Lọc bụi tĩnh điện – Giải pháp hữu hiệu cho môi trường công nghiệp

Công nghiệp là một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta. Nhưng chúng cũng là nguyên nhân làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe của người lao động. Tuy nhiên trong thời kỳ cách mạng công nghệ như hiện nay thì có rất nhiều giải pháp tuyệt vời để khắc phục cho điều đó. Trong bài viết hôm nay Thiết bị phòng sạch VCR sẽ giới thiệu đến bạn hệ thống lọc bụi tĩnh điện – giải pháp được rất nhiều khách hàng sử dụng rộng rãi.

Hệ thống lọc bụi tĩnh điện là gì?

Lọc bụi tĩnh điện chính là một hệ thống lọc được sử dụng để loại bỏ các hạt mịn như khói và bụi mịn khỏi dòng không khí. Nó là hệ thống thường được sử dụng để kiểm soát ô nhiễm không khí trong các ngành công nghiệp.

Năm 1907, giáo sư hóa học Frederick Gardner Cottrell được cấp bằng sáng chế cho hệ thống lọc bụi tĩnh điện đầu tiên được sử dụng để thu sương mù axit sunfuric và khói oxit chì phát ra từ các hoạt động nấu chảy và tạo axit khác nhau.

Ngày nay hệ thống này được coi là giải pháp tối ưu góp phần lọc sạch các dòng khí hỗn hợp trong công nghiệp sản xuất mà rất nhiều doanh nghiệp lựa chọn ứng dụng.

Cấu tạo của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Các hệ thống lọc bụi tĩnh điện được thiết kế hình tháp tròn sắp xếp theo cấu trúc tổ ong hoặc hình hộp chữ nhật. Bên trong tháp tại buồng lọc có đặt các tấm cực song song hoặc các dây thép gai.

Cấu tạo của hệ thống lọc bụi tĩnh điện này sẽ bao gồm 2 thành phần chính là:

• Phần cơ khí như: vỏ buồng lọc, dây gai bản cực, động cơ rung rũ bụi.
• Phần mang đặc tính điện, điện tử và điều khiển như: tủ điều khiển tăng áp, cầu chỉnh lưu.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc bụi tĩnh điện khá đơn giản. Nó bao gồm hai bộ điện cực: dương và âm. Các điện cực âm có dạng lưới thép, và các điện cực dương là các tấm. Các điện cực này được đặt theo chiều dọc và xen kẽ với nhau.

Cực âm của nguồn DC điện áp cao được sử dụng để kết nối các điện cực âm và cực dương của nguồn DC được sử dụng để kết nối các bản cực dương. Để ion hóa môi trường giữa điện cực âm và điện cực dương, một khoảng cách nhất định được duy trì giữa điện cực dương, điện cực âm và nguồn DC dẫn đến độ dốc điện áp cao.

Môi trường được sử dụng giữa hai điện cực là không khí. Có thể có hiện tượng phóng điện hào quang xung quanh các thanh điện cực hoặc lưới thép do điện tích âm có điện tích âm cao. Toàn bộ hệ thống được bao bọc trong một hộp kim loại có đầu vào cho khí thải và đầu ra cho khí đã lọc. Có rất nhiều electron tự do khi các điện cực bị ion hóa, tương tác với các hạt bụi của khí, khiến chúng tích điện âm.

Những hạt này di chuyển về phía các điện cực dương và rơi ra do lực hấp dẫn . Khí thải không chứa các hạt bụi khi nó chảy qua thiết bị lọc bụi tĩnh điện và được thải ra khí quyển qua ống khói.

Xem thêm: Hệ thống lọc không khí: Top những câu hỏi thường gặp

Hiệu suất của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Tùy vào môi trường và ứng dụng của hệ thống lọc bụi tĩnh điện mà có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất hoạt động của hệ thống này. Chúng ta có thể đề cập đến các yếu tố như:

• Kích cỡ của các hạt bụi và mật độ trong không khí
• Trong vùng điện trường tốc độ chuyển động và phân bổ không đồng đều lượng không khí
• Tính chất của các điện cực
• Tính chất của thiết bị điện điều khiển điện trường

Đồng thời tùy theo lưu lượng bụi của buồng lọc mà hệ thống sẽ tự động điều chỉnh điện áp cao áp vào buồng lọc, sao cho đạt được hiệu suất lọc bụi cao nhất. Trong điều kiện hoạt động tốt thì hệ thống này có thể đạt hiệu suất lọc bụi đạt trên 98%. Bụi sẽ được tách khỏi các tấm cực bằng nước rửa hoặc bằng việc rung rũ tấm cực. Bạn có thể sử dụng công thức sau để đo hiệu suất của hệ thống lọc bụi tĩnh điện:

= 1-e(-WA/Q)

Trong đó:

• là hiệu suất thu phân số
• W là vận tốc trôi cuối cùng tính bằng ms -1
• A là tổng diện tích thu gom tính bằng m 2
• Q là tốc độ dòng khí thể tích tính bằng m s -1

Ưu và nhược điểm của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Nhắc đến lọc bụi tĩnh điện người ta sẽ nhớ đến những ưu và nhược điểm riêng biệt của giải pháp xử lý môi trường này như:

Ưu điểm của lọc bụi tĩnh điện:

• Độ bền của ESP cao.
• Nó có thể được sử dụng để thu gom tất cả tạp chất khô và ướt.
• Nó có chi phí vận hành thấp.
• Hiệu quả thu gom của thiết bị cao ngay cả đối với các hạt nhỏ.
• Nó có thể xử lý lượng khí lớn và lượng bụi nặng ở áp suất thấp.

Nhược điểm của lọc bụi tĩnh điện:

• Không thể được sử dụng cho khí thải.
• Yêu cầu không gian là nhiều hơn.
• Vốn đầu tư cao.
• Không thể thích ứng với sự thay đổi trong điều kiện hoạt động.

Xem thêm: Lọc khí công nghiệp: Cấu tạo và cách lựa chọn hệ thống phù hợp

Các loại thiết bị lọc tĩnh điện

Có nhiều loại tĩnh điện khác nhau, và ở đây, chúng ta sẽ nghiên cứu chi tiết từng loại. Sau đây là những loại ESP trên thị trường hiện nay:

• Thiết bị lọc bụi dạng tấm: Đây là loại thiết bị lọc bụi cơ bản nhất bao gồm các hàng dây mỏng thẳng đứng và chồng các tấm kim loại phẳng lớn được sắp xếp theo chiều dọc được đặt cách nhau từ 1cm đến 18cm. Luồng không khí được truyền theo chiều ngang qua các tấm thẳng đứng rồi qua chồng các tấm lớn. Để ion hóa các hạt, một điện áp âm được đặt giữa dây và tấm. Các hạt bị ion hóa này sau đó được chuyển hướng về phía các tấm nối đất bằng lực tĩnh điện. Khi các hạt được thu thập trên tấm thu gom, chúng sẽ được loại bỏ khỏi luồng không khí.
• Bộ lọc bụi tĩnh điện khô: Bộ lọc bụi này được sử dụng để thu gom các chất ô nhiễm như bụi hoặc xi măng ở trạng thái khô. Nó bao gồm các điện cực mà qua đó các hạt bị ion hóa được tạo ra để chảy qua và một cái phễu mà qua đó các hạt thu được được chiết xuất ra ngoài. Các hạt bụi được thu thập từ luồng không khí bằng cách đập các điện cực.
• Lọc bụi tĩnh điện ướt: Loại lọc bụi này được sử dụng để loại bỏ nhựa, dầu, hắc ín, sơn có tính chất ướt. Nó bao gồm các bộ thu được phun nước liên tục để thu gom các hạt bị ion hóa từ bùn. Chúng hiệu quả hơn ESP khô.
• Bộ lọc bụi hình ống: Bộ lọc bụi này là một thiết bị một cấp bao gồm các ống có điện cực cao được sắp xếp song song với nhau sao cho chúng chạy trên trục của chúng. Sự sắp xếp của các ống có thể là tổ ong hình tròn hoặc hình vuông hoặc hình lục giác với khí chảy lên hoặc xuống. Khí được tạo ra để đi qua tất cả các ống. Họ tìm thấy các ứng dụng cần loại bỏ các hạt dính.

Ứng dụng của hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Nhờ sở hữu tính năng và hiệu suất lọc bụi tốt nên các hệ thống lọc bụi tĩnh điện được áp dụng trong rất nhiều các lĩnh vực khác nhau. Một vài ứng dụng lọc bụi tĩnh điện đáng chú ý được liệt kê dưới đây:

• ESP tấm được sử dụng trong phòng máy của tàu vì hộp số tạo ra sương dầu nổ. Dầu thu gom được sẽ tái sử dụng trong hệ thống bôi trơn bánh răng.
• ESP khô được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện để làm sạch không khí trong hệ thống thông gió và điều hòa không khí.
• Họ tìm thấy các ứng dụng trong lĩnh vực y tế để loại bỏ vi khuẩn và nấm.
• Lọc bụi tĩnh điện được sử dụng trong cát zirconium để tách rutile trong thực vật.
• Hệ thống lọc bụi tĩnh điện này được sử dụng trong các ngành công nghiệp luyện kim để làm sạch vụ nổ.