Hệ thống lọc bụi - Cấu tạo và phân loại phổ biến

1. Hệ thống lọc bụi là gì?

Hệ thống lọc bụi là hệ thống chuyên kiểm soát ô nhiễm không khí, hút, thu gom và loại bỏ bụi và các hạt nhiễm bẩn, bảo vệ sức khỏe con người trong các nhà máy công nghiệp, xưởng sản xuất, các tòa nhà,...

Chính vì được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp, hệ thống lọc bụi cũng thường được gọi là hệ thống lọc bụi công nghiệp, hệ thống hút bụi công nghiệp, hệ thống lọc hút bụi,..

Hệ thống lọc bụi có đa dạng chủng loại, tùy thuộc vào quy mô sử dụng, yêu cầu của ngành nghề sản xuất, sẽ lựa chọn hệ thống lọc bụi khác nhau.

2. Cấu tạo của hệ thống lọc bụi

Hệ thống lọc bụi bao gồm các thành phần cơ bản như sau: quạt, bộ lọc bụi, hệ thống làm sạch bộ lọc, thùng chứa bụi và cổng thoát khí.

Hệ thống quạt: là một bộ phận quan trọng trong hệ thống hút lọc bụi, có chức năng hút bụi và thổi bụi ra ngoài. Quạt bao gồm động cơ, cánh quạt, và động cơ rotor.

Hệ thống lọc bụi: là bộ phận làm sạch không khí của hệ thống lọc bụi. Bộ lọc của hệ thống bao gồm ống thổi, và bộ lọc bụi (túi lọc bụi, tấm lọc bụi, khung túi lọc bụi). Về cơ bản, quạt sẽ kéo không khí vào bộ lọc để loại bỏ các hạt bụi trong không khí.

Hệ thống làm sạch bộ lọc: Trong quá trình thu gom bụi, hệ thống lọc bụi có thể bị lấp đầy và tắc nghẽn khi các hạt bụi bám đầy bề mặt bộ lọc. Vì thế, hệ thống lọc bụi cần đến hệ thống làm sạch bộ lọc. Có nhiều hệ thống làm sạch bộ lọc khác nhau, nhưng về cơ bản, chúng đều có thiết bị điều khiển giúp người vận hành nhận biết được lỗi hoặc sự chênh lệch áp suất trên bộ lọc. Thiết bị điều khiển kết hợp đồng hồ chênh áp đo chênh lệch áp suất giữa lượng khí sạch và lượng không khí bẩn trên bộ lọc, từ đó truyền tín hiệu đến bộ phận điều khiển xử lý vấn đề.

Thùng chứa bụi: Khi hạt bụi đi qua hệ thống và bị loại ra khỏi bộ lọc, nó sẽ rơi vào thùng chứa. Thùng chứa bụi có chức năng giữ lại phần bụi bẩn, ngăn bụi bẩn phát tán lung tung ra môi trường.

Cổng thoát khí: là nơi dòng khí sạch được xả ra ngoài máy, sau khi đã loại bỏ và xử lý hết các bụi bẩn.

3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc bụi

- Về cơ bản, hệ thống lọc bụi hoạt động dựa vào việc sử dụng quạt tạo ra gió để hút luồng không khí từ bên ngoài đi vào thùng chứa.

Bên trong thùng chứa, không khí đi qua bộ lọc, các bộ lọc này có nhiệm vụ loại bỏ và tách các hạt bụi, chất bẩn khỏi dòng khí.

Các hạt bụi, chất bẩn sẽ bị rơi xuống phễu, còn dòng khí được lọc sạch theo cổng thoát khí đi ra ngoài môi trường.

- Mỗi ngành cần xử lý các loại bụi khác nhau, cho nên hệ thống lọc bụi công nghiệp cũng được tùy chỉnh phù hợp với đặc thù từng ngành.

Mặc dù thiết kế khác nhau, thì mục tiêu của các hệ thống lọc bụi đều giống nhau, đó là: lọc, tách và thu gom bụi và các hạt vật chất, đồng thời thải ra không khí đã được lọc sạch.

4. Ưu điểm của hệ thống lọc bụi công nghiệp

Hệ thống lọc bụi công nghiệp được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp bới các ưu điểm sau:

Hiệu quả hút bụi, lọc bụi, lọc khí cao

So với các máy hút bụi thông thường, hệ thống lọc bụi công nghiệp có hiệu quả lọc bụi, thu gom bụi cao hơn, lên đến 99%.

Với một số phương pháp lọc, bụi có trong dòng khí sẽ được làm sạch trước khi được xả ra ngoài, giúp cải thiện không khí môi trường, bảo vệ sức khỏe của công nhân.

Dễ vận hành

Hệ thống lọc bụi sở hữu nhiều ống gió, phụ kiện đặc biệt, có thể thu gom, hút bụi từ nhiều vị trí: phòng, cầu thang mà không cần phải di chuyển thiết bị.

Công suất mạnh mẽ nhưng không gây ồn

Hệ thống lọc bụi có kết cấu vững chắc, công suất mạnh mẽ, lọc bụi hiệu quả nhưng không gây ra tiếng ồn khó chịu

Tiết kiệm chi phí

Nhờ thiết kế tiện lợi, hệ thống lọc bụi không cần nhiều công nhân vận hành, tiết kiệm chi phí nhân công.

Hơn nữa, chi phí lắp đặt cũng như bảo trì hệ thống lọc bụi cũng không quá tốn kém. Khách hàng có thể tự vệ sinh, làm sạch hệ thống trong quá trình sử dụng.

5. Các hệ thống lọc bụi phổ biến trong công nghiệp

Dựa theo phương pháp lọc hút bụi, có 5 hệ thống lọc bụi phổ biến bao gốm: hệ thống lọc bụi cyclone, hệ thống lọc bụi túi vải, hệ thống lọc bụi cartridge, hệ thống lọc bụi tĩnh điện, hệ thống lọc bụi rung giũ khí nén.

Hệ thống lọc bụi cyclone

Hệ thống lọc bụi cyclone hay hệ thống lọc bụi lốc xoáy là một dạng của thiết bị tách bụi quán tính, sử dụng lực ly tâm để tách hạt bụi ra khỏi dòng khí.

Dòng khí bị hút vào trong hệ thống, chuyển động theo hình xoáy tròn. Luồng không khí hình xoáy tròn, di chuyển như cơn lốc, đẩy các hạt bụi lớn nặng va vào thành thùng chứa. Chúng trượt xuống đáy phễu thu bụi.

Hệ thống lọc bụi cyclone thường được sử dụng ở giai đoạn tiền lọc - lọc bụi thô trước giai đoạn lọc bụi túi vải.

Hệ thống lọc bụi Cyclone thường được sử dụng trong nhà máy chế biến gỗ, bột giấy và giấy, nhà máy xay xát, ngũ cốc và nông nghiệp, nhà máy tái chế và nhiều ngành công nghiệp khác, đặc biệt khi các hạt có kích thước trên 20 micron.

Ưu điểm:

• Chi phí lắp đặt và bảo dưỡng thấp
• Hiệu suất lọc bụi cao, lưu lượng lớn
• Kết cấu vững chắc, độ ồn thấp
• Vận hành ổn định trong môi trường bụi, độ ẩm cao.

Nhược điểm:

• Không thể thu gom bụi kết dính.
• Độ sụt áp mạnh, tổn thất áp suất tương đối cao.

Hệ thống lọc bụi túi vải

Hệ thống lọc bụi túi vải (baghouse) là hệ thống lọc bụi phổ biến nhất. Đây là hệ thống hiệu quả nhất sử dụng quạt để tạo chân không, đẩy các chất gây ô nhiễm đi qua bộ lọc trong túi.

Các phương pháp lọc bụi túi vải (Baghouse) được phân chia theo cách chúng làm sạch các bộ lọc:

• Phương pháp lọc bụi túi dạng lắc lắc bộ lọc để loại bỏ bụi được thu thập.
• Phương pháp lọc bụi túi dạng tia xung sử dụng tia khí áp suất cao, nhanh chóng, đưa một luồng khí thổi hoặc sốc không khí qua túi lọc làm vỡ bánh bụi và thải chúng xuống phễu thu bụi.
• Phương pháp đảo khí đẩy không khí sạch đi qua bộ lọc.

Một số ngành công nghiệp sử dụng hệ thống nhà bao là các công ty sơn tĩnh điện, nhà máy xi măng, nhà sản xuất giấy và tái chế cao su.

Ưu điểm:

• Có khả năng hút bụi ở nồng độ thấp
• Hiệu quả lọc bụi cao, có thể lọc nhiều loại bụi khác nhau
• Dễ dàng thay túi lọc bụi, khung túi lọc, dễ dàng bảo trì

Nhược điểm:

• Thường xuyên hoàn nguyên khả năng lọc
• Vải lọc bụi cần được thay thế thường xuyên

Hệ thống lọc bụi cartridge

Hệ thống lọc bụi cartridge là một loại bộ lọc vải được thiết kế cho các những khu vực có không gian nhỏ.

Có 2 loại hệ thống lọc cartridge: hệ thống có lõi lọc catridge treo theo chiều dọc và hệ thống có lõi lọc cartridge đặt theo chiều ngang.

Hệ thống lọc bụi cartridge có thể lọc lớp bụi rất mịn đến bụi kích thước vừa phải

Ứng dụng: gia công kim loại, chế biến gỗ, thu thập khói, phun nhiệt và sản xuất dược phẩm, cùng các quy trình khác.

Ưu điểm:

• Sử dụng ít bộ lọc hơn
• Có thể thay đổi bộ lọc từ bên ngoài, đảm bảo an toàn lao động
• Giảm thời gian thay thế và bảo trị và tiết kiệm chi phí lao động liên quan

Hệ thống lọc bụi tĩnh điện

- Hệ thống lọc bụi tĩnh điện sử dụng lực tĩnh điện để thu, giữ bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm.

- Hệ thống sử dụng dây điện và tấm thu bụi.

Khi đặt điện áp cao từ trường tĩnh điện giữa dây dẫn và tấm thu, không khí sẽ bị nhiễm điện và ion hóa.

Các hạt bụi bị nhiễm điện trong không khí khiến chúng gắn vào tấm thu. Phần không khí còn lại di chuyển ra ngoài.

Các hạt bụi sau khi bị thu lại được loại bỏ theo nhiều cách khác nhau, bao gồm lắc, cạo hoặc xịt rửa tấm thu.

- Hệ thống lọc bụi tĩnh điện được tìm thấy tại các nhà máy điện công nghiệp đốt nhiên liệu hóa thạch như dầu và than đá.

Ưu điểm:

• Hiệu suất lọc bụi cao, lên đến 99%, có thể lọc được bụi 0.1µm
• Lưu lượng khí đi qua hệ thống lớn
• Chịu được nhiệt độ cao lên đến 4500 độ C

Nhược điểm:

• Giá cao: Hệ thống lọc bụi tĩnh điện có giá thành khá cao, giá từ 30 triệu cho dòng công suất thấp đến vài trăm triệu cho dòng công suất cao.
• Chiếm nhiều diện tích: Kích thước hệ thống lọc bụi tĩnh điện khá lớn, yêu cầu không gian lắp đặt rộng rãi. Phía trước mặt máy cần tối thiểu 1m thoáng rộng để đảm bảo việc bảo dưỡng, vệ sinh bộ lọc bụi diễn ra dễ dàng. Kích thước chiếm nhiều diện tích là lý do hệ thống lọc bụi tĩnh điện ít phổ biến hơn, mặc dù hiệu quả lọc bụi vượt mong đợi.

Hệ thống lọc bụi bằng nước

- Hệ thống lọc bụi bằng nước sử dụng các giọt nước để bắt giữ các hạt bụi.

- Hệ thống có hai lưỡi xoáy quay ngược chiều nhau.

Lưỡi dao đầu tiên kéo không khí bị bụi bám vào cơ cấu truyền động và làm ướt các hạt bụi.

Khi vòng quay tăng tốc, bộ phận khử sương sẽ đẩy các hạt bụi ướt vào bộ phận tiêu hủy.

Khi các hạt bụi được ngâm trong nước sẽ phình ra, dễ dàng bị loại bỏ hơn.

- Một số loại máy lọc bằng nước bao gồm tháp phun trọng lực, buồng phun xyclon, buồng phun xung lực, máy chà sàn đóng gói và máy chà venturi.

Ưu điểm:

• Hiệu quả thu bụi cao, có thể thu bụi có kích thước đến 0,1µm
• Nguy cơ cháy nổ thấp
• Có thể thu bụi, hơi và khí.
• Có thể sử dụng ở môi trường có độ ẩm và nhiệt độ cao.

Nhược điểm:

• Bụi thu được ở dạng cặn nên cần phải xử lý nước thải, làm tăng giá quá trình xử lý.
• Trong trường hợp bụi khí có tính ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị và đường ống bằng vật liệu chống ăn mòn.

6. Ứng dụng của hệ thống lọc bụi trong công nghiệp

Hệ thống hút lọc bụi được sử dụng nhiều trong các nhà máy sản xuất, như: lọc bụi kim loại cho các nhà máy cơ khí, lọc bụi gỗ cho xưởng sản xuất mỹ nghệ, hút mùi và bụi sơn, lọc bụi gạch, lọc bụi chà nhám,...

Một số ứng dụng tiêu biểu của hệ thống lọc bụi, có thể kể đến:

Hệ thống hút lọc bụi gỗ

Bụi gỗ là nguyên nhân chính gây nguy hại cho sức khỏe con người và môi trường trong ngành sản xuất gỗ - ngành tạo ra khối lượng lớn bụi và khói cưa.

Hiểm nguy của bụi từ các hoạt động chế biến gỗ thường bị đánh giá thấp.

Bụi gỗ có đặc điểm dễ bắt cháy và lây lan nhanh chóng, do đó việc trang bị hệ thống hút lọc bụi là điều cần thiết.

Hai loại hệ thống lọc bụi cho hoạt động chế biến gỗ là hệ thống lọc cartridge và hệ thống lọc bụi túi vải (lọc bụi dạng túi thường hiệu quả hơn).

Bất kể loại hệ thống lọc bụi nào được chọn, nó phải được thiết kế và chế tạo để phù hợp với quy trình vận hành và sản xuất của khách hàng.

Hệ thống lọc bụi trong nhà máy sản xuất xi măng

Xi măng là chất dạng bột, dễ phát tán ra môi trường. Đặc biệt quá trình sản xuất xi măng sẽ tạo ra lượng bụi siêu lớn. Điều đó đòi hỏi các nhà máy sử dụng hệ thống lọc bụi xi măng để loại bỏ bụi, trả lại bầu không khí trong lành cho công nhân nhà máy.

Hệ thống lọc bụi trong nhà máy dược phẩm

Ngành dược phẩm là một trong những ngành được kiểm soát chặt chẽ nhất với những quy định rất rộng rãi và chính xác.

Bụi được tạo ra hầu hết trong quá trình sản xuất và đóng gói thuốc. Mỗi bước sản xuất thuốc khác nhau, bao gồm tạo hạt, làm khô, trộn, ép, phủ và nghiền, tất cả đều tạo ra một lượng lớn bụi cần được loại bỏ.

Bụi sinh ra có thể dễ dàng di chuyển khắp sàn nhà máy và gây ô nhiễm cho công nhân và các sản phẩm khác. Ngăn chặn và kiểm soát sự phát tán này là chức năng của hệ thống lọc bụi.

7. Cách chọn hệ thống lọc bụi hiệu quả

Sự đa dạng và phức tạp của các quy trình sản xuất công nghiệp và các yêu cầu khác nhau đối với quá trình lọc bụi của chúng khiến cho việc sử dụng các hệ thống lọc tiêu chuẩn trở nên khó khăn.

Để lựa chọn hệ thống lọc bụi hiệu quả, bạn cần phải xem xét, cân nhắc trước khi đi đến lựa chọn cuối cùng.

Hiểu được đặc điểm của bụi

Người ta chú ý nhiều đến các đặc tính của bụi cần lọc. Bụi cần lọc là bụi mịn hay thô, khô hay ẩm, không cháy hay nổ, tất cả đều tạo nên sự khác biệt trong quá trình lọc bụi.

Tải lượng bụi - lượng bụi được thu gom - cũng cần được xem xét.

Số lượng nguồn gây ra bụi/vị trí và khoảng cách cần hút bụi cũng là yếu tố đóng vai trò trong việc lựa chọn hệ thống lọc bụi.

Cân nhắc chi phí và thời gian hoàn vốn của hệ thống lọc bụi

Một hệ thống lọc bụi có thể cân bằng giữa chi phí và hiệu quả là một lựa chọn tốt, phù hợp với môi trường mà nó hoạt động, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ cũng như chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động.

Một yếu tố quan trọng không kém là chi phí. Chi đầu tư ban đầu cho một hệ thống lọc bụi mới có vẻ là một cân nhắc khó khăn.

Tuy nhiên, chúng ta không nên chỉ xem xét chi phí ban đầu, mà còn phải tính cả chi phí hoạt động và các chi phí phụ trợ khác.

TỔNG KẾT:

Hệ thống lọc bụi có vai trò quan trọng đối với nhiều ngành công nghiệp trong việc duy trì chất lượng không khí. Ngoài việc bảo vệ môi trường làm việc, hệ thống hút lọc bụi còn bảo vệ thiết bị và máy móc khỏi tác hại của sự tích tụ bụi và mảnh vỡ trên các bộ phận. Có nhiều loại hệ thống lọc bụi (hệ thống lọc bụi túi vải, hệ thống lọc bụi cyclone, hệ thống lọc cartridge,...) đáp ứng các yêu cầu lọc bụi khác nhau. Bạn nên cân nhắc, tìm hiểu hệ thống lọc bụi phù hợp trước khi lựa ra lựa chọn tốt nhất cho công ty của mình.

- Kim VCR