọc bụi hiện nay. Cỏc phương phỏp lọc bụi thường được xử dụng hiện nay 
là: 
 Lọc bụi xử dụng buồng lắng bụi. 
 Lọc bụi kiểu ly tõm-xiclon. 
 Lọc bụi kiểu quỏn tớnh. 
 Lọc bụi bằng lưới lọc, vải,thộp, giấy, 
 Lọc bụi tĩnh điện. 
 Trong đú phương phỏp lọc bụi tĩnh điện là phương phỏp tương đối hiệu 
quả đối với cỏc nhà mỏy cụng nghiệp cú một lượng bụi lớn như nhà mỏy xi 
măng, nhà mỏy sản xuất phõn bún húa học, cụng nghiệp gốm,Nú cú cỏc ưu 
 11 
điểm cơ bản như: hiệu suất thu bụi cao, chi phớ năng lượng thấp, cú thể làm việc 
với ỏp xuất chõn khụng hoặc ỏp suất cao và đặc biệt là nú cú thể điều khiển và tự 
động húa hoàn toàn. 
2.2. PHÂN TÍCH NGUYấN Lí LÀM VIỆC VÀ YấU CẦU CễNG NGHỆ 
THIẾT BỊ LỌC BỤI TĨNH BIỆN. 
Hỡnh 2.1: Sơ đồ nguyờn lý của hệ thống lọc bụi tĩnh điện. 
 Khớ thải cần lọc bụi được thổi qua một hệ thống hai điện cực. Điện cực nối 
đất gọi là điện cực lắng vỡ bụi được lắng chủ yếu ở trờn điện cực này. Điện cực 
thứ hai được gọi là điện cực quầng sỏng. Điện cực này được cung cấp dũng đện 
một chiều cú điện thế cao, do điện thế cao nờn cường độ điện trường xung quanh 
cú giỏ trị lớn và gõy ra sự va đập ion mónh liệt. Biểu hiện bờn ngoài của sự ion 
húa khớ mónh liệt là nhỡn thấy một quầng sỏng bao phủ xung quanh điện cực này. 
 Sự phúng điện quầng sỏng xảy ra sỏt bề mặt điện cực quầng sỏng. Sự 
phúng điện quầng sỏng khụng lan rộng giữa hai điện cực mà yếu đi và tắt dần 
theo phương tới điện cực lắng. Vỡ đi từ điện cực quầng sỏng tới điện cực lắng thỡ 
 12 
cường độ điện trường yếu dần đi (điện trường giữa hai điện cực là điện trường 
khụng điều). 
 Cỏc ion khớ được tạo ra chủ yếu trong vựng quầng sỏng. Dưới tỏc dụng 
của lực điện trường cỏc ion sẽ chuyển động về phớa cỏc điện cực trỏi dấu với 
chỳng. Cỏc ion dương chuyển dịch về phớa điện cực õm (điện cực quầng sỏng). 
Cỏc ion õm chuyển dịch về phớa điện cực dương ( điện cực lắng). Sự chuyển dịch 
dũng cỏc ion về phớa cỏc điện cực trỏi dấu tạo ra dũng điện. Dũng điện này được 
gọi  ... đồ tầng khuếch đại cuối cựng. 
 Tất cả các diode dùng trong mạch điều khiển đều dùng lọai 1N4009 có các 
thông số: 
 Dòng điện định mức: Iđm = 10A. 
 Điện áp ng-ợc cực đại: UNG max =25V. 
 Điện áp để cho diode mở thông: Um = 1V. 
 5.2.3. Cổng AND. 
 Toàn bộ mạch điện phải dùng 9 cổng AND nên ta chọn dùng 3 IC 4081 họ 
CMOS. Mỗi IC 4081 có 4 cổng AND có các thông số sau: 
 88 
 Nguồn nuôi IC: VCC = 3 18V. ta chọn VCC = 12V 
 Nhiệt độ làm việc: -40oC 80oC. 
 Điện áp ứng với mức logic “1”: 2 4,5V. 
 Dòng điện làm việc nhỏ hơn: 1mA 
 Công suất tiêu thụ: P = 2,5mW/1 cổng. 
 5.2.4 Chọn điện trở R14. 
Điện trở R14 dùng để hạn chế dòng điện đ-a vào Bazơ của Transistor Tr2. Chọn 
R14 thỏa mãn điều kiện: 
889
10.4
5,4
3
3
3
14
B
B
I
U
R chọn R14 = 910 
Hỡnh 5.9: Sơ đồ chõn IC 4081. 
 5.2.5. Tớnh chọn bộ tạo xung chựm. 
 Mỗi kênh điều khiển phải dùng tất cả 5 khuếch đại thuật toán và 1 khuếch 
đại thuật toán cho bộ tạo xung chùm, nên số khuếch đại thuật toán phải dùng là 
 89 
16. Vậy ta chọn 4 IC loại TL084 do hãng Texas Instruments chế tạo, mỗi IC có 
chứa 4 khuếch đại thuật toán bên trong là rất phù hợp. 
 Bảng 5.1: Thông số của IC TL084. 
Điện áp nguồn nuôi VCC = 18V chọn VCC = 12V 
Hiệu điện thế giữa hai đầu vào 30V 
Nhiệt độ làm việc T = - 25 85oC 
Công suất tiêu thụ P = 680mW = 0,68W 
Tổng trở đầu vào Rin = 10
6M 
Dòng điện đầu ra Ira = 30pA 
Tốc độ biến thiên điện áp cho phép 
sV
dt
du
/13 
 Mạch tạo xung chùm có tần số fX = 1/2tX = 3kHz hay chu kỳ của xung 
chùm: T = 1/fX = 1/3000 = 333 s. 
 Ta có T = 2R20C2ln(1+2R21/R22) 
Chọn R21 = R22 = 33k 
 T = 2,2R20C2 = 333( s) R20C2 = 333/2,2 = 151,4 s 
Chọn C2 = 100nF có điện áp U = 16V 
 R20 = 1514 . 
Để thuận tiện cho việc điều chỉnh khi lắp mạch ta chọn R20 là một biến trở 2k . 
 90 
 5.2.6. Tớnh chọn tầng so sỏnh: 
 Khuếch đại thuật toán đã chọn là loại TL084. 
 Chọn R8 = R10 = R11 = R12 > UV/IV = 12/10
-3 = 12k 
Trong đó nguồn nuôi VCC = 12V thì điện áp vào IC 3 là UV 12V. 
Dòng điện vào đ-ợc giới hạn để ILV < 1mA. 
Do đó ta chọn R8 = R10 = R11 = R12 =15k . Khi đó dòng vào IC3 là 
mAIV 8,0
10.15
12
3max 
Hỡnh 5.10: Sơ đồ tầng so sỏnh. 
 5.2.7. Tớnh chọn khõu đồng pha: 
 Trong lúc UB bão hòa d-ơng, thì Diode D3 mở và tụ C1 đ-ợc nạp điện. Mặt 
khác để đảm bảo điện áp tụ có trong một nửa chu kỳ điện áp l-ới là tuyến tính thì 
hằng số thời gian tụ nạp trong một nửa chu kỳ T/2 = 10ms, ta cần chọn R4, C1 sao 
cho thời gian nạp điện áp âm tại đầu ra IC2 từ 0 - 9V là khoảng 9 ms. 
 91 
Hỡnh 5.11: Sơ đồmạch khõu đồng pha. 
Hỡnh 5.12: Sơ đồ điện ỏp qua cỏc phần tử. 
 92 
Ph-ơng trình điện áp trên hai bản tụ là: 
)0(
1
1
14
1 CBC UdtU
CR
U 
Ta có UB = E = 12V, UC1 (0) = 0V 
t
CR
U C
14
1
12
Chọn Transistor Tr1 là loại A564 có các thông số: 
 Bảng 5.2: Thông số của Transistor A564. 
Transistor loại pnp làm bằng Silic 
Điện áp giữa Colectơ và bazơ khi hở mạch Emitơ UCBo = 25V 
Điện áp giữa Emitơ và Bazơ khi hở mạch Colectơ UEBo = 7V 
Dòng điện lớn nhất ở Colectơ chịu đ-ợc ICmax = 100mA 
Nhiệt độ lớn nhất ở mặt tiếp giáp ToCP = 150
oC 
Hệ số khuếch đại = 250 
Dòng điện cực đại của Bazơ IB = IC/ = 0,4mA 
T-ơng ứng với góc mở = 30o thì ta có t = 10/3ms = 3,333ms 
Khi UC1 = - 9V thì t = 8ms - 9 = 
3
14
10.8
12
CR
 R4C1 = 0,01067. Chọn C1 = 100nF. 
 R4 = 106,7k . Chọn R4 = 110k . 
Tại góc mở = 30o thì VU C 75,310
3
10
01067,0
12 3
1 
 93 
 Để bộ điều áp hoạt động bình th-ờng ứng với góc mở = 30o thì ta cần 
chọn Uđk = 3V, điện áp lấy từ phân áp hồi tiếp về mạch điều khiển là UPA = 
0,75V. 
 Trong mỗi nửa chu kỳ chọn thời gian phóng của tụ là 1ms. Ph-ơng trình 
phóng điện của tụ là: 
)(
1
11
16
ttUt
CR
U CC 
Với t = t1 là thời điểm phóng của tụ C1. Lúc đó thì UC1 = 9V. 
 R6C1 = 1,11.10
-4 
 R6 = 1111 . Vậy chọn giá trị của điện trở R6 là 1,2k . 
Dòng điện Bazơ cực đại của Transistor tại chế độ làm việc là: 
mAI B 3,0
250.82
6
 chọn kR 30
10.4,0
12
35
 Chọn R5 = 30k . 
Chọn điện áp xoay chiều đồng pha là 9V do đó ta có: 
ngU đặt vào IC1 là: VU ng 33,16sin69 
 Ng-ỡng lật của IC1 là khi UV = UR2 = ngU = 1,33V. Vậy ta chọn R3 và R2 
sao cho điện áp trên điện trở R2 là UR2 = 1,33V, ta dùng một biến trở R2var nối 
với nguồn E = 12V. Bây giờ chọn R2 sao cho dòng điện đi qua IC không lớn hơn 
1 mA. 
VRmA
R
U
I
ng
V 13301 2
2
 Vậy chọn R2 = 1,5k và ta chọn R3 = 10k . 
 94 
 Còn đối với IC4 và IC5 thì chúng không thuộc khâu đồng pha nh-ng nó có 
tác dụng tạo thời điểm mở T1 và T4 là khác nhau. Cụ thể là ta thiết kế chúng mở 
lệch nhau 180o. 
Chọn các giá trị điện trở: 
R1 = R18 = R19 = 10k sao cho dòng vào IC là không v-ợt quá 1mA. 
Ta có 21
20
R
R
U
U EF 
Do UE = 12V nên để dòng vào IC không v-ợt quá 1mA thì cần chọn các điện trở 
có giá trị thỏa mãn điều kiện: 
kRR 12
10
12
32022 
Chọn R22 = R21 = R20 = 15k . 
 5.2.8. Tớnh toỏn khõu hồi tiếp dũng dựng mỏy biến dũng. 
 Sơ đồ mắc máy biến dòng nh- đ-ợc trình bày trong ch-ơng 4. Ta chọn 
máy biến dòng loại BD13 do công ty cổ phần thiết bị chế tạo điện chế tạo. 
Bảng 5.5: Thông số của máy biến dòng loại BD13. 
Điện áp sơ cấp định mức Uđm = 660 – 380V 
Dòng điện sơ cấp định mức I1 = 500A 
Dòng điện thứ cấp định mức I2 = 5 A 
Cấp chính xác 0,5 
 95 
 Ta chọn dòng làm việc bằng 5 A thì khâu chống ngắn mạch bắt đầu tác 
động. Khi đó dòng sơ cấp máy biến dòng bằng: 
I1 = 0,816.Id.Kba = 0,816.5.97 = 396A 
 Ta có tỷ số máy biến dòng là: 
100
5
500
2
1
I
I
Kbd 
Điện áp rơi trên điện trở R0 là: U2 = U1/Kbd = 381/100 = 3,81V 
 Do đó điện trở R0 cần phải chọn là loại điện trở công suất có giá trị thỏa 
mãn điều kiện sau: 
762,0
5
81,3
2
2
0
I
U
R 
Chọn R0 = 1 và có công suất là 17W 
 Khi có sự cố thì dòng sơ cấp máy biến dòng là I1 = 396A nên dòng thứ cấp 
máy biến dòng là I2 = 396/100 = 3,96A 
Khi đó điện áp rơi trên điện trở R0 là U2 = R0I2 = 1.3,96 = 3,96V 
Công suất tiêu thụ trên điện trở R0 là P0 = R0I2
2 = 1.3,962= 15,68W 
Chọn tụ lọc là tụ hóa có giá trị C = 470 F. 
Giá trị điện áp trên biến trở là VUU d 27,996,3.34,2.34,2 2 
Chọn giá trị điện áp ng-ỡng là 5V. Chọn biến trở VR = 10k. 
Dòng qua diode là I2 /2 = 3,96/2 = 1,98A 
 96 
Điện áp ng-ợc rơi trên diode là: maxngU = 9,27.2,45/2,34=9,71V 
Điện áp ng-ợc lớn nhất của Diode maxngU =9,71.5 = 48,55V 
Dòng điện làm việc của Diode Ilv = 1,98.10 = 19,8A 
Vậy chọn Diode loại KYZ70 do Mỹ chế tạo. 
 Bảng 5.6: Thông số của Diode loại KYZ70. 
Dòng điện định mức Imax = 20A 
Điện áp ng-ợc cực đại Un = 50V 
Dòng đỉnh cực đại AI pik 300 
Sụt áp trên van U = 1,1V 
Nhiệt độ cho phép Tocp = 150oC 
 5.2.9. Tớnh toỏn khõu chống ngắn mạch. 
 Để dòng vào các IC không v-ợt quá 1mA chọn các giá trị điện trở R30, 
R31, R33, R34, R35 thỏa mãn điều kiện sau: 
kR 12
10.1
12
3 
 97 
Hỡnh 5.13: Sơ đồ khõu chống ngắn mạch. 
 Chọn giá trị điện trở là 15k . Chọn biến trở VR3 là 10k tạo ra điện áp 
ng-ỡng là 5V. 
 Do dòng điện đầu ra của khuếch đại thuật toán chỉ là 30pA nên ta chọn các 
Diode sử dụng trong mạch là loại Diode BAL74. 
 Bảng 5.7: Thông số của Diode loại BAL74. 
Dòng điện định mức Iđm = 100mA 
Điện áp ng-ợc cực đại Un = 50V 
Chọn Diode Zener 1 là loại 1N757 do Motorola sản xuất. 
 Bảng 5.8: Thông số của Diode Zener loại 1N757. 
Điện áp ổn áp của Diode U = 9,1V 
Công suất tiêu thụ của Diode P = 500mW 
Chọn Diode Zener 2 là loại 1N759 do Motorola sản xuất. 
 98 
 Bảng 5.9: Thông số của Diode Zener loại 1N759. 
Điện áp ổn áp của Diode U = 12V 
Công suất tiêu thụ của Diode P = 500mW 
 Ph-ơng trình nạp điện của tụ là: 
Tại thời điểm ban đầu t = 0 thì UC5 = 0V và UIC8 = - E = -12V 
 Ta chọn tr-ớc giá trị của tụ C5 = 100nF. Ta sẽ xác định đ-ợc giá trị của 
điện trở VR14 và giá trị của R32. Ta có giá trị điện áp của Diode Zener là UDz1 = 
9,1V. Giả sử rằng tụ điện nạp đến giá trị điện áp của Diode Zener 1 trong khoảng 
thời gian là: 1ms. Khi đó ta có: 
S
VRR
5
432
10.58,7
11
Ph-ơng trình phóng điện của tụ là: 
)(
0
15
54
5
5
5
4
ttUt
CVR
E
U
dt
dU
C
VR
E
CC
C
 Tại thời điểm phóng điện của tụ là t = t1 thì UC5 = 9,1V. Tụ sẽ phóng điện 
cho đến khi giá trị điện áp trên tụ về không, khi đó Diode Zener 1 sẽ làm ngắn 
mạch tụ. Giả sử ta cho tụ phóng trong khoảng thời gian là 8ms. 
 99 
kVR
VR
105
1,910.8
10.
12
0
4
3
7
4 
 Chọn VR4 là biến trở công suất 0,5W, sai số chế tạo là 10% loại tinh 
chỉnh có giá trị là VR4 = 200k . 
 Ta có giá trị của điện trở R32 = 11,7k . Vậy ta chọn giá trị điện trở R32 là 
11,8k có cấp chính xác là 0,1%. 
 5.2.10. Tớnh toỏn khõu phản hồi điện ỏp. 
 Điện áp làm việc là 80kV – DC nên ta có thể xem nh- dòng qua khâu 
phản hồi điện áp là rất nhỏ. Ta chọn dòng qua khâu phản hồi điện áp là 1mA. Ta 
có: 
)(8010.80
10
10.80 6
3
3
MRVR papa 
 Ta chọn giá trị các điện trở nh- sau: 8 điện trở có giá trị 10M mắc nối 
tiếp với nhau và mắc nối tiếp với một biến trở có giá trị là 2M2. 
 Hệ thống làm việc bình th-ờng với góc mở của Thyristor là = 30o t-ờng 
ứng với điện áp điều khiển là 3,75V. Ta có Uđk =3V nên cần phải chỉnh biến trở 
VRpa sao cho Ua = 0,75V. 
 100 
KẾT LUẬN 
 Thời gian làm đồ ỏn tốt nghiệp chỉ cú 3 thỏng song đó giỳp em hệ thống 
lại kiến thức của mỡnh, đồng thời cú thờm nhiều kiến thức quý bỏu, chắc chắn sẽ 
giỳp ớch cho em rất nhiều trong cụng việc trong tương lai. Nhưng do nhiều hạn 
chế về thời gian, kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế, lờn đồ ỏn của em chắc 
chắn chưa thể hoàn chỉnh. Tuy nhiờn, đồ ỏn của em cũng đó nờu ra được một số 
nội dung chủ yếu: 
 - Giới thiệu chung về nhà mỏy DAP – VINACHEM cũng như cụng nghệ 
sản xuất của nhà mỏy 
 - Giới thiệu chung về hệ thống lọc bụi tĩnh điện. 
 - Đưa ra đề suất phương ỏn và tớnh toỏn thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện 
cho nhà mỏy. 
 Đồ ỏn của em hoàn thành được thỡ ngoài nỗ lực của bản thõn cũn cú sự 
giỳp đỡ, tạo điều kiện của ban lónh đạo, cỏc cỏn bộ, cụng nhõn kỹ sư của nhà 
mỏy DAP – VINACHEM và sự hướng dẫn, chỉ bảo của cỏc thầy cụ trong bộ 
mụn đặc biệt là thầy giỏo Th.S Nguyễn Đoàn Phong đó trực tiếp hướng dẫn đề 
tài cho em. Vỡ thế em xin lời cảm ơn sõu sắc tới cỏn bộ, cụng nhõn viờn nhà mỏy 
DAP - VINACHEM và đặc biệt cảm ơn cỏc thầy cụ đó giỳp đỡ em hoàn thành 
đồ ỏn này! Em xin chõn thành cảm ơn! 
 101 
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 
[1] Kỹ thuật lọc bụi công nghiệp - D-ơng Đức Hồng , Phạm Văn Trớ. NXB khoa 
học kỹ thuật 1989 
[2] Lọc Bụi Tĩnh Điện – Trần Hồng Lam. 
[3] Điện Tử Công Suất - Võ Minh Chính ( chủ biên ), Phạm Quốc Hải, Trần 
Trọng Minh. NXB Giỏo dục - 2003 
[4] Điện Tử Công Suất - Nguyễn Bính. NXB khoa học và kỹ thuật – 2000 
[5] Phân tích và giải mạch điện tử công suất - Phạm Quốc Hải, Dương Văn 
Nghi. NXB khoa học và kỹ thuật 
[6] Tài liệu h-ớng dẫn thiết kế điện tử công suất - Phạm Quốc Hải. 
[7] Tài liệu h-ớng dẫn thiết kế điện tử công suất - Trần Văn Thịnh. 
[8] Thiết kế mỏy biến ỏp - Phạm Văn Bỡnh , Lờ Văn Doanh. NXB Khoa học kỹ 
thuật 2003