TÌM HIỂU về các THIẾT bị lọc TÍNH TOÁN và THIẾT kệ hệ THỐNG THANH TRÙNG nước QUẢ SƠRI CÔNG SUẤT 250KGH (link tải bản vẽ full nằm ở trang cuối)

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TS. Trần Lệ Thu (GVHD)

BÁO CÁO

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ LỌC.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KỆ HỆ THỐNG THANH
TRÙNG NƯỚC QUẢ SƠRI CÔNG SUẤT 250KG/H
Tên sinh viên

Lớp

Mã sinh viên

Nguyễn Thị Diễm Mi

05DHTP5

2005140305

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2017
MỤC LỤC

1

Danh mục hình
Hình 2. 1: trao đổi nhiệt 2 dòng lưu chất
Hình 2. 2: quả Sơ-ri.
Hình 2.3: đường.
.Hình 2. 4: quy trình sản xuất nước ép quả sơri
Hình 2. 5: :Thiết bị ngâm rửa GP Graders
Hình 2. 6: thiết bị phun rửa của GP Graders.
Hình 2. 7: thiết bị phân loại.
Hình 2. 8: hệ thống thiết bị chần bằng hơi nước.
Hình 2. 9: thiết bị ép.
Hình 2.10: hệ thống thủy phân bằng emzim.
Hình 2. 11: thiết bị lọc khung bản.
Hình 2. 12: thiết bị phối trộn.
Hình 2. 13: thiết bị thanh trùng.
Hình 2. 14: quy trình rót chai.
Hình 2. 15: quy trình dán nhãn.
Hình 2. 16: sản phẩm nước quả Sơri
Hình 2. 17: Thiết bị ống lồng ồng
2


Hình 2. 18: Chiều di chuyển của 2 lưu chất trong thiết bị
Hình 2. 19. Cách xếp 5 ống trong một hành trình
Hình 2. 20 Sơ đồ nguyên lý thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống
Danh mục bảng

LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Công
Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM nói chung và các thầy cô trong khoa Công nghệ thực
phẩm, bộ môn Kỹ thuật thực phẩm nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những

kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong thời gian qua, giúp em hoàn thành đồ án này.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến cô Trần Lệ Thu, cô đã giúp đỡ, hướng dẫn và giúp
em hoàn thiện những thiếu sót trong suốt quá trình thực hiện đồ án học phần. Một lần
nữa, em xin chân thành cảm ơn cô.
Trong quá trình làm đồ án khó tránh khỏi sai sót, rất mong các thầy (cô) bỏ qua. Đồng
thời do chúng em thiếu kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài
báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp
thầy cô để em học thêm nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn bài báo cáo sắp
tới.

3


Lời mở đầu
Xã hội ngày càng phát triển, công nghệ ngày càng hiện đại, đời sống người dân ngày
càng nâng cao thì nhu cầu ăn uống của mọi người cũng được đề cao. Các nhà sản xuất
thực phẩm luôn không ngừng phát triển những sản phẩm mới để đáp ứng nhu cầu của
người tiêu dung. Ngành công nghệ sản xuất đồ uống cũng không ngừng phát triển. Các
loại nước ép quả ngày càng thịnh hành trên thị trường. Bởi xu hướng sử dụng sản
phẩm chiết xuất tự nhiên ngày càng được mọi người ưa chuộng. Nước ép quả sori
cũng nằm trong số các loại nước trái cây được ưa chuộng.
Ngày nay khi ngành công nghiệp phát triển mạnh mẽ, chúng ta đã lai tạo được nhiều
giống sơri cho quả với số lượng và chất lượng cao. Do đó, sự phát triển của nước giải
khát từ trái sơri góp phần giữ lại các chất dinh dưỡng trong quả, là một trong những
cách tránh lãng phí nếu không có biện pháp bảo quản tươi các loại quả đó.
Sori được gọi là vua vitamin C với hàm lượng vitamin cao gấp 20 lần so với cam và
chanh, góp phần vào sự hình thành collagen, các chất chống ôxy hóa cùng với vitamin
C trong sơ ri đóng vai trò quan trọng trong tang cường miễn dịch giúp bảo vệ cơ thể
khỏi mệt mỏi.
Nước ép sơ ri có vai trò to lớn đối với sức khỏe vì thế nhóm em chọn đề tài thết kế hệ

thống thanh trùng nước quả sơ ri với công suất 250kg/h làm đề tài đồ án kỹ thuật thực
phẩm

4


PHẦN 1. TỔNG QUAN
1.1. Cơ sở lý thuyết của thiết bị chính
1.1.1. Định nghĩa
Lọc là quá trình phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp lọc, bã được giữ lại trên
lớp lọc, dung dịch đi qua lớp lọc dưới áp suất dư so với áp suất bên dưới vật ngăn.
Nguyên tắc của quá trình lọc: cho huyền phù vào một bên vách ngăn lọc rồi tạo ra trên
bề mặt lớp hyền phù một áp suất P 1, dưới tác dụng của áp suất P1 pha liên tục chảy qua
phía bên kia nhờ việc xuyên qua các mao dẫn trên vách ngăn lọc, còn pha phân tán bị
giữ lại trên vách ngăn lọc. Pha liên tục xuyên qua vách ngăn được gọi là nước lọc, còn
pha phân tán bị giữ lại tạo thành bã lọc.
Khi pha phân tán có kích thước lớn hơn đường kính mao quản của vách ngăn lọc thì sẽ
bị giữ lại trên vách ngăn lọc và tạo thành lớp bã lọc. Chiều cao của lớp bã lọc sẽ tăng
theo thời gian và làm trở lực của lớp bã lọc cũng tăng theo. Khi đó quá trình lọc được
gọi là lọc tạo bã hay lọc bề sâu.

P1
Huyền phù
Bã lọc
Vách ngăn lọc
P2

Hình 1. 1: lọc bề mặt.
5

Ngược lại, khi pha phân tán có kích thước nhỏ hơn đường kính mao quản của vách
ngăn lọc thì sẽ khuếch tán vào bên trong các mao quản của vách ngăn lọc, bị giữ lại
bên trong và bã lọc được hình thành trong các mao quản. Khi đó quá trình lọc được gọi
là lọc bề sâu.

P1

Huyền phù
Bã lọc
Vách ngăn lọc
P2

Hình 1.2: lọc bề sâu.
Quá trình lọc là quá trình vật lý dùng để tách các hỗn hợp khó lắng, nó nằm trung gian
giữa ba quá trình: lắng, lọc, ly tâm.
Sự lọc qua vách ngăn được phân ra: lọc thông dụng, vi lọc và lọc phân tử (gồm siêu
lọc và lọc thẩm thấu ngược).
Động lực của quá trình lọc là sự chênh lệch áp suất giữa hai bên màng lọc, để quá trình
lọc có thể diễn ra, ta cần có:
P = P1 – P2 > 0
Theo lý thuyết để P > 0, ta có ba giải pháp sau:
Sử dụng áp suất thủy tĩnh (áp suất của cột chất lỏng phía trên màng lọc nằm ngang):
giải pháp này giúp tiết kiệm chi phí cho việc vận hành quá trình lọc nhưng thời gian
lọc thường kéo dài.
Sử dụng bơm để đưa huyền phù qua màng lọc, khi đó:
P1 > P2 = 1atm
6

Tạo áp lực chân không từ bên dưới màng lọc, khi đó:
P1 = 1atm > P2
Phương pháp thực hiện quá trình lọc:
Trong kỹ thuật người ta thường áp dụng 4 trường lọc:
-

Lọc trong điều kiện tốc độ lọc không đổi: C = const (dùng bơm piston).
Lọc trong điều kiện áp suất không đổi: P = const (sử dụng bơm chân không,

máy nén, cột thủy tĩnh).
- Lọc trong điều kiện tốc độ lọc và áp suất không đổi: C = const và
P = const.
- Lọc trong điều kiện tốc độ lọc và áp suất đều thay đổi: C ≠ const và
P ≠ const (sử dụng bơm ly tâm).
Tuy nhiên, áp dụng nhiều trong kỹ thuật thì có 2 trường hợp là lọc với áp suất không
đổi và lọc với tốc độ lọc không đổi.
Lọc với P không đổi (P = const) trong quá trình lọc, chiều dày lớp lọc tăng lên sẽ làm
tốc độ lọc giảm, đây là quá trình lọc không ổn định, gọi là lọc động.
Lọc với tốc độ lọc không đổi (C = const), trong quá trình lọc gradient áp suất trên lớp
lọc không đổi, P/ l không đổi, gọi là lọc tĩnh. Để giữ tốc độ lọc không đổi ta cần tăng
áp lực lọc để thắng trở lực do lớp bã ngày càng tăng.
Lọc ở nhiệt độ thấp như lọc bia ở nhiệt độ – 40C.
Lọc ở nhiệt độ thường đối với những dung dịch thực phẩm dễ lọc, độ nhớt không cao
như trong quá trình lọc dầu thực vật ta đưa dung dịch dầu đến nhiệt độ đông tụ rồi lọc.
Lọc ở nhiệt độ cao hay còn gọi là lọc nóng, phương án rất phổ biến, mục đích là giảm
độ nhớt dung dịch, tăng tốc độ lọc. Ví dụ lọc dung dịch đường tốt nhất ở 60 – 70 0C,
lọc nóng dầu ăn ở 55 – 60 0C. Nhược điểm của lọc nóng là dầu không được tách tạp
chất nên phải tiến hành lọc lại dầu bằng phương pháp lọc nguội.
Lọc gián đoạn là phương án lọc gồm 4 giai đoạn: chuẩn bị lọc, lọc, rửa bã và xả bã. Để
tăng chất lượng dung dịch lọc thường tiến hành lọc lại nước đầu vì lúc đó mới lọc chưa

có lớp bã lọc, chỉ có lớp vật ngăn nên các cặn nhỏ có thể chui qua.
Lọc liên tục: là phương án có nhiều tính ưu việt, các giai đoạn lọc đều được thực hiện
liên tục.

7


1.2.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chính
Sơ đồ quá trình lọc huyền phù:

Huyền phù

Bã lọc
Vách ngăn lọc

Dung dịch

Hình 1. 3: sơ đồ lọc.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc:
a) Chênh lệch áp suất:
P là động lực của quá trình lọc, P tăng thì tốc độ lọc tăng. Như đã nói ở trên có thể tạo
ra động lực của quá trình lọc bằng các cách sau: dùng áp lực của cột chất lỏng (áp suất
thủy tĩnh); dùng máy bơm hay máy nén đưa huyền phù vào (lọc áp suất); dùng bơm
chân không hút (lọc chân không).
Sự gia tăng của P phải có giới hạn:
Nếu P lớn thì lớp bã sẽ bị nén chặt (thể tích giảm xuống), các ống mao quản bị thu hẹp
lại, lúc đó tốc độ tăng chậm hơn so với sự tăng áp suất và đến mức có thể giảm đi, chất
lỏng không chui qua được lớp lọc.

Tuy nhiên, khi P tăng quá cao thì có thể làm rách vải lọc và phá vỡ lớp vật ngăn hoàn
toàn không có lợi.
Tùy theo phương pháp lọc ta khống chế giá trị P khác nhau.
b. Bã lọc:
Bã lọc gồm hai loại: nén được và không nén được.

8


Bã không nén được thì các hạt không bị biến dạng và ở dạng tinh thể, chúng phân bố
thành lỗ kích thước không đổi khi ta tăng áp lực, lượng dung dịch trong bã hầu như
không thay đổi.
Bã nén được thì biến dạng, khi tăng áp lực lọc chúng bị nén chặt lại.
Nếu cặn xốp (cặn chứa bã không nén được), độ nhớt dung dịch thấp thì tốc độ lọc cao.
Nếu cặn dẻo (kết dính lại thành khối, chứa bã nén được), độ nhớt dung dịch cao thì
khó lọc. Ví dụ nước quả, dầu, dung dịch đường, dung dịch có tinh bột..Trong trường
hợp này ta phải tác động làm thay đổi cấu trúc bã lọc: có thể giảm độ nhớt dung dịch
bằng cách tăng nhiệt độ dung dịch trước khi lọc, nhiệt độ lọc phụ thuộc vào loại dung
dịch. Ví dụ lọc dung dịch đường ở 60 – 70 0C. Ngoài ra, còn có thể sử dụng chất trợ
lọc.
c. Chất trợ lọc:
Chất trợ lọc là một loại bột mịn được đưa vào để hỗ trợ cho quá trình lọc. Chất trợ lọc
có nhiệm vụ tạo thành trên bề mặt lọc một lớp bã bổ sung làm tăng khả năng giữ pha
rắn và giảm trở lực của pha lỏng.
Bột trợ lọc muốn thực hiện đúng nhiệm vụ của mình cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
Tạo được trên bề mặt lọc lớp bã có độ xốp lớn (0, 85 ÷ 0,9), nhưng kích thước lỗ xốp
bé.
Bề mặt riêng của bột trợ lọc không lớn lắm (vì bề mặt riêng lớn thì kích thước hạt bé
và trở lực lớn).
Giới hạn thành phần cỡ hạt của bột trợ lọc trong phạm vi hẹp (tức là kích thước cỡ hạt

tương đối đồng nhất).
Khối lượng riêng bột trợ lọc không lớn lắm (vì khối lượng riêng lớn tạo ra sự phân lớp
trong huyền phù).
Độ nén ép dưới áp suất không lớn lắm.
Không hòa tan và trơ hóa học với pha lỏng của huyền phù.
Người ta thường có hai cách để sử dụng bột trợ lọc:
• Hòa bột trợ lọc vào huyền phù (khoảng 0,01 ÷ 4% huyền phù đem lọc).
•
Phủ lớp bột trợ lọc lên bề mặt (thường dùng cho thiết bị lọc gián đoạn)
với chiều dày khoảng 0, 8 ÷ 2, 5 mm (tương đương với khối lượng 0, 1 ÷ 0, 75
kg/ m2).
9


Trong các thiết bị lọc liên tục người ta thường pha bột trợ lọc vào huyền phù rồi tiến
hành lọc với tốc độ lớn.
Trong sản xuất, người ta thường sử dụng nhiều loại bột trợ lọc khác nhau như:
diatomit, perolit, amiăng, mùn cưa, than hoạt tính…
Ví dụ như trong sản xuất bia và rượu vang, người ta dùng máy lọc ép để đảm bảo độ
trong của sản phẩm; dùng máy lọc chân không thùng quay có lớp lọc lót để lọc các
chất lỏng chứa nhiều chất rắn ở dạng huyền phù, hay lọc huyền phù của chất rắn ở
dạng bùn (hoặc có tính nhớt như gelatin).
d. Vật ngăn lọc:
Bề dày của vật ngăn lọc và tính chất của nó cũng ảnh hưởng đến tốc độ lọc. Thường
thì sử dụng vật ngăn lọc xốp, mỏng, và dễ thay thế như: vải lọc, màng xốp, tơ nhân tạo
hay cát sỏi…
Vật ngăn lọc có 3 tính năng cơ bản:
-

Giữ pha rắn càng nhiều càng tốt, đồng thời trở lực đối với pha liên tục càng nhỏ càng

-

tốt.
Sự phân bố đồng đều các lỗ xốp (mao dẫn) trên bề mặt vật ngăn lọc.
Chịu được tác động của môi trường lọc như: độ thấm ướt , độ bền về áp suất, nhiệt độ,
hóa học, cháy nổ, điều kiện tái sinh bề mặt lọc.
Người ta có thể đánh giá khả năng giữ pha rắn của vật ngăn lọc bằng hiệu quả của quá
trình phân riêng. Ta gọi:
Cm: nồng độ pha rắn trong hỗn hợp (huyền phù).
Cn: nồng độ pha rắn trong nước lọc.
ç = [(Cm - Cn)/ Cm] * 100%
Trở lực của vách ngăn lọc được biểu diễn:
Rv = (P. Sơ)/ Mv
Trở lực của vật ngăn lọc thay đổi theo thời gian sử dụng nên còn được biểu diễn dưới
dạng:
RvT =Rv eKtN
Trong đó:
RvT: trở lực của vật ngăn lọc theo thời gian sử dụng.
10


Rv: trở lực vật ngăn còn mới
Kt: hằng số lưu ý đến vật ngăn lọc.
N: thời gian hoặc chu kỳ sử dụng.
Chọn vật ngăn lọc phù hợp với yêu cầu cụ thể là một việc làm hết sức phức tạp, liên
quan đến nhiều yếu tố khác như: chất lượng nước lọc, thời gian sử dụng và giá thành
sản phẩm.
Vật ngăn lọc có thể sử dụng dưới nhiều dạng khác nhau:
•

•
•
•

Dạng hạt: cát, đá, sỏi, than…
Dạng sợi: sợi bông, sợi đay, sợi tổng hợp…
Dạng tấm: kim loại đục lỗ…
Dạng vật xốp: sứ, thủy tinh, cao su…

Vật ngăn lọc được phân loại theo các dấu hiệu khác nhau:
•

Theo nguyên tắc lọc: lọc bề mặt và lọc sâu thì vật ngăn lọc bề mặt gồm:

giấy lọc, vải lọc, nỉ, len…; còn vật ngăn lọc sâu gồm: các lớp than, sỏi, đá,
cát…
•
Theo cấu trúc: vật ngăn uốn được (có tính dẻo) và vật ngăn không uốn
được (có tính cứng).
•
Theo vật liệu chế tạo: giấy, amiăng, bông, len dạ, kim loại…
•
Theo phương pháp chế tạo: lưới đan từ sợi, ép từ các dạng bột, dệt, tấm
đục lỗ…
1.3.

Các thiết bị và mô tả đặc tính của từng thiết bị
Máy và thiết bị lọc có rất nhiều loại và có cấu tạo khác nhau. Trong sử dụng ta chia
thiết bị thành từng nhóm dựa vào các cách sau:
• Theo phương thức làm việc gián đoạn hay liên tục.

• Theo động lực của quá trình (trọng lực, áp lực hoặc chân không).
• Theo vách lọc (vật liệu xốp hoặc lớp cát sỏi, vải lọc hoặc các vật liệu có cấu
trúc mao quản).
• Theo cấu tạo (lọc ép, lọc trục lăn, lọc ly tâm).
Trong thực tế có nhiều loại thiết bị không chia theo trên, như loại thiết bị lọc đa dạng,
vừa làm việc ở điều kiện áp lực, vừa làm việc ở điều kiện chân không, vừa có vách lọc
bằng vải lọc vừa có vách lọc loại ống sứ xốp,.
Những loại thiết bị lọc thường dùng có thể chia như sau:
11


Thùng lọc
Thiết bị lọc áp lực như máy lọc đĩa, máy lọc khung bản
Thiết bị lọc liên tục:
Lọc thùng quay, như máy lọc chân không thùng quay, máy lọc áp lực thùng quay.
Máy lọc đĩa.
Máy lọc băng tải.
1.3.1. Thiết bi lọc ép
a) Nguyên tắc cấu tạo:
Thiết bị lọc ép làm việc gián đoạn nghĩa là huyền phù lọc vào liên tục, nước trong
chảy ra liên tục, bã được rửa theo chu kỳ. Thiết bị lọc ép được cấu tạo bởi bộ phận bởi
bộ phận chủ yếu là khung và bản.
Khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào.
Bản lọc tạo ra bề mặt lọc với các rãnh nước lọc.
Khung và bản thường được chế tạo với tiết diện vuông, xung quanh hình thành bề mặt
phẳng nhẵn nhô lên tạo sự tiếp xúc bít kín lúc ghép khung và bản. Khi tiến hành lọc
người ta phải ép chặt các khung bản để giữ áp suất lọc không làm rò rỉ ra ngoài nên
người ta mới gọi đây là lọc ép.
Lực ép khung bản cần đạt được :
P ≥ Q1 + Q2

Trong đó:
Q1: lực áp suất huyền phù.
Q2: lực ép tại bề mặt tiếp xúc của khung và bản – Q2 = pt * Ft.
pt: áp suất tiếp xúc, thường lấy pt ≥ 3p1 (p1 là áp suất lọc).
Ft: diện tích bề mặt tiếp xúc.
Thiết bị lọc ép khung bản và kiểu ngăn chỉ khác nhau về vị trí nhập liệu.
Thiết bị lọc ép khung bản được miêu tả như sau: người ta xếp liên tiếp các khung và
bản lên khung đỡ nhờ hai tai trên khung và bản tì lên hai thanh dọc của khung đỡ. Bản
12


lọc đầu trên với bên bề mặt lọc được gọi là bản cố định, tiếp theo là khung và bản liên
tiếp, cuối cùng là bản với một mặt lọc gọi là bản di động. Giữa khung và bản là vách
ngăn lọc. Ép chặt khung bản với lực P bằng cơ cấu vít đai ốc được thực hiện bởi tay
quay. Toàn bộ thiết bị lọc khung bản được đặt trên bệ đỡ. Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu
của khung và bản nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp liệu.
Nước lọc từ bản chảy xuống được lấy ra theo van.
Thiết bị lọc ép loại ngăn cũng được kết cấu tương tự, tuy nhiên không có khung mà chỉ
có bản lọc; giữa hai bản người ta lắp hai tấm vách ngăn tạo thành không gian rỗng
nhập huyền phù và chứa bã. Huyền phù được đưa vào theo từng ống tại tâm các bản.

Hình 1. 4: thiết bị lọc khung bản.
a)

Nguyên tắc hoạt động:
Quá trình lọc được thực hiện như sau: huyền phù theo ống vào và phân ra theo số
lượng khung tràn vào khoang trống dưới áp suất nước lọc đi qua vách ngăn lọc theo
các rãnh trên bản chảy xuống và nhờ van được lấy ra ngoài. Pha rắn được giữ lại trên
bề mặt vách ngăn lọc và chứa trong khung. Khi các khung đã đầy bã thì dừng quá trình
lọc và tiến hành rửa bã. Việc rửa bã có thể thực hiện xuôi chiều giống như quá trình

lọc hoặc ngược chiều. Nước rửa bã vào bản này và ra bản khác.
Thiết bị lọc ép làm việc gián đoạn nên thời gian từ lúc bắt đầu lọc cho đến khi tháo bã
xong được gọi là chu kỳ lọc.
Thiết bị lọc ép làm việc gián đoạn được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất
và nhiều nhất có thể kể đến trong quá trình lọc bia.
13


Hình 1.5: nguyên lý hoạt động thiết bị lọc khung bản.

1.3.2.

Thiết bị lọc tấm:

a) Cấu tạo:

Hình 1. 6: cấu tạo máy lọc tấm.
Máy lọc tấm làm việc ở áp suất dư gồm có thân hình trụ, bên trong đặt các tấm hình
chữ nhật được gắn chặt vào nắp. Nắp và tấm có thể di động được nhờ hai con lăn chạy
trên hai đường ray đặt ở bên trong thân hình trụ. Mỗi tấm có ống tháo và van để tháo
nước lọc. Có cửa huyền phù vào, cửa đẩy không khí.

14


Ngoài ra còn có thiết bị lọc tấm làm việc ở áp suất chân không. Loại này dùng để lọc
huyền phù có độ pha rắn nhỏ. Cấu tạo gồm nhiều tấm lọc lắp trên một khung, bể chứa
huyền phù, bể rửa, bể tháo bã có vít tải để tháo bã. Toàn bộ khung lọc treo trên con
chạy

Hình 1.7: máy lọc tấm làm việc ở áp suất chân không.
b)
Nguyên lý làm việc
Máy lọc tấm làm việc ở áp suất dư:
Huyền phù được bơm hay nhờ không khí nến đưa vào thiết bị qua ống, không khí
trong thùng bị đẩy ra cửa qua van tự động.
Khi thùng chứa đầy huyền phù thì van tự động đóng lại, trong thùng có áp suất dư,
dưới tác dụng của áp suất chất lỏng chảy qua vách lọc, theo ống tháo ra ngoài. Khi lớp
bã đạt đến chiều dài yêu cầu ngừoi ta dùng không khí nén đẩy huyền phù dư ra ngoài.
Muốn rửa bã người ta cho nước vào thùng, sau đó dùng không khí nến đẩy nước ra
ngoài rồi sấy khô bã cũng bằng không khí. Để tháo bã người ta tháo nắp, kéo tấm lọc
ra ngoài, dùng nước rửa hay không khí để tách bã.
Máy lọc tấm làm việc ở áp suất chân không:

15


Khi nhúng vào bể huyền phù khung được hút chân không, nước trong qua vải lọc, đi
vào phía trong khung rồi theo đường ống dẫn đến bộ phận chứa, còn bã bám trên vải
và đạt đến bề dày cần thiết (khoảng 5 đến 33mm), khung được đưa sang bể rửa nhưng
vẫn tiếp tục hút chân không. Sau khi rửa xong chuyển khung sang bể để tháo bã bằng
không khí hoặc chất lỏng.
b) Ưu nhược điểm:
Ưu điểm:
Tốn ít nước rửa.
Vải lọc ít bị hao mòn.
Năng suất cao.
Nhược điểm:
Giá thành thiết bị cao.
Khó kiểm tra bề dày bã.

Khó thay vải lọc.
1.3.3. Máy lọc ống
a) Cấu tạo:
Gồm các hình ống trụ xốp, đáy kín. Bên trong có lồng khung thép có gờ và lỗ. Ống lọc
được làm bằng thạch anh, thủy tinh hay sành sứ xốp.
b) Nguyên lý hoạt động:
Huyền phù vào cửa chứa đầy trong máy lọc. Ở áp suất khoảng 8at, nước lọc thấm qua
tường xốp của ống trụ theo lỗ chảy vào rãnh rồi ra ngoài. Phần huyền phù còn dư đi
qua rãnh khác của ống kim loại rồi theo cửa trở về bể chứa. Khi lớp bã đạt đến bề dày
quy định thì ngừng cung cấp huyền phù, rồi dùng không khí nến đẩy huyền phù dư ra
cửa huyền phù vào.

16


Muốn rửa bã người ta cho nước rửa vào cửa huyền phù vào , nước rửa đi như nước
lọc. Sau khi rửa sấy khô bằng không khí hoặc khí nén cũng cho vào cửa và theo rãnh
ra ngoài.
Để tháo bã người ta dùng không khí thổi vào rãnh, bã sẽ tơi ra và rơi xuống.
Theo định kỳ người ta phải làm sạch các lỗ trong ống bằng cách rửa chúng bằng dung
môi thích hợp hoặc bằng cách thổi không khí nén vào.
Máy lọc loại này thường có diện tích lọc từ 0,01 đến 52 m 2, độ xốp đạt 40%, chiều dài
ống lọc 2 m, số ống từ 1 đến 69 ống. Bề dày lớp bã khi lọc 1 ống đạt 40 đến 60 mm và
lọc nhiều ống đạt khoảng 15 đến 20 mm.
c) Ưu, nhược điểm:
Ưu điểm:
Gọn gàng.
Làm việc chắc chắn.
Rửa và sấy bã đơn giản.
Có thể lọc được các huyền phù ăn mòn hóa học.

Lọc sạch
Có thể tự động hóa quá trình.
Nhược điểm:
Lỗ mao quản của các ống dễ bị bịt kín bởi các hạt.
Không quan sát được quá trình lọc.
1.3.4. Thiết bị thiết bị lọc chân không thùng quay:
a. Nguyên tắc cấu tạo:
Thùng quay dạng trụ, trên thành đục lỗ và bên ngoài phủ vách ngăn lọc. Còn ngăn
trong phân ra 12 ngăn riêng biệt, mỗi ngăn có đường ống nối với trục rỗng tại tâm

17


thùng quay. Hệ thống đường ống cùng với trục rỗng tạo thành đường hút chân không
và dẫn nước lọc.
Kết cấu thiết bị lọc chân không thùng quay được miêu tả như sau: thùng lọc với các
ngăn có ống dẫn nối liền trục rỗng thông ra đầu phân phối chân không. Thùng quay
được nhờ bộ truyền động qua bánh răng. Chống sa lắng của huyền phù nhờ bộ khuấy
được truyền động từ cơ cấu. Khu vực sấy bã được hỗ trợ bởi cơ cấu ép băng tải. Thực
hiện tháo lắp bằng cơ cấu dao cạo.
Đầu phân phối chân không cho máy lọc thùng quay được mô tả như sau: gồm hai đĩa
tiếp xúc với nhau, một đĩa chuyển động được nối liền với trục rỗng của thùng quay,
còn một đĩa không chuyển động (cố định) nối liền với hệ thống hút chân không. Bề
mặt tiếp xúc giữa đĩa chuyển động và đĩa cố định phải chế tạo sao cho giảm ma sát
chuyển động, đồng thời phải kín đối với hệ thống chân không. Đĩa chuyển động có 12
lỗ tương ứng với 12 ngăn trên thùng lọc, còn đĩa cố định có 3 rãnh: rãnh A tương ứng
với vùng lọc; rãnh B – vùng rửa và làm ráo; rãnh C – vùng tạo bã và tái sinh. Trong
quá trình lọc thùng quay, ngăn nào trùng với rãnh tương ứng của đĩa cố định thì hoạt
động theo chế độ đã định.

18


Hình 1. 8: cấu tạo thiết bị lọc chân không thùng quay.

19


Hình 1. 9: thiết bị lọc chân không.
b. Nguyên tắc hoạt động:
Lọc chân không thùng quay là thiết bị làm việc liên tục với động lực quá trình được
tạo ra bằng bơm chân không. Như vậy áp suất lọc là áp suất khí quyển tức p 1 = pa, do
đó động lực lọc:
p = pa - pv
(pv là áp suất chân không do bơm tạo nên)
Thiết bị lọc là thùng hình trụ đường kính D chiều dài L quay với tốc độ n vòng / phút.
Do vậy chu kỳ làm việc:
ơk = 60/ n (s)
Và diện tích bề mặt thùng lọc:
F = ð * D * L (m2)
Người ta có thể bố trí bề mặt lọc bên trong thùng, tức huyền phù vào trong thùng, từ
đó nước lọc chảy ra ngoài. Thông dụng hơn cả, là trường hợp bố trí bề mặt lọc phía
ngoài thùng, nghĩa là nước lọc chảy từ ngoài vào trong.
20


Thùng quay đặt trong bể chứa huyền phù với độ nhúng sâu cố định theo mực chất lỏng
không đổi. Thông thường theo chu vi của thùng người ta phân chia ra 6 khu vực tương
ứng với các góc ư khác nhau.
Thiết bị đi kèm trong hệ thống lọc:.

Hệ thống lọc chân không thùng quay gồm: thùng quay nhúng trong bể huyền phù,
thùng cấp huyền phù có cánh khuấy chống sự sa lắng pha rắn, còn trong bể cũng có
cánh khuấy.
Huyền phù từ thùng nhờ bơm cấp vào bể, mức chất lỏng được cố định bằng ống chảy
tràn. Bơm chân không hút từ bình tách bọt, các giọt lỏng ngưng lại chứa trong bình.
Nước lọc và nước rửa tách trong bình và chứa ở bể; hỗ trợ việc tách bã và tái sinh vách
ngăn lọc nhờ dòng khí nén từ bình được cung cấp bởi máy nén.
1.3.5. Thiết bị lọc đĩa chân không:
a. Nguyên tắc cấu tạo:
Đĩa lọc hình tròn được ghép từ các cánh quạt, mỗi hình quạt được gọi là một tấm lọc
giữ vai trò giống như ngăn lọc trong thùng quay.
Nguyên lý cấu tạo của đĩa lọc: tấm lọc hình quạt là khoang rỗng để bên ngoài phủ
được vách ngăn lọc. Tấm lọc được cấu tạo bởi đầu nối gắn vào trục rỗng. Trục rỗng
cũng được chia ra các ngăn tương ứng với số tấm lọc trên đĩa.
Trên trục rỗng lắp nhiều đĩa lọc và quay với tốc độ n vòng để thực hiện quá trình lọc
liên tục. Đầu phân phối chân không cũng được kết cấu như trong lọc thùng quay.
b. Nguyên tắc hoạt động:
Về nguyên tắc thiết bị lọc đĩa chân không cũng giống như máy lọc chân không thùng
quay, chỉ khác thùng lọc được thay thế bằng đĩa lọc. Như vậy đĩa lọc là bộ phận chủ
yếu để thực hiện quá trình phân riêng.
1.3.6. Thiết bị lọc băng tải chân không:
1.3.7. Nguyên tắc cấu tạo:
Băng tải chuyển động giữa tang dẫn và tang bị dẫn tạo thành bề mặt lọc liên tục, hơn
nữa mặt dưới của băng tải tì lên bề mặt của các khoan hút chân không. Theo chiều dài
L (khoảng cách giữa 2 tang) người ta bố trí các khoan thông với hệ thống hút chân
21


không và dẫn nước lọc, nước rửa, tương tự các ngăn lọc trong thùng quay. Huyền phù
đưa vào đầu băng tải và bã lấy ra ở cuối băn g tải.

Hình 1. 10: cấu tạo lọc băng tải.

1.3.7. Thiết bị lọc tay áo (lọc túi):
a. Nguyên tắc cấu tạo:
Thiết bị lọc túi dùng để làm sạch hệ khí rắn (hệ bụi) với hiệu suất cao, nên được sử
dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất.
Bộ phận chủ yếu của thiết bị là túi lọc bằng vải được dệt từ các loại sợi khác nhau, với
nhiều kiểu diệt. Loại vải nặng 600 – 800 g/ 2 dùng cho hệ nồng độ bụi thấp; còn loại
vải nhẹ 400 – 500 dùng cho hệ nồng độ bụi cao. Các túi lọc thường là dạng hình trụ
đường kính 150 – 400 mm, với tỉ số chiều dài trên đường kính khoảng 30. Hỗn hợp hệ
bụi đi vào bên trong túi lọc, sau đó khí sạch thoát ra còn bụi bị giữ lại rồi rơi xuống
khoang chứa bụi của thiết bị.

22


Hình 1. 11: các dạng túi lọc.
Thiết bị lọc túi thường có dạng hình hộp dài L, rộng B và cao H; được chia thành
nhiều ngăn (khoảng 12 ngăn), để làm việc luân phiên theo chế độ lọc và chế độ rũ bụi.
Số túi lọc trong mỗi ngăn từ 8 – 15.

Hình 1. 12: cấu tạo thiết bị lọc túi.

23


Hình 1. 13: thiết bị lọc túi.
b. Nguyên tắc hoạt động:
Thiết bị lọc túi thể hiện các ngăn thông với khoang chứa cặn hình nón được trang bị

vít tải. Hỗn hợp vào cửa thiết bị rồi phân ra thành các dòng tương ứng với số ngăn. Từ
các ngăn khí bụi qua các túi lọc, để bụi lại trên bề mặt túi. Khí sạch thoát ra đi lên
khoang chứa khí sạch, rồi theo cửa ra ngoài, pha rắn giữ lại trên bề mặt túi lọc nhờ cơ
cấu rung động rũ bụi rơi xuống khoang chứa cặn và vít tải vận chuyển cặn ra ngoài.
Rũ bụi có thể thực hiện bằng rung động cơ học hoặc bằng dòng khí nén thổi ngược
chiều với quá trình lọc. Rung động cơ học có thể thực hiện bởi cơ cấu cam, bánh lệch
tâm hoặc cơ cấu điện từ.
Rũ bụi các túi lọc nhằm làm sạch và tái sinh bề mặt lọc; vì vậy từ kinh nghiệm sản
xuất người ta thiết lập nên chế độ rũ bụi như sau: từ 5 – 8 phút rũ bụi một lần và mỗi
lần kéo dài khoảng 20 – 30 giây.
Bề mặt lọc dính bụi làm giảm lưu lượng nhanh và đồng thời tăng trở lực rất lớn.
Khi thực hiện quá trình lọc hệ bụi, cần lưu ý đến điều kiện nhiệt độ và độ ẩm của khí.
Trong điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm lớn bề mặt lọc dễ bị tắt do sự dính bết. Điều

24


này không những làm nghẽn quá trình lọc mà còn làm giảm tuổi thọ của các túi lọc rất
nhiều
1.4. Các hãng có thiết bị tương ứng
Hãng MW Wtermart

Hình 1. 14: máy lọc của hang MW Watermart.
Hãng Hengda Filter Press

Hình 1. 15: thiết bị hãng Hengda Filter Press.

25