Tiểu luận Tìm hiểu về thiết bị lọc bụi túi vải

GIẢI TRÌNH
[1].

"Baghouse filter installation manifold - US Patent 5636422 Description".
Patentstorm.us. Retrieved 6 August 2013. Dòng 1-3 ↓ trang 1.

[2].

Jump up^ "What is a Baghouse". Baghouse.net. Retrieved 6 August 2013. Dòng
6 -8 ↓ trang 3.

[3].

Jump up^ "Baghouse / Fabric Filters KnowledgeBase". Neundorfer.com.
Retrieved 6 August 2013. Dòng 5 -8 ↓ trang 2.

[4].

"PTFE Membrane Baghouse Filters". Baghouse.com. Retrieved 6 August 2013.
Dòng 9 -13 ↓ trang 8.

[5].

Beachler, David S.; Joseph, Jerry; Pompelia, Mick (1995). "Fabric Filter
Operation Overview" (PDF). North Carolina State University. Retrieved 6
August 2013. Dòng 5- 16↓ trang 4.

[6].

Noyes, Robert (1991). Handbook of Pollution Control Processes. Noyes
Publications. ISBN 9780815512905. Retrieved 6 August 2013. Dòng 6-20 ↓,

trang 10.

[7].

Chapter 5, FABRIC FILTERS, James H. Turner, Research Triangle Institute,
Research Triangle Park, NC 22709. Dòng 1-20 ↓ trang 1; Dòng 1-25↓ trang 2;
Dòng 1- 24 ↓ trang 3; Dòng 1-20 ↓ trang 4; Dòng 3-25 ↓ trang 5; Dòng 6-14 ↓
trang 8; Dòng 10-29 ↓ trang 13; Dòng 6-18 ↓ trang 15; Dòng 7-19↓ trang 17;
Dòng 5-27 ↓ trang 20; Dòng 1-8 ↑ trang 22; Dòng 10-15 ↓ trang 25. Các bảng
5.3 trang 26; Biểu đồ trang 30.

[8].

Dennis, R., et al.., Filtration Model for Coal Fly Ash with Glass Fabrics,
August 1977 (EPA-600/7-77-084 [NITS PB 276489]). Dòng 6-29 ↓ trang 15.

[9].

Dennis, R., and H. A. Klemm, "Modeling Concepts for Pulse Jet Filtration."
JAPCA, 30(l), January 1980. Dòng 3-28 ↓ trang 10.

[10].

Leith, D. and M. J. Ellenbecker, "Theory for Pressure Drop in a Pulse-Jet
Cleaned Fabric Filter." Atm. Environment. Dòng 2-8 ↓ trang 5.

Trang 1


[11].

Turner, J. H., and J. D. McKenna, "Control of Particles by Filters," in
Handbook of Air Pollution Technology, ed. by S. Calvert and E. Englund, John
Wiley & Sons, New York, 1984.
Dòng 2-16 ↓ trang 7.

[12].

Palazzo, L., J. Woolston, and P. Ristevski, Retrofitting Shaker Baghouses to
Cartridge Pulse Jet Technology in The User and Fabric Filtration Equipment VII, Proceedings, Toronto, September 12 - 14, 1994, Air and Waste
Management Association, Pittsburgh. Dòng 5 -16 ↓ trang 10; Dòng 7-14 ↓
trang 11.

Trang 2


MỤC LỤC
KẾ HOẠCH THỰC HIỆN .................................................................................................. 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI ...................................... 8
1.1.

GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LOC BỤI TÚI VẢI ................................................. 8

1.1.1.

Định nghĩa ....................................................................................................... 8

1.1.2.

Cấu tạo chung của thiết bị lọc túi vải .............................................................. 8

1.1.3.

Nguyên lý làm việc chung của thiết bị lọc túi vải ........................................... 9

1.1.4.

Các loại vải lọc thường được sử dụng........................................................... 10

1.1.5.

Phân loại thiết bị lọc túi vải.......................................................................... 11

1.1.5.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ
chế rung rũ ............................................................................................................ 11
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 ................................................................................................ 13
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. ................................................................................... 15
1.1.6.
1.2.

Ưu và nhược điểm của các loại thiết bị lọc túi vải ....................................... 17

ĐẶC ĐIỂM XỬ LÝ CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI ................................. 20

1.2.1.

Đối tượng xử lý của thiết bị lọc bụi túi vải ................................................... 20

1.2.1.1.

Khái niệm................................................................................................ 20

1.2.1.2.

Các tính chất chungcủa bụi .................................................................... 20

1.2.1.3.

Dạng bụi được xử lý bởi thiết bị lọc bụi túi vải ..................................... 20

1.2.2.

Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết bị lọc túi vải................................................ 21

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

TÚI VẢI ..................... 22

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI TRÊN THẾ GIỚI ............. 22

2.1.1. Tính toán thiết kế thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế rung rũ và dòng
khí ngược. ................................................................................................................... 22
2.1.2.

Tính toán thiết kế thiết bị lọc túi vải làm sạch dung xung phản lực. ............ 25

2.1.3.

Giảm áp. ........................................................................................................ 29

2.1.4.

Đặc điểm của hạt bụi . ................................................................................... 30
Trang 3


2.1.5.

Đặc điểm dòng khí. ....................................................................................... 32

2.1.5.1.

Nhiệt độ .................................................................................................. 32

2.1.5.2.

Áp suất .................................................................................................... 33

CHƯƠNG 3. LÀM SẠCH (VỆ SINH) THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI .................................. 34
3.1.

CƠ CHẾ LÀM SẠCH THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI THEO CƠ CHẾ RUNG RŨ. 34

3.2. CƠ CHẾ LÀM SẠCH THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI THEO CƠ CHẾ SỬ DỤNG
DÒNG KHÍ NGƯỢC ..................................................................................................... 36
3.3.

CƠ CHẾ LÀM SẠCH THIẾT BỊ LỌC TÚI VẢI BẰNG XUNG PHẢN LỰC . 38

CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI.................................... 42
4.1.

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI 42

4.2. ỨNG DỤNG THỰC TIỄN CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI TẠI MỘT
CỬA HÀNG GỖ Ở CALIFONIA. ................................................................................ 43
4.3. ỨNG DỤNG THỰC TIỄN CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI CỦA CÔNG
TY UNICON ( DELIVERING TECHNOLOGY AND SERVICES) CHO NHÀ MÁY
SẢN XUẤT XI MĂNG. ................................................................................................ 45
4.4. MỘT SỐ MÔ HÌNH THIẾT BỊ LỌC ỨNG DỤNG TRONG CÁC NGÀNH
CÔNG NGHIỆP. ............................................................................................................ 46
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN ................................................................................................ 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 48

Trang 4


KẾ HOẠCH THỰC HIỆN

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. Đó cũng chính là lý do mà nhóm thực hiện chuyên đề “ Tìm hiểu về 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. NỘI DUNG THỰC HIỆN
 Tìm hiểu thông tin liên quan đến vấn đề. Thu thập thông tin từ các tạp chí, sách,
trang web có liên quan tới nội dung.
 Tổng hợp rút ra những nội dung nhằm hoàn thiện mục tiêu.
 Viết báo cáo trình bày dưới dạng văn bản.

Trang 5


4. 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.

Trang 6


DANH MỤC HÌNH ẢNH














Hình 1 .......................................................................................................... 12
Hình 2 .......................................................................................................... 14
Hình 3 .......................................................................................................... 16
Hình 4 .......................................................................................................... 32
Hình 5 .......................................................................................................... 35
Hình 6 .......................................................................................................... 37
Hình 7 .......................................................................................................... 41
Hình 8 .......................................................................................................... 43
Hình 9 .......................................................................................................... 45
Hình 10 ........................................................................................................ 46
Hình 11 ........................................................................................................ 46

DANH MỤC BẢNG
 Bảng 1 .......................................................................................................... 10
 Bảng 2 .......................................................................................................... 17
 Bảng 3 .......................................................................................................... 30

Trang 7


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI TÚI VẢI

1.1.

GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LOC 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. [1]
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. [2]
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. [3]
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). [4]

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. [7]

Trang 8


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). [5]
Không khí đi vào thiết bị thông qua rầy (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 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. [5]
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: [6]


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.

Trang 9


1.1.4. Các loại vải lọc thường được sử dụng
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 trởnên 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 trương 2 hợp thì giá của chúng rẻ hơn
vải len.ví dụ: vải nitơ được ứng dụng khi nhiêt độ khí từ 120-130oC 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/m2), khi nồng
độ bụi cao sử dụng các loại vải nhẹ hơn (400-500g/m2).
Bảng 1. Bảng tóm tắt đặc điểm của các loại vải lọc

Sợi

Chống

Chống

Chống

acide

kiềm

rách

0

T

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

Trang 10


 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. [6]

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc túi vải làm sạch theo
cơ chế rung rũ [7]

1.1.5.1.
a) Cấu tạo:

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.

Trang 11


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 bi 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. Thiết bị lọc túi vải làm sạch theo cơ chế rung rũ và nguyên lý làm việc

Trang 12


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 [7]

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.

Trang 13


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)

Trang 14


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. [7]

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:
 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.

Trang 15


Hình 3. Thiết bị lọc bụi túi vải làm sạch bằng xung phản lực

Trang 16


1.1.6. Ưu và nhược điểm của các loại thiết bị lọc túi vải [6]

Bảng 2. Ưu và nhược điểm của các loại thiết bị lọc bụi túi vải

Kiểu/Loại

Ưu điểm

Có hiệu quả cao về thu bụi

Nhược điểm

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

Có thể sử dụng túi dệt, có thể Không thể sử dụng ở nhiệt
chịu được chu kỳ làm sạch tăng độ cao
cường để giảm tích tụ bụi
Hoạt động đơn giản

Yêu cầu số lượng không
gian lớn

Mức giảm áp suất thấp, cho hiệu Cần số lượng lớn túi lọc
Thiết bị lọc bụi làm quả về thu bụi.
sạch theo cơ chế
rung rũ
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
Trang 17


tại bên trong túi

Có hiệu quả cao về thu bụi

Tỷ lệ khí qua vải thấp (1-2
ft /phút)

Thường sử dụng đối với nhiệt độ Yêu cầu làm sạch thường
cao, làm sạch nhẹ nhàng
xuyên vì hoạt động làm

sạch nhẹ nhàng
Mức giảm áp suất thấp, cho hiệu Không có cách nào hiệu
Thiết bị lọc bụi làm
quả về thu bụi.
quả để loại bỏ bụi dư tích
sạch bằng dòng khí
tụ.
ngược
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.
Có hiệu quả cao về thu bụi

Yêu cầu sử dụng khí nén
khô

Tỷ lệ khí qua vải cao (6-10 ft / Thường thông thể sử dụng
phút)
ở nhiệt độ cao ngoại trừ sử
Thiết bị lọc bụi làm
dụng các loại vải đặc biệt.
sạch bằng xung
phản lực
Hoạt động làm sạch tích cực, Không thể sử dụng nếu
tăng hiệu quả làm sạch và bụi hàm lượng hơi ẩm cao có
còn lại với số lượng tối thiểu
mặt trong khí.

Có thể làm sạch liên tục
Trang 18


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

Trang 19


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 qua 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 chungcủa bụi

Tính mài mòn
Tính dẫn điện
Độ phân tán các hạt
Tính kết dính

1.2.1.3.






Độ hút ẩm của bụi
Khả năng gây cháy và tạo hỗn hợp nỗ
Độ thấm ướt của hạt
Các chất mang trên hạt

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%. [7]
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. [7]

Trang 20


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. [7]
 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. [7]
 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. [7]
 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 bị của vải.
[7]

Trang 21


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 qua đến việc giảm áp trên hệ thống lọc. [7]

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)

Trang 22


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: [8]
𝟏

Ssys = [ ∑𝐌
𝐢=𝟏
𝐌

𝟏

−𝟏
]
=
𝐒 (𝛉)
𝐢

𝟏
𝟏 𝐌

𝟏
∑
𝐌 𝐢=𝟏𝐒𝐢 (𝛉)

=

𝑴
𝟏
𝐒𝐢 (𝛉)

∑𝑴
𝒊=𝟏

(2.2)

Trong đó:
 M

: Số lượng ngăn(buồng) trong thiết bị lọc khí

 Si (θ)

: 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 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)
Trang 23


Nếu như có N khu vực khác nhau có kích thước bằng nhau trong mỗi ngăn
(buồng) thứ i, sự cản trở Sij khác nhau. Sau đó tổng cản trở cho ngăn (buồng)
thứ i có thể được tính toán tương tự như công thức 2.2

Si(θ) =

𝑵
∑

𝟏

𝐒𝐢𝐣 (𝛉)

(2.4)

Các hằng số Se và K2 phụ thuộc vào bản chất kích thước của vải và bụi. Mối
lien 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:
𝛉

Wij(θ) = Wr + ∫𝟎 𝐂𝐢𝐧 𝐕𝐢𝐣 (𝛉). 𝐝𝛉 (2.5)
Trong đó:
 Wr
(lb/ft2)

: Khối lượng bụi còn lại trên mỗi đơn vị diện tich của túi “sạch”

 Cin

: Nồng độ bụi trong khí đầu vào (lb/ft3)

 Vij (θ)

: 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 hì

vận tốc sẽ giảm đều đặn bởi vì bụi tích tụ trên túi. Vận tốc bề mặt ở các ngăn
(buồng) riêng có lien quan đến vận tốc bề mặt trung bình và được thể hiện bằng
phương trình sau:

Vtrung bình =

∑𝐢 ∑𝐣 𝐕𝐢𝐣 (𝛉)𝐀𝐢𝐣
∑𝐢 ∑𝐣 𝐀𝐢𝐣

=

∑𝐢 ∑𝐣 𝐀𝐢𝐣
𝐌

(2.6)

(M: Số ngăn (buồng) có diện tích bằng nhau)
Trang 24


Từ phương trình 2.1 đến phương trình 2.6 cho thấy không có mối lien 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 địnhvận 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 áp bằng với
mục tiêu giảm áp suất. Nế không, lặp lại quy trình với các thong số mới đến khi
tốc độ bề mặt cụ thể mang lại áp suất giảm truing bình (áp giảm tối đa, nếu có)

đó là đủ rõ rang 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. [8]
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 loc 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 hường 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 lục. Màng lọc là kết quả của một quá trình làm việc
lâu dài và giai đoạn chuyển đổi giưa 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 bụ 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
Trang 25