Tiểu luận thiết bị lọc bụi túi vải

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU
1. GIỚI THIỆU

Không khí là một trong các điều kiện rất quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển
của sinh vật trên trái đất, trong đó có con người. Tuy nhiên, hiện nay vấn đề ô nhiễm
không khí đang ở mức báo động, đặc biệt ô nhiễm do bụi. Nguồn phát sinh bụi chủ yếu là
do các hoạt động sản xuất công nghiệp... Vì thế nhu cầu cấp thiết hiện nay là tìm ra giải
pháp xử lý bụi phát sinh ra, và một trong các giải pháp đó là sử dụng thiết bị lọc bụi túi
vải.
2. MỤC TIÊU

Từ việc hiểu biết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại thiết bị lọc bụi túi
vải, từ đó chúng ta có thể áp dụng một cách phù hợp nhất thiết bị lọc túi vải trong các
trường hợp cụ thể, tránh lạm dụng thiết bị lọc túi vải cho các mục đích không phù hợp.
Đồng thời, từ kết quả thu bụi của thiết bị lọc túi vải, chúng ta có thể thường xuyên theo
dõi được tình trạng làm việc của quy trình sản xuất cũng như khu vực làm việc để chúng
ta có các biện pháp xử lý phù hợp hơn.
3.
−
−
−
−

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Phương pháp điều tra, thu thập, tổng hợp số liệu.
Phương pháp đánh giá tổng hợp.
Phương pháp tham khảo tài liệu.
Phương pháp dịch thuật, trích dẫn tài liệu.

1


NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI
1.1. GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI
1.1.1. Định nghĩa
Thiết bị lọc khí hoặc bộ lọc túi vải là một thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí,
loại bỏ các hạt bụi trong không khí hoặc khí thoát ra từ quá trình sản xuất hoặc đốt nhiên
liệu để phát điện.
Các nhà máy điện, nhà máy thép, sản xuất dược phẩm , sản xuất thực phẩm, sản
xuất hóa chất và các công ty công nghiệp khác thường sử dụng thiết bị lọc túi vải để kiểm
soát phát thải các chất ô nhiễm không khí.
Thiết bị lọc túi vải được đưa vào sử dụng rộng rãi vào cuối năm 1970 sau khi các
nhà nghiên cứu phát minh ra vải chịu nhiệt (để sử dụng làm thiết bị lọc trong các bộ lọc)
có khả năng chịu đựng nhiệt độ hơn 350 ° F.
Không giống như lọc bụi tĩnh điện , hiệu suất lọc có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc
vào quá trình, điều kiện điện làm việc và chức năng. Thiết bị lọc túi vải thường có hiệu
quả thu bụi là 99% hoặc cao hơn (đạt đến 99.9%) ngay cả khi kích thước hạt rất nhỏ (2.5
µm).
1.1.2. Cấu tạo chung của thiết bị lọc túi vải
Một bộ lọc túi vải bao gồm một hoặc nhiều ngăn cách li chứa nhiều dãy túi vải ở
dạng tròn, phẳng hoặc dạng ống hoặc ở dạng khung gấp nếp. Khí chứa các hạt nặng
(thường) đi dọc theo bề mặt của túi sau đó xuyên tâm qua vải. Các hạt được giữ lại trên
mặt ngược dòng của túi vải và dòng khí sạch được thông ra ngoài không khí. Các bộ lọc
được vận hành theo chu kỳ, xen kẽ giữa thời gian lọc tương đối dài và thời gian làm sạch
ngắn. Trong quá trình làm sạch, các hạt bụi tích tụ trên bề mặt túi được loại khỏi bề mặt
vải và được lắng trong phễu để xử lý tiếp theo.Vải lọc thu thập các hạt bụi có kích thước.
Hầu hết thiết bị lọc túi vải được sử dụng lâu dài, túi hình trụ (hoặc ống) làm bằng
vải dệt thoi hoặc tạo phớt như một phương tiện lọc. (Đối với các ứng dụng mà có tải bụi

tương đối thấp và khí nhiệt độ 250 ° F thường sử dụng dạng xếp li, khung thép).
Không khí đi vào thiết bị thông qua rây (hình phễu lớn được sử dụng để lưu trữ và
phát tán hạt) và được đưa trực tiếp vào khoang của thiết bị. Khí được rút ra thông qua các
túi, bên trong hoặc bên ngoài tùy thuộc vào phương pháp làm sạch, và một lớp bụi tích tụ
trên bề mặt bộ lọc cho đến khi không khí không còn có thể di chuyển qua nó. Khi áp suất
2


giảm đủ (ΔP) xảy ra, quá trình làm sạch bắt đầu. Làm sạch có thể xảy ra trong khi thiết bị
dang làm việc (lọc), hoặc là ngưng làm việc (cách ly). Khi khoang đã sạch, quá trình lọc
tiếp tục lại bình thường.
1.1.3. Nguyên lý làm việc chung của thiết bị lọc túi vải
Thiết bị lọc túi vải là thiết bị thu bụi rất hiệu quả do có màng bụi hình thành trên
bề mặt của túi. Vải cung cấp một bề mặt mà thông qua đó bụi được thu thông qua bốn cơ
chế sau:
- Thu quán tính : Các hạt bụi va chạm vào các sợi được đặt vuông góc với hướng
dòng khí thay vì thay đổi hướng với dòng khí.
- Sự chặn : Các hạt không vượt qua bề mặt tiếp xúc với sợi vì khoảng cách giữa
các sợi rất nhỏ.
- Chuyển động Brown : Các hạt nhẹ được khuếch tán, tăng khả năng tiếp xúc giữa
các hạt và bề mặt thu.
- Lực tĩnh điện : Sự hiện diện của điện tích tĩnh điện trên các hạt và các bộ lọc có
thể làm tăng khả năng giữ bụi.
Sự kết hợp của các cơ chế này dẫn đến sự hình thành của màng bụi trên bộ lọc, mà
cuối cùng làm tăng cản trở dòng khí. Vì vậy sau mỗi quá trình làm việc cần làm sạch bề
mặt của vải lọc.
1.1.4. Các loại vải lọc thường được sử dụng.
Các loại vải lọc thường dùng là: vải bông, vải len,vải sợi thủy tinh, vải sợi tổng
hợp.
 Đặc điểm của các loại vải lọc:

- Vải bông: tính lọc tốt và giá thấp nhưng không bền hóa học và nhiệt, dễ cháy và
chứa ẩm cao.
- Vải len: có khả năng cho khí xuyên qua lớn, đảm bảo độ sạch ổn định và dễ phục
hồi nhưng không bền hóa học và nhiệt, giá cao hơn vải bông, khi làm việc ở nhiệt độ cao
thì trở nên giòn, chúng làm việc đến 90oC.
- Vải tổng hợp: những năm gần đây thì vải tổng hợp đã từng bước thay thế bông
và len do chúng có độ bền cao, trong đa số các trường hợp thì giá của chúng rẻ hơn vải
len. Ví dụ: vải nitơ được ứng dụng khi nhiêt độ khí từ 120-130 oC trong công nghệ hóa
chất và luyện kim màu.
- Vải thủy tinh: bền ở 150-250oC, thường sử dụng ở các nhà máy xi măng, luyện
kim. Khi nồng độ bụi thấp thường sử dụng các vải nặng (600-800g/m 2), khi nồng độ bụi
cao sử dụng các loại vải nhẹ hơn (400-500g/m2).
3


Bảng 1. Bảng tóm tắt đặc điểm của các loại vải lọc

Sợi

T0

Chống
acide

Chống
kiềm

Chống
rách

Giá

Cotton

102

Yếu

Tốt

TB

Thấp

Polypropylene

90

Tốt

Tốt

Tốt

Thấp

Nylon

90

Kém

Tốt

Tốt

Thấp

Teflon

230

Tốt

Tốt

TB

Cao

Sợi thủy tinh

260

Tốt

Kém

TB

TB

Vải lọc phải thỏa mãn các yêu cầu:
- Khả năng chứa bụi cao và sau khi phục hồi đảm bảo hiệu quả lọc cao.
- Giữ được khả năng cho khí xuyên qua tối ưu.
- Có độ bền cơ học cao khi nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn.
- Có khả năng phục hồi cao.
- Giá thành thấp.
1.1.5. Phân loại thiết bị lọc túi vải
Bộ lọc lọc vải có thể được phân loại theo nhiều cách bao gồm: kiểu làm sạch (rung
rũ, dòng không khí ngược, xung phản lực), dẫn hướng dòng khí ( từ trong ra ngoài hoặc
ngược lại), vị trí của hệ thống quạt (hút hoặc áp lực) hoặc dung tích (lưu lượng dòng khí
nhỏ, trung bình, lớn). Trong 4 cách phân loại trên thì phương pháp phân loại theo kiểu
làm sạch là phương pháp phân biệt tính năng các loại thiết bị lọc vải phổ biến nhất. Các
bộ lọc vải trong phần này được phân loại dựa theo kiểu làm sạch.
1.1.5.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế rung rũ.
a) Cấu tạo:
4


Trong thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế rung rũ, túi lọc có dạng hình ống
được gắn chặt vào một tấm ô ở dưới cùng của thiết bị và cố định ở dầm ngang ở đầu túi.
 Cấu tạo của thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế rung rũ như sau:
- Động cơ rung rũ hoạt động nhờ môtơ
- Các túi lọc bụi dạng ống tay áo làm bằng
- Cơ cấu bao che
- Bản ô hoặc tấm ô để gắn các túi vải
- Phễu thu bụi
- Các vành khuyên (vòng) gắn vào đầu túi.
b) Nguyên lý làm việc:

Khí bẩn đi vào từ dưới của thiết bi và đi qua bộ lọc, và bụi thu trên bề mặt bên
trong của túi.
Làm sạch thiết bị được thực hiện bằng cách lắc đầu thanh ngang. Rung động tạo ra
bởi một trục chạy bằng mô tơ và CAM tạo ra sóng trong túi từ đó làm cho bụi thoát khỏi
màng bụi.
Chúng có các đơn vị ngăn và có thể hoạt động liên tục hoặc không liên tục. Các
đơn vị liên tục có thể được sử dụng khi quá trình hoạt động dựa trên cơ sở hoạt động
hàng loạt, thiết bị lọc có thể được làm sạch. Quá trình không liên tục sử dụng các ngăn
của thiết bị; khi một ngăn đang được làm sạch, luồng không khí có thể được chuyển
hướng đến các ngăn khác.
Tỷ lệ khí qua vải trong thiết bị này tương đối thấp, do đó yêu cầu không gian là
khá lớn. Tuy nhiên, do sự đơn giản của thiết kế, chúng được sử dụng phổ biến trong
ngành công nghiệp chế biến khoáng sản.

Hình 1.
túi vải làm
cơ chế

Thiết bị lọc
sạch theo
rung rũ và
nguyên lý làm việc
5


1.1.5.2.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế dòng khí

ngược.

a) Cấu tạo
Trong thiết bị lọc túi vải làm sạch bằng dòng ngược không khí, những chiếc túi
được gắn chặt vào một tấm ô ở dưới cùng của thiết bị lọc và cố định trên một khung treo
có thể điều chỉnh ở đầu túi.
 Cấu tạo của thiết bị lọc túi vải làm sạch bằng dòng khí ngược như sau:
- Cơ cấu bao che thiết bị
- Phễu thu bụi
- Hệ thống van bướm dùng để điều chỉnh lưu lượng khí
- Tấm ô dùng để gắn các túi vải
- Túi vải lọc bụi dạng ống tay áo thường làm bằng sợi thủy tinh
- Hệ thống móc treo để cố định túi
- Các vành (vòng) để giữ cho túi không bị sụp trong quá tình làm sạch
b) Nguyên lý làm việc
Dòng khí bẩn thường đi vào thiết bị và đi qua các túi từ bên trong, và bụi thu ở
mặt trong của túi.
Hình 2. Thiết bị
lọc bụi túi vải
làm sạch bằng
dòng khí ngược
(Cơ chế làm sạch
− bên trái và cơ
chế lọc bụi – bên
phải)
1.1.5.3.

Cấu

tạo

và

nguyên lý làm
việc của thiết bị
lọc túi vải làm
sạch theo cơ chế
sử dụng xung
phản lực.
a)
Cấu tạo:
Trong thiết bị lọc túi vải làm sạch bằng xung phản lực, mỗi túi vải được hỗ trợ bởi
một lồng kim loại (bộ lọc lồng), được gắn chặt vào một tấm ô ở phía trên cùng của thiết
bị. Lồng kim loại được sử dụng ngăn chặn sự sụp đổ của túi.
 Cấu tạo thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế sử dụng xung phản lực như sau:
6


- Cơ cấu che chắn thiết bị
- Hệ thống xung vận hành bằng động cơ phản lực
- Van đóng và xả khí
- Phễu thu bụi
- Ô kiểm tra hiệu quả thu bụi
- Hệ thống ống veture có tác dụng dẫn hướng cho dòng khí
- Túi lọc vải dạng ống tay áo
b) Nguyên lý làm việc:
Khí bẩn đi vào từ phía dưới của thiết bị và đi từ bên ngoài vào bên trong túi.
Thiết bị lọc khí làm sạch bằng xung phản lực thu bụi có thể hoạt động liên tục và
không bị gián đoạn trong quá trình làm sạch của dòng khí vì sự phun khí nén là rất nhỏ so
với tổng khối lượng của không khí chứa bụi. Bởi vì tính năng liên tục làm sạch này, nên
các thiết bị lọc khí làm sạch bằng xung phản lực không phân ngăn.
Chu kỳ làm sạch ngắn, làm giảm tuần hoàn và bụi không lắng. Ngoài ra, các tính

năng làm sạch liên tục cho phép chúng hoạt động với tỷ lệ khí qua vải cao hơn, vì vậy
yêu cầu không
gian thấp hơn.
Hình 3. Thiết bị
lọc bụi túi vải
làm sạch bằng
xung phản lực
1.1.6. Ưu và nhược
điểm của các
loại thiết bị lọc
túi vải.
Bảng 2. Ưu và
nhược điểm của
các loại thiết bị
lọc bụi túi vải
Kiểu/Loại
Thiết bị lọc bụi làm
sạch theo cơ chế
rung rũ

Ưu điểm

Nhược điểm

Có hiệu quả cao về thu bụi.

Tỷ lệ khí qua vải thấp (1,5 đến 2
ft /phút).

Có thể sử dụng túi dệt, có thể chịu

được chu kỳ làm sạch tăng cường
để giảm tích tụ bụi.

Không thể sử dụng ở nhiệt độ
cao.

Hoạt động đơn giản.

Yêu cầu số lượng không gian
7


lớn.
Mức giảm áp suất thấp, cho hiệu
quả về thu bụi.

Cần số lượng lớn túi lọc.
Bao gồm nhiều bộ phận chuyển
động và yêu cầu bảo trì thường
xuyên.
Nhân viên phải vào trong thiết bị
để thay thế túi, tạo ra nguy cơ
tiếp xúc với bụi độc hại.
Có thể dẫn đến giảm hiệu quả
làm sạch ngay cả có một áp lực
dương nhỏ tồn tại bên trong túi.

Thiết bị lọc bụi làm
sạch bằng dòng khí
ngược

Có hiệu quả cao về thu bụi.

Tỷ lệ khí qua vải thấp (1-2 ft
/phút).

Thường sử dụng đối với nhiệt độ
cao, làm sạch nhẹ nhàng.

Yêu cầu làm sạch thường xuyên
vì hoạt động làm sạch nhẹ
nhàng.

Mức giảm áp suất thấp, cho hiệu
quả về thu bụi.

Không có cách nào hiệu quả để
loại bỏ bụi dư tích tụ.
Làm sạch không khí đã được lọc.

Nhân viên phải vào trong thiết bị
để thay thế túi, tạo ra nguy cơ
tiếp xúc với bụi độc hại.
Thiết bị lọc bụi làm
sạch bằng xung
phản lực

Có hiệu quả cao về thu bụi.

Yêu cầu sử dụng khí nén khô.

Tỷ lệ khí qua vải cao (6-10 ft /
phút)

Thường thông thể sử dụng ở
nhiệt độ cao ngoại trừ sử dụng
các loại vải đặc biệt.

Hoạt động làm sạch tích cực, tăng
hiệu quả làm sạch và bụi còn lại
với số lượng tối thiểu.

Không thể sử dụng nếu hàm
lượng hơi ẩm cao có mặt trong
khí.

Có thể làm sạch liên tục.
Có thể sử dụng túi dệt.
Có kích thước nhỏ hơn và ít túi vì
tỷ lệ khí qua vải cao.
8


Một số thiết kế cho phép túi thay
đổi mà không cần đi vào bên trong
túi.
Mức giảm áp suất thấp, cho hiệu
quả về thu bụi.

1.2. ĐẶC ĐIỂM XỬ LÝ CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI.

1.2.1. Đối tượng xử lý của thiết bị lọc bụi túi vải.
Thiết bị lọc bụi túi vải được sử dụng để thu các loại bụi có đường kính hạt khác
nhau với hiệu quả thu cao.
1.2.1.1. Khái niệm.
Bụi là tên chung cho các hạt chất rắn có đường kính nhỏ cỡ vài micrômét đến nửa
milimét, tự lắng xuống theo trọng lượng của chúng nhưng vẫn có thể lơ lửng trong không
khí một thời gian sau.
1.2.1.2. Các tính chất chung của bụi.
- Tính mài mòn.
- Tính dẫn điện.
- Độ phân tán các hạt.
- Tính kết dính.
- Độ hút ẩm của bụi.
- Độ thấm ướt của hạt.
- Khả năng gây cháy và tạo hỗn hợp nổ.
- Các chất mang trên hạt.
1.2.1.3. Dạng bụi được xử lý bởi thiết bị lọc bụi túi vải.
Vải lọc thu thập các kích thước bụi khác nhau có đường kính từ nhỏ hơn đến vài
trăm micro và đạt hiệu quả từ 99 đến 99.9%.
Đối với bụi có kích thước <0.3µm thì hiện tượng khuếch tán đống vai trò chủ yếu,
khi bụi có kích thước lớn hơn thì các hiện tượng tiếp xúc và va đập quán tính mới có tác
dụng.
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết bị lọc túi vải.
− Kích thước hạt bụi: Khi lọc bụi với các thành phần cỡ hạt khác nhau (polydisperce) luôn
luôn có những cỡ hạt mà đối với chúng hệ số lọt lưới có giá trị cực đại. Vì vậy lưới lọc
bằng vật liệu sợi nhỏ hiệu quả lọc cao phải được tính toán đối với cỡ bụi có hệ số lọt lưới
cực đại, lúc đó lưới lọc sẽ đảm bảo được hiệu quả lọc cao đối với các cỡ bụi khác.
− Ảnh hưởng của vận tốc khí khi đi qua lưới lọc:Vận tốc lọc có ảnh hưởng ngược lại với

quá trình thu giữ bụi do khuếch tán và do va đập quán tính.

− Ảnh hưởng của khoảng cách các lưới lọc: Khi độ khoảng cách của lưới lọc nhỏ thì hiệu
quả thu giữ bụi do các tác động va đập quán tính và va chạm tiếp xúc tăng cao đáng kể.
9


−

−

Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả lọc. Nhiệt độ cao làm
cho vải lọc nhanh chóng bị hư hỏng làm giảm khả năng thu buị của vải.

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI
VẢI
2.1.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI TRÊN THẾ GIỚI
Các thông số quan trọng đối với quá trình lọc bao gồm: đặc tính hạt, đặc điểm khí
và tính chất vải. Các thông số thiết kế quan trọng là tỷ lệ giữa không khí hoặc khí với vải
(lượng khí ft3 /phút xuyên qua một ft2 vải) và hoạt động bình thường của các thông số
liên quan đến việc giảm áp trên hệ thống lọc.

2.1.1. Tính toán thiết kế thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế rung rũ và dòng khí

ngược.
Việc tọa ra một thiết bị lọc không khí bắt dầu với một tập hợp các thông số kỹ
thuật bao gồm: sự giảm áp trung bình, tổng lưu lượng khí, và các yêu cầu khác, sự giảm
áp tối đa cũng co thể được đề cập. Với những thông số kỹ thuật, các nhà thiết kế phải xác
định vận tốc bề mặt tố đa để có thể thỏa mãn những yêu cầu. Khoảng cách tiêu chuẩn liên
quan đến giảm áp của thiết bị và vận tốc bề mặt được thể hiện bằng mối liên hệ:

ΔP(θ) = Ssys(θ).Vf(trung bình)

(2.1)

Trong đó:
- ΔP(θ): Sự giảm áp khi qua vải lọc, hàm theo thời gian,θ (in.H2O)
- Ssys(θ): Cản trở hệ thống, hàm theo thời gian, [in.H2O/(ft/phút)]
- Vf(trung bình): vận tốc bề mặt trung bình hoặc hằng số (ft/phút)
Đối với thiết bị lọc khí đa ngăn, cản trở hệ thống, các mặt bích đầu vào và đầu ra
chiếm đa số các cản trở của thiết bị lọc khí. Và nó được xác định như là sự kết hợp của
nững cản trở điển hình cùa một vài ngăn (buồng). Đối với trường hợp điển hình, vị trí áp
lực qua mỗi ngăn là như nhau và vị trí diện tích lọc của mỗi ngăn là như nhau, nó có thể
được trình bày như sau:
Ssys = = =

(2.2)

Trong đó:
- M: Số lượng ngăn(buồng) trong thiết bị lọc khí
- : Sự cản trở qua ngăn( buồng) thứ i
Sự cản trở của ngăn là một hàm của số lượng bụi thu được trên túi trong ngăn đó.
Tải lượng bụi khác nhau, không đồng đều từ túi đầu đến những túi tiếp theo. Và trong
10


một túi cũng có sự khác nhau (chênh lệch) về tải lượng bụi từ diện tích này đến diện tích
khác. Đối với một diện tích đủ nhỏ j trong ngăn (buồng) thứ I, có thể giả định rằng sự cản
trở là một hàm tuyến tính của tải lượng bụi:
Sij(θ) = Se + K2Wij(θ)

(2.3)

Trong đó:
- Se: Sự cản trở bụi tự do của túi lọc [in.H2O/(ft/phút)]
- K2: Sự cản trở dòng khí của màng bụi.{[in.H2O/(ft/phút)/(lb/ft2)]}
- Wij(θ): Khối lượng bụi trên mỗi đơn vị diện tích của diện tích j trong ngăn
(buồng) thứ i “mật độ chứa trên bề mặt” (lb/ft2)
Nếu như có N khu vực khác nhau có kích thước bằng nhau trong mỗi ngăn
(buồng) thứ i, sự cản trở Sijkhácnhau. Sau đó tổng cản trở cho ngăn (buồng) thứ i có thể
được tính toán tương tự như công thức 2.2
Si(θ) =
(2.4)
Các hằng số Se và K2 phụ thuộc vào bản chất kích thước của vải và bụi. Mối liên
hệ giữa các hằng số này với đặc diểm của vải và bụi không được hiểu biết đầy đủ để cho
pháp dự đoán chính xác và do đó phải xác đinh theo kinh nghiệm hoặc từ những giai
đoạn trải nghiêm với việc kết hợp bụi/vải hoặc từ các phép đo trong phòng thí nghiệm.
Khối lượng bụi là một hàm theo thời gian được xác định như sau:
Wij(θ) = Wr +
(2.5)
Trong đó:
- Wr: Khối lượng bụi còn lại trên mỗi đơn vị diện tich của túi “sạch” (lb/ft2)
- : Nồng độ bụi trong khí đầu vào (lb/ft3)
- : Vận tốc bề mặt qua diện tích j của ngăn (buồng) thứ i (ft/phút).
Nồng độ bụi đầu vào và diện tích lọc được giả định là không đổi. Vận tốc bề mặt
(tỷ lệ khí qua vải) qua mỗi diện tích lọc thứ j và ngăn (buồng) thứ i thay đổi theo thời
gian, bắt đầu từ một giá trị tối đa. Sau khi khí được làm sạch thì vận tốc sẽ giảm đều đặn
bởi vì bụi tích tụ trên túi. Vận tốc bề mặt ở các ngăn (buồng) riêng có liên quan đến vận
tốc bề mặt trung bình và được thể hiện bằng phương trình sau:
Vtrung bình==

(2.6)
(M: Số ngăn (buồng) có diện tích bằng nhau)
Từ phương trình 2.1 đến phương trình 2.6 cho thấy không có mối liên hệ rõ ràng
giữa thiết kế vận tốc bề mặt và sự giảm áp của tấm dặt ống. Sự giảm áp suất cho một thiết
kế chỉ có thể xác định bằng các phương trình từ 2.1 đến 2.5. Với công thức 2.6 thể hiện
sự hạn chế về giải thích đó. Giải quyết các phương trình đòi hỏi một trình tự lặp đi lặp
lại: bắt đầu với mục đích được biết đến với sự giảm áp trung bình, đề xuất thiết kế thiết bị
lọc khí (số ngăn, độ dài thời gian lọc,v.v.), giả định vận tốc bề mặt sẽ mang lại sự giảm
áp và sự giải quyết hệ thống của phương trình từ 2.1 đến 2.6 để xác định rằng tính giảm
11


áp bằng với mục tiêu giảm áp suất. Nếu không, lặp lại quy trình với các thông số mới đến
khi tốc độ bề mặt cụ thể mang lại áp suất giảm trung bình (áp giảm tối đa, nếu có) đó là
đủ rõ ràng để thiết kế các đặc điểm kỹ thuật. Ví dụ dề sử dụng các quy trình lặp đi lặp lại
được đưa ra trong tài liệu tham khảo.
2.1.2. Tính toán thiết kế thiết bị lọc túi vải làm sạch dung xung phản lực.

Sự khác biệt giữa thiết bị lọc khí làm sạch bằng xung phản lực sử dụng vải nỉ so
với thiết bị lọc bụi làm sạch bằng dòng khí ngược và rung rũ sử dụng các loại vải dệt về
cơ bản là khác nhau giữa màng bụi và hỗn hợp bụi/vải lọc (lọc không có màng bụi). Sự
khác biệt này có nhiều vấn đề về sự thuận tiện hơn về mặt vật lý như là một trong hai loại
thiết bị lọc khí có thể được thiết kế cho một ứng dụng cụ thể. Tuy nhiên, chi phí cho hai
loại thiết bi lọc sẽ khác nhau tùy huộc vào ứng dụng các yếu tố và kích thước cụ thể. Một
số thiết bị lọc bụi làm sạch bằng xung phản lực vẫn làm việc tại mọi thời điểm và được
làm sạch thường xuyên. Những thiết bị khác được làm sạch ở một thời gian dài và tương
đối. Các ngăn (buồng) dài hơn vẫn làm việc thường xuyên mà không cần phải làm sạch.
Do đó, một mô hình thiết bị lọc xung hoàn chỉnh phải có chiều sâu lọc tương đối với bộ
lọc xung phản lực. Màng lọc là kết quả của một quá trình làm việc lâu dài và giai đoạn
chuyển đổi giữa hai chế độ khi màng vải được sử dụng và được đặt chủ yếu ở bề mặt có

tác dụng tương tự như một chiếc màng lọc.
Bên cạnh các vấn đề của cơ chế lọc, có những vấn đề trong phương pháp làm sạch.
Điều kiện làm sạch cho mỗi ngăn, bụi bị loại bỏ và rơi vào phễu trước khi dòng khí trở
lại. Nếu điều kiện cho phép một ngăn được làm sạch trong khi làm việc chỉ có một phần
nhỏ bụi bị loại bỏ và rơi vào phễu. Phần còn lại của bụi bị đánh bật trở lại không được
lắng xuống. “VD: tuần hoàn trở lại” trên túi bởi hướng của dòng khí. Các lớp bụi không
lắng có đặc diểm giảm áp khác nhau nhiều hơn so với các bụi lắng. Các mô hình làm việc
đã được thực hiện cho đến nay chủ yếu tập trung vào các phương pháp làm sạch trong
quá trình làm việc. Dennis và Klemm đề xuất mô hình thiết bị lọc khí làm sạch bằng
xung phản lực sau đây:
S = Se + (K2)c. Wc +K.W0
(2.7)
Trong đó:
- S: Sự cản trở qua lọc
- Se: Sự cản trở của vải lọc vừa mới làm sạch
- (K2)c: Sự cản trở đặc biệt của sự tuần hoàn bụi
- Wc: Mật độ bụi tuần hoàn
- K: Sự cản trở đặc biệt của bụi lắng
- W0: Mật độ bụi lắng
12


Mô hình này có ưu điểm là để tính toán cả ba chế độ lọc trong một thiết bị lọc khí
xung phản lực. Như trong phương trình 2.1 dến 2.6, sự cản trở , vận tốc lọc và mật độ
chứa trên bề mặt là hàm của thời gian,. Đối với diều kiện vận hành nhất định, tuy nhiên
giá trị của Se,(K2)c và Wc có thể được giả định là không đổi, do đó chúng có thể được
nhóm lại với nhau:
ΔP = (PE)ΔW + K2W0Vf
(2.8)
Trong đó:

- ΔP: Giảm áp (in.H2O)
- (PE)ΔW = [Se + (K2)c. Wc] .Vf
- Vf: Vận tốc lọc (ft/phút)
Công thức 2.8 mô tả sự giảm áp của các túi riêng biệt. Để mở rộng kết quả từ
những túi đơn đến ngăn nhiều túi, công thức 2.7 sẽ được sử dụng để xác định sự cản trở
của từng túi riêng biệt và sự cản trở của toàn bộ thiết bị sẽ được tính toán là tổng của các
trở lực (sự ngăn cản) song song . Sự giảm áp sẽ được tính toán dường như hợp lý để mở
rộng phân tích cho các trường hợp khi bụi phân bố không đều trên túi. Sau khi áp dụng
phương trình 2.7 cho mỗi diện tích trên túi, tiếp theo là sử dụng phương trình 2.4 để tính
toán trở lực tổng thể của túi. Những khó khăn trong quy trình này là người ta phải giả
định giá trị cho Wc đối với từng khu vực khác nhau để mô hình hóa.
Những bất lợi của mô hình được đại diện bởi các phương trình 2.7 và 2.8 là các
hằng số Se, (K2)c, Wc không thể dự đoán được vào thời diểm này. Do đó, mối tương quan
của dữ liệu trong phòng thí nghiệm phải được sử dụng để xác định giá trị của (PE) ΔW.
Dennis và Klamm đã đề xuất mối liên hệ thực nghiệm giữa (PE) ΔW, vận tốc bề mặt và áp
lực xung làm sạch. Mối liên hệ này ( chuyển đồi từ đơn vị Anh) như sau:
(PE)ΔW = 6.08. Vf.Pj-0.65(2.9)
Trong đó:
- Vf: Vận tốc bề mặt (ft/phút)
- Pj: Áp lực của xung làm sạch (tường từ 60 đến 100 psig)
Phương trình hồi quy cơ bản phù hợp với giới hạn về số lượng dữ liệu trong phòng
thí nghiệm và nó không được áp dụng cho các kết hợp bụi/ vải khác, khả năng định luật
của công thức 2.9 không có giá trị đối với các loại bụi , loại vải khác. Do đó, nhiều dữ
liệu nên được thu thập và phân tích trước khi mô hình đại diện bởi công thức 2.9 có thể
sử dụng cho những mục đích khắt khe về kích thước.
Một mô hình khác cho thấy một hứa hẹn trong việc dự đoán sự giảm áp trong thiết
bị lọc không có màng bụi của Leith và Ellenbecker được điều chỉnh bởi Koehler và Leith,
cụ thể là:
13

ΔP = ]+

(2.10)

Trong đó:
- : Áp lực tĩnh tối đa đạt được trong khi làm sạch túi.
- : Cản trở của vải sạch.
- : Vận tốc bề mặt.
- : Sự cản trở dòng bụi lắng.
- : Hiệu quả làm sạch túi.
- : Thổn thất tương quan đối với ống venture tại đầu vào của túi.
So sánh dữ liệu của phòng thí nghiệm với sự giảm áp tính toán từ công thức 2.10
có sự gần phù hợp đối với các kết hợp bụi/vải khác nhau. Những bất lợi của công thức
2.10 là các hằng số K1, K2, K3 phải được xác định từ các phép đo trong phòng thí nghiệm.
Một trong những khó khăn nhất là xác định giá trị K 3, mà chỉ có thể xác định bằng đo đạc
trong thiết bị lọc khí làm sạch bằng xung phản lực thí điểm. Một hạn chế của các phép đo
trong phòng thí nghiệm là điều kiện lọc thực tế có thể không luôn luôn được mô phỏng
đầy đủ. Ví dụ: bụi redispersed có thể có những phân bố kích thước và đặc điểm biểu thị
không giống như bụi gốc, do đó sinh ra các giá trị K 1, K2, và K3 khác biệt hơn so với các
giá trị được đo khi thiết bị lọc hoạt động.
2.1.3. Giảm áp.

Sự giảm áp đối với các túi có thể được tính từ các công thức ở từng phần nếu như
giá trị cho những ngăn khác nhau dược bết. Thông thường, thì chúng không được biết,
nhưng giảm áp tối đa từ 5 đến 10 in.H 2O khi qua thiết bị và từ 10 đến 20 in.H 2O khi đi
qua toàn bộ hệ thống có thể được giả định nếu nó chứa nhiều hệ thống ống dẫn.
Một công thức có thể so sánh với công thức 2.1 và 2.3, có thể sử dụng để ước
lượng sự giảm áp tối đa khi đi qua vải trong thiết bị lọc rung rũ hoặc dòng khí ngược là:
ΔP = Se.V + K2CiV2

(2.11)
Trong đó:
- ΔP: Sự giảm áp (in.H2O).
- Se:Hiệu quả cản còn lại của vải [in.H2O/(ft/phút)].
- V: Vận tốc bề mặt hoặc tỷ lệ khí qua vải (ft/phút).
- K2:Hệ số cản trở đặc biệt của bụi {[in.H2O/(ft/phút)]/(lb/ft2)}.
- Ci: Nồng độ khí đầu vào (lb/ft2).
- : Thời gian lọc (phút).
Mặc dù có nhiều sự khác biệt, giá trị S e trong khoảng từ 0.2 đến 2 in.H 2O/(ft/phút)
và K2 từ 1.2 đến 30-40 [in.H2O/(ft/phút)]/(lb/ft2). Giá trị điển hình cho bụi than bay là từ 1
đến 4. Nồng độ đầu vào từ thấp hơn 0.05 gr/ft3 đến nhiều hơn 100 gr/ft3, nhưng giá trị
điển hình thường được dùng nhiều nhất là từ 0.5 đến 10 gr/ft3. Thời gian lọc có thể từ
14


khoảng 20 đến 90 phút đối với thiết bị lọc khí làm việc liên tục, nhưng thời gian thường
được đưa ra nhiều nhất là từ 30 đến 60 phút. Đối với thiết bị lọc khí xung phản lực, sử
dụng công thức 2.8 và 2.9 để ước lượng ΔP, sau đó thayCiV cho W0 và (PE)Δw cho SeV.
2.1.4. Đặc điểm của hạt bụi .
Sự phân bố kích thước và tính kết dính của hạt là những thuộc tính quan trọng
nhất của hạt ảnh hưởng đến quy trình thiết kế. Những hạt có kích thước nhỏ hơn có thể
tạo thành màng bụi dày, điều này làm tăng việc giảm áp lực. Như được trình bày trong
bảng 3 và công thức 2.11, ảnh hưởng của việc giảm kích thước trung bình làm cho tỷ lệ
khí qua vải thấp hơn.
Bảng 3. Các yếu tố cấu tạo cho việc ước lượng tỷ lệ khí qua vải đối với
thiết bị lọc làm sạch theo cơ chế rung rũ
A

Tỷ lệ 4/1

Vật liệu
- Cactong
- Bột
- Gỗ
Sắc
Mài mòn
Phá hủy

Tỷ lệ 3/1
Hoạt động

1
2,3,4,5,6,7
1,6,7
–1
–2
–3
B Yếu tố tinh

Vật liệu
- Muối
- Cát
- Ghỉ sắt

Tỷ lệ 2/1

Hoạt động
2,3,4,5,6,7
4,5,6,7,9,15
1,7,8

Xáo trộn
–4
Tạo màng
–5
Chứa
–6
C Yếu tố tải lượng bụi

Kích thước Micro

Yếu tố

Tải lượng
gr/cu ft

Yếu tố

>100

1.2

1-3

1.2

50-100

1.1

4-8

1.0

10-50

1.0

9-17

0.95

3-10

0.9

18-40

0.90

1-3

0.8

>40

0.85

<1

0.7

Vật liệu

Hoạt động

- Bụi
- Than
- Silicat

2,4,6,12
2,3,6,7,12,2,
3,4,5,6,7

Vận chuyển
Ma sát – 8
Loại bỏ

–7
–9

Đối với thiết bị lọc bụi túi vải làm sạch bằng xung phản lực, thông thường tỷ lệ khí
qua vải cao hơn từ 2 lần trở lên so với thiết bị lọc khí làm sạch bằng dòng khí ngược, một
công thức khác có thể mô tả được nhiệt độ, kích thước hạt, và tải lượng bụi hiện tại như
sau:
15


V = 2.878 A B T-0.2335 L-0.06021 (0.7471 + 0.0853 lnD)(2.11)
Trong đó:

- V: Tỷ lệ khí qua vải (ft/phút)
- A: Yếu tố vật chất
- B: Yếu tố ứng dụng
- T: Nhiệt độ (từ 50 đến 2750F)
- L: Tải lượng bụi đầu vào (từ 0.05 đến 100 gr/ft3)
- D: Đường kính trung bình của hạt (từ 3 đến 100 µm)
Đối với nhiệt độ dưới 500F, sử dụng T = 50, đối với nhiệt độ trên 275 0F, sử dụng T
= 275. Đối với đường kính trung bình nhỏ hơn 3 µm, giá trị của D là 0.8 và đối với
đường kính lớn hơn 100µm, D là 1.2. Đối với tải lượng nhỏ hơn 0.05 gr/ft 3, sử dụng L =
0.05; đối với tải lượng trên 100 gr/ft3, sử dụng L =100.
Sự dính vào hạt của các cặn dầu hoặc các hạt nhựa hoạt động tĩnh điện, có thể yêu
cầu lắp thiết bị để phun các chất trên bề mặt túi. Hoạt động này như là một bước đệm để
giữ các hạt và ngăn chúng che lấp các khe hoặc gắn vào các lỗ vải. Sự lựa chọn bộ lọc
cho thấy có ước lượng các vấn đề liên quan đến tĩnh điện.
2.1.5.

2.1.5.1.

Đặc điểm dòng khí.
Độ ẩm và các chất ăn mòn là một trong những đặc điểm quan trọng đòi hỏi phải
xem xét thiết kế. Các hệ thống túi vải lọc và đường ống liên quan nên được cách nhiệt
nếu có hóa rắn xảy ra. Cả hai thành phần cấu trúc và sự phá hủy vải phải được xem xét.
Những nơi kết cấu có khả năng bị ăn mòn, thép không gỉ thay thế cho thép nhẹ có thể
được yêu cầu, với điều kiện là clorua không hiện diện (thép không gỉ nhạy cảm nhất với
ăn mòn clo).
Nhiệt độ
Nhiệt độ của dòng chất ô nhiễm phải giữ trên nhiệt độ làm ngưng tụ sương trong
dòng. Nếu nhiệt độ thấp hơn mà chưa đạt tới ngưỡng đọng sương, bình phun sương mát
hoặc pha loãng không khí có thể được dùng để hạ nhiệt, do vậy nhiệt độ giới hạn của vải
sẽ không vượt quá nhiệt độ cho phép.

Tuy nhiên điều kiện chi phí máy làm lạnh sẽ phải được xem xét, cao hơn so với
chi phí cho sự duy trì nhiệt độ của túi vải tốt hơn. Thông thường, máy làm lạnh thì không
quan trọng nếu nhiệt độ và tấm ngăn hóa chất là hợp lệ.

16


Hình 4. Mối
liên hệ giữa
nhiệt độ và
tải
lượng
bụi

2.1.5.2.

Áp suất
Vải
lọc tiêu chuẩn có thể được dùng trong thiết bị áp suất hoặc chân không, nhưng chỉ trong
khoảng ± 25 in . Vì kim loại cấu thành của thiết bị, chúng không phải như các thiết bị
thông thường mà chúng được lựa chọn nghiêm khắc hơn. Tuy nhiên, với sự áp dụng đặc
biệt lớp vỏ chịu áp lực cao sẽ được xây dựng (tạo ra).

CHƯƠNG 3. LÀM SẠCH (VỆ SINH) THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI
3.1.

CƠ CHẾ LÀM SẠCH THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI THEO CƠ CHẾ RUNG RŨ.
Đối với bất kỳ kiểu làm sạch nào, cần phải cấp đủ năng lượng cho vải để có thể
thắng được lực bám dính của bụi trên túi vải. Trong làm sạch bằng rung rũ, sử dụng dòng
khí từ bên trong ra bên ngoài. Sự truyền năng lượng được thực hiện bằng cách treo túi

vào một cái móc chạy bằng mô tơ hay khung dao động. Chuyển động có thể truyền cho
túi bằng nhiều cách nhưng nhìn chung hiệu quả là tạo ra một sóng hình Sin dọc theo túi
vải. Khi vải di chuyển ra bên ngoài khỏi đường tâm trong các phần hoạt động của sóng,
bụi tích tụ trên bề mặt sẽ di chuyển cùng với vải. Khi vải đạt đến mức giới hạn về độ giãn
của nó, các màng bụi có đủ lực quán tính để tách ra khỏi vải và rơi xuống phễu.
17


Các thiết bị lọc vải nhỏ, đơn ngăn, thường hoạt động không liên tục, cơ chế rung
rũ có thể được vận hành bằng tay thông qua cần gạt tại các khoảng thời gian thích hợp,
thường là ở cuối giai đoạn của sự dịch chuyển. Các thiết bị lọc vải nhiều ngăn, thường
hoạt động liên tục, một bộ định thời gian hay thiết bị cảm biến áp suất đáp ứng với sự
giảm áp suất của hệ thống để khởi động rung rũ một cách tự động. Các ngăn hoạt động
theo trình tự sao cho mỗi ngăn được làm sạch tại một thời điểm. Sự chuyển tiếp của
dòng khí đến ngăn được ngưng lại, các hạt bụi được lắng, dòng khí dư dừng lại, và cơ chế
rung rũ được bật từ vài giây đến một phút hoặc nhiều hơn. Thời gian giải quyết và rung
rũ có thể được lặp đi lặp lại, sau đó ngăn được đưa trở lại tuyến để lọc. Như kết quả của
dòng khí không chuyển tiếp qua ngăn, diện tích thu của thiết bị phải tăng lên để bù đắp
cho phần đó sẽ được đưa ra khỏi hệ thống tại bất kỳ thời điểm làm sạch.
Hình 5. Cơ chế làm
sạch thiết bị lọc túi
vải theo cơ chế rung
rũ.

Các thông số ảnh
hưởng đến vệ sinh bao gồm: biên độ, tần số dao động rung và độ căng của túi được gắn.
Hai thông số đầu tiên là một phần của thiết kế thiết bị lọc không khí và nói chung khó
thay đổi. Độ căng được thiết lập khi túi được lắp. Thông thường giá trị tần số là 4 Hz và
biên độ từ 2 đến 3 inch (một nửa chu kỳ). Một số thiết bị cho phép điều chỉnh dễ dàng độ
căng của túi, trong khi các loại khác đòi hỏi túi phải được nới lỏng và thu hồi măngson

kèm theo nó.
So với thiết bị lọc túi vải được làm sạch bằng dòng không khí ngược, các dao động
rung rũ nhanh có xu hướng làm căng túi vải nhiều hơn, vì thế đòi hỏi các loại vải nặng
hơn và bền hơn. Ở Hoa Kỳ, vải dệt hầu như chỉ được sử dụng cho thiết bị lọc vải làm
sạch theo cơ chế rung rũ, thực tế ở Châu Âu cho phép sử dụng các loại vải lọc làm từ nỉ ở
tốc độ hơi cao hơn. Vận tốc cao hơn này cho phép thiết kế thiết bị lọc không khí nhỏ, đòi
hỏi chi phí đầu tư thấp. Tuy nhiên, vận tốc cao dẫn đến giảm áp suất, làm tăng chi phí
vận hành. Nghiên cứu quan trọng đã được thực hiện với thiết bị lọc không khí làm sạch
theo cơ chế rung rũ và sử dụng vải dệt trong các thiết bị đó.
18


3.2.

CƠ CHẾ LÀM SẠCH THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI THEO CƠ CHẾ SỬ DỤNG
DÒNG KHÍ NGƯỢC.
Khi vải lọc sợi thủy tinh được đưa ra, một biện pháp làm sạch túi vải nhẹ nhàng,
nó có đường kính 1 bộ (0.3048 m) và chiều dài là 30 feet, điều đó cần thiết cho việc ngăn
chặn sự phá hủy sớm thiết bị.
Làm sạch bằng dòng không khí ngược được phát triển như một cách để tập trung
hơn việc truyền năng lượng cho túi. Trong cơ chế làm sạch bằng dòng khí ngược, dòng
khí vào túi bị chặn lại trong các khoang (ngăn), khí được làm sạch và định hướng đảo
ngược (từ ngoài vào trong) thông qua các túi.
Dòng khí ngược này nhẹ nhàng thu gọn túi về đường tâm của nó, làm cho các
màng bụi tách khỏi bề mặt vải. Sự bong tróc là do xuất hiện lực trượt giữa bụi và vải khi
có sự thay đổi hình dạng của nó sau đó. Các chụp kim loại hỗ trợ cho đầu túi là một phần
không thể thiếu của túi nó như là một cái vòng được khâu vòng quanh túi để ngăn không
cho các túi vải bị phá hủy trong khi làm sạch.
Nếu như không có các chiếc vòng này, bụi rơi sẽ làm nghẹt túi gây hư hỏng vải
trong khi làm sạch. Cũng như thiết bị lọc bụi đa ngăn làm sạch theo cơ chế rung rũ, thiết

bị lọc bụi bằng dòng khí ngược có chu kỳ diễn ra tương tự, dòng không khí chuyển tiếp
và bụi bị chặn lại để cho ổn định trước khi hoạt động làm sạch diễn ra. Một số thiết bị lọc
túi vải làm sạch bằng dòng khí ngược sử dụng thêm hệ thống rung rũ bổ sung để hỗ trợ
cho quá trình làm sạch bằng cách tăng lượng năng lượng cung cấp cho túi.
Các nguồn cung cấp dòng khí ngược nhìn chung là một hệ thống quạt riêng biệt có
khả năng cung cấp không
khí sạch, khô cho một hoặc
hai ngăn với tỷ lệ khí và vải
cao hay cao hơn dòng khí
chuyển tiếp.

Hình 6. Cơ chế làm sạch
thiết bị lọc theo cơ chế sử
dụng dòng khí ngược

19


3.3.

CƠ CHẾ LÀM SẠCH THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI BẰNG XUNG PHẢN LỰC
Một ưu điểm của thiết lọc bụi làm sạch bằng xung phản lực so với thiết bị lọc bụi
làm sạch bằng rung rũ hay làm sạch bằng dòng khí ngược là nó làm giảm kích thước của
thước bị lọc không khí (và vốn đầu tư), cho phép sử dụng ít vải hơn vì tỷ lệ khí qua vải
cao hơn, và trong một số trường hợp không cần phải xây dựng thêm buồng cho dòng khí
sạch.
Tuy nhiên tỷ lệ khí qua vải cao gây ra áp suất cao hơn làm tăng chi phí vận hành.
Đây là hình thức sử dụng dòng khí nén để tách bụi ra và cho vải mở rộng ra rất nhiều.
Cũng như với thiết bị lọc bụi làm sạch bằng rung rũ, vải phải đạt đến kích thước
giới hạn để tách bụi ra khỏi túi.

Không khí qua túi mang theo bụi được tách khỏi bề mặt vải. Tuy nhiên, trong thiết
bị lọc khí làm sạch bằng động cơ xung phản lực, dòng khí lọc có hướng ngược so với
thiết bị lọc bụi bằng rung rũ hay dòng khí ngược (VD: từ ngoài vào trong).
a) Bộ lọc lồng.

Trong thiết bị lọc bụi làm sạch bằng xung phản lực thông thường, các túi vải được
gắn trong các lồng thép để ngăn sự sụp đổ của túi trong quá trình lọc bụi bằng dòng khí đi
từ ngoài vào trong túi. Thay vì gắn cả hai đầu túi vào kết cấu của thiết bị lọc khí, túi và
lồng thường được lắp ở đầu túi. Sự kết thúc phía dưới cùng có xu hướng làm xáo trộn
dòng khí trong suốt quá trình lọc gây ma sát với túi và tăng độ mài mòn.
Thông thường, thiết bị lọc khí làm sạch bằng xung phản lực không có ngăn. Túi
được làm sạch một hàng tại một thời điểm bằng không khí thông qua van khi mà bộ hẹn
giờ được kích hoạt. Mỗi đường ống đi qua mỗi hàng túi mang theo dòng khí nén. Các
đường ống có một vòi phun đặt ở phía trên túi để phun khí trực tiếp vào túi. Một hệ thống
dẫn hướng cho dòng khí để làm sạch. Những xung ngược và ngắt lưu lượng dòng khí chỉ
trong một phần mười giây. Tuy nhiên, dòng khí chứa nhiều bụi nhanh chóng trở lại túi
được làm sạch hoặc các túi liền kề. Hoạt động này có nhược điểm là hạn chế bụi rơi vào
phễu, nhưng nó có lợi là nhanh chóng cải thiện các màng bụi giúp cho việc thu bụi đạt
hiệu quả.
Để tăng diện tích thiết bị lọc mà không thay đổi thể tích thiết bị lọc khí, hình dạng
ngôi sao và gấp nếp (trong phần chéo nhau) trong cấu hình túi/lồng được tạo ra. Sự kết
hợp túi /lồng được thiết kế như là một đơn vị được lắp đặt giống như đơn vị tiêu chuẩn
của túi/lồng. Đơn vị này có thể được sử dụng thay thế cho túi và lồng tiêu chuẩn khi cần
thiết tăng thêm diện tích vải, hoặc có thể được sử dụng trong thiết bị thay thế ban đầu.
Thiết bị lọc túi bằng xung thông thường được sử dụng, ví dụ : không có những thay đổi
20


đặc biệt các thiết bị làm sạch được yêu cầu. Chi phí cho túi vải lồng dạng hình sao là
khoảng từ 3 đến 3.5 lần so với vải lồng thông thường.

b) Bộ lọc khung
Tăng diện tích mỗi đơn vị lọc trong thiết bị lọc không khí ở cùng một thể tích có
thể đạt được bằng cách sử dụng bộ lọc có nếp gấp trung bình được hỗ trợ bằng các khng
thép. Khung này có thể dược gắn theo chiều dọc và gần như thay thế trực tiếp cho túi và
lồng tiêu chuẩn hiện có trong thiết bị lọc khí, hoặc gắn theo chiều ngang trong thiết kế
ban đầu. Khi được sử dụng thay thế trực tiếp cho túi và lồng tiêu chuẩn, cần thêm chi phí
cho mỗi túi là 70% chi phí dành cho việc xây dựng thiết bị lọc khí mới. Làm sạch thiết bị
lọc khí bằng thiết bị xung sử dung ống thổi qua mỗi hàng khung. Nhiều thiết kế gần đây
đã sử dụng van riêng cho mỗi cặp khung.
Mỗi loại khung chứa bộ lọc nếp gấp trung bình được hỗ trợ bằng một lõi bên trong
và một lưới thép bên ngoài. Một đầu của khung là mở, cho phép khí xuên qua vải lọc từ
ngoài và không khí sạch từ trong thoát ra. Không khí sạch được xung qua ở phần mở cuối
cùng, nhưng theo một chiều ngược lại khí được làm sạch. Đầu cuối còn lại của khung
được đóng bằng một cái nắp. Quy trình chế tạo yêu cầu, khớp nối chắc và cứng chỗ gắn
nắp cuối với môi trường lọc và lõi. Nhựa Epoxy hoặc polyurethane được sử dụng để gắn
thiết bị đỡ có các lỗ kết nối khung với thiết bị thông gió của không khí sạch. Khung nằm
ngang thường được gắn song song với một miếng đệm giữa chúng. Nếu không được gắn
kết đúng hoặc nếu vật liệu đệm có chất lượng kém, thì sẽ xảy ra rò rĩ sau khi quá trình
làm sạch bằng xung được lặp đi lặp lại.
Thiết bị lọc cho bộ lọc khung có thể là giấy, nhựa monofilament spunbonded (chủ
yếu là polyester), hoặc vải không dệt. Đường kính chung từ 6 đến 14 in, chiều dài từ 16
đến 36 in. bề mặt lọc của bộ lọc khun từ 25 đến 50 ft 2 đối với vải không dệt, khoảng từ 3
đến 4 lần so với Spundonded và 6 lần so với giấy. Một khung điển hình có 36 ft 2 vải
không dệt, 153 ft2 đối với vải Spundonded, hoặc 225 ft 2 đối với giấy. Khoảng cách các
nếp gấp là rất quan trọng vì hai lý do: khoảng cách gần hơn làm tăng diện tích lọc cho
một thể tích khung cụ thể, nhưng khoảng cách gần hơn làm tăng khả năng bám bụi vào
các nếp gấp và giảm diện tích lọc sẵn có. Đối với bụi tích tụ có khích thước hạt nhỏ (lên
đến vài micromet) và tốt đối với đặc diểm của giấy, khung có thể có 12 nếp gấp/in dến 16
nếp gấp/in. Các loại vải dệt làm việc trong điều kiện khắc nghiệt hơn có thể có 4 nếp
gấp/in đến 8 nếp gấp/in. Độ sâu nếp gấp là từ 1 in dến 3 in. Sắp xếp nếp gấp và thể tích

sẵn có của không khí làm sạch để xác định khả năng làm sạch của các thiết bị đối với một
loại bụi cụ thể. Một ưu điểm của thiết bị giấy là khả năng thu các hạt có đường kính nhỏ
hơn 2.5 µm với hiệu quả cao. Hiệu quả tổng thể có thể là 99.99%. Thiết bị không dệt hiệu
21


quả hơn. Tuy nhiên, ngay cả túi lọc vải sợi thủy tinh trong thiết bi lọc khí bằng dòng khí
ngược có nguồn nhiệt có thể thu được hạt bụi có kích thước 2.5 µm với hiệu quả đạt
99.99%.Bộ lọc khung được giới hạn về nhiệt độ bởi các chất kết dính gắn thiết bị lọc với
nắp cuối. Nhiệt độ hoạt động phổ biến là 2000F.

CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI

4.1.

Thiết bị lọc bụi túi vải có thể được thiết kế đặc biệt để đáp ứng cho nhu cầu của
các ngành công nghiệp hoặc các ứng dụng nhất định. Một số thiết kế và ứng dụng đặc
biệt như sau:
Mài mòn : Vải của thiết bị lọc túi vải được thiết kế để chịu được và giữ được các hạt mài
mòn. Đối với các ngành sản xuất các hóa chất có tính mài mòn cao như gia công kim loại
tạo các bụi kim loại,..
− Khí Acid :Vải của thiết bị được phủ bằng vôi bột hoặc các chất tương tự để hấp thụ khí
axit. VD: Công nghiệp sản xuất axit,..
− Nổ: Thiết bị có khả năng lọc bụi, sương, hoặc khói. Giảm thiểu sự có mặt quá nhiều bụi
trong không khí dẫn đến cháy nổ. VD: Ngành công nghiệp sản xuất xi măng,..
−

22

Thủy ngân : Vải của thiết bị được phủ bằng bột than hoạt tính để hấp thụ thủy ngân hoặc
các chất khác để giữ các chất gây ô nhiễm không khí. Ví dụ: Các ngành nghề có liên quan
đế thủy ngân như sản xuất các loại nhiệt kế,..
− Độc hại : Thiết bị có khả năng lọc các chất độc hại như bụi, sương mù, khói, hoặc khói
trong không khí. Ví dụ: Công nghiệp sản xuất hóa chất,..
− Hàn khí : Thiết bị được thiết kế đặc biệt cho việc thu khói hoặc bụi hàn. Ví dụ: Hàn cắt
kim loại,..
−

Hình 8. Thiết bị
lọc bụi Belfab
làm sạch theo
cơ chế rung rũ.

Hình 9. Thiết bị lọc túi có túi chịu nhiệt độ cao được sử dụng tại nhà máy ximăng
4.2.

MỘT SỐ MÔ HÌNH THIẾT BỊ LỌC ỨNG DỤNG TRONG CÁC NGÀNH CÔNG
NGHIỆP.

23


Hình
hình
lọc

10. Mô
thiết bị

túi vải
tiết kiệm năng lượng Mill áp dụng cho sản xuất ximăng

Hình
Thiết
túi

11.
bị lọc
Modun dành cho khí chứa nhiều bụi nặng

24


CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN
Thiết bị lọc túi vải là một trong các thiết bị lọc đơn giản những có hiệu quả xử lý
cao đối với bụi, đặc biệt là đối với các hạt bụi có kích thước nhỏ từ nhỏ hơn đến lớn hơn
vài micromet (2.5 µm). Đồng thời thiết bị túi vải là một thiết bị lọc linh hoạt có thể dễ
dàng cải tiến làm tăng tính năng lọc không chỉ đối với bụi mà còn đối với các chất ô
nhiễm khác như hơi khí độc, các chất mài mòn, các chất có tính acid,..
Ngoài ra, thiết bị túi khí có vai trò quan trọng không chỉ đối với các ngành công
nghiệp nhẹ như may mặc,..mà nó còn có vai trò quan trọng đối với các ngành công
nghiệp nặng như luyện kim, công ngiệp năng lượng.
Mặt khác thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế rung rũ cấu tạo đơn giản và
chiếm ít diện tích khu vực nên nó thích hợp với các cơ sở sản xuất nhỏ như: Các xưởng
sản xuất gỗ,..
Thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế sử dụng xung phản lực có ưu điểm vượt
trội ở chỗ nó có thể được làm sạch trong quá trình làm việc, thích hợp cho các loại hình
sản xuất liên tục như: Sản xuất ximăng,..
Bên cạnh đó, thiết bị lọc túi vải còn có thể kết hợp với các thiết bị khác làm tăng

tính năng thu bụi như kết hợp thiết bị lọc bụi với cyclone được áp dụng trong việc xử lý
bụi ở nhà máy sản xuất ximăng.
Thiết bị lọc bụi túi vải cũng rất linh hoạt về vị trí đặt của nó có thể đặt bên trong
hoặc bên ngoài khu vực sản xuất (chủ yếu được đặt bên ngoài), tiện lợi cho các cơ sở sản
xuất có diện tích mặt bằng hạn chế.
Tóm lại : Thiết bị lọc bụi túi vải là một trong các thiết bị không thể thiếu đối với
một số ngành công nghiệp sản sinh ra nhiều bụi, nó góp phần làm giảm ô nhiễm môi
trường do bụi và các chất ô nhiễm khác gây ra.

25