Khung túi lọc bụi là gì? - Phân loại và nguyên lý hoạt động

Khung túi lọc bụi là gì?

Khung túi lọc bụi là một thiết bị lọc dạng ống được thiết kế để loại bỏ, thu giữ và tách các hạt bụi bẩn, vật chất lẫn trong không khí trong quá trình sản xuất và hoạt động công nghiệp.

Khung túi lọc bụi thường được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy công nghiệp, nơi mà nguyên lý hoạt động dựa vào lực quán tính và ly tâm để loại bỏ các hạt bụi. Khí bẩn được đưa vào hệ thống thông qua khung túi lọc, trong đó vải lọc sẽ giữ lại các hạt bụi, trong khi không khí sạch được thoát ra ngoài.

Thiết bị này thường bao gồm nhiều ống hình trụ, với mỗi ống có một đầu kín và một đầu khác để nối với ống dẫn khí vào.

Có ba phương pháp chính được sử dụng trong quá trình lọc khí của khung túi lọc bụi, bao gồm: đảo khí, lắc bụi và sử dụng tia xung.

Cấu tạo của khung túi lọc bụi

Thiết bị khung lọc bụi bao gồm hai bộ phận chính: khung túi lọc và vải lọc.

Cấu tạo khung túi lọc bụi

Trên đây là cấu tạo khung túi lọc bụi sử dụng tia xung. Khung túi lọc bụi tia xung là thiết bị phổ biến nhất trong 3 loại khung túi lọc bụi trên thị trường.

Khung túi lọc bụi sẽ bao gồm các phần sau:

• Khung bao quanh vỏ máy (main housing)

• Ống dẫn khí (dirty gas) để hướng dòng khí bẩn vào thiết bị

• Phễu (hopper), nơi chứa bụi khô rơi xuống khi máy được rung hoặc giũ bụi

• Hệ thống khí nén (compressed air manifold) cung cấp không khí xuống từng túi lọc

• Lỗ thông hơi (venturi) được đặt bên trong đầu mở hướng tia xung vào túi lọc để tạo dòng khí chảy đều

• Mỗi túi vải lọc được lồng vào khung xương túi lọc (bag support cage) để tránh biến dạng khi túi được hút chân không trong quá trình lọc

Chất liệu của vải lọc khung túi lọc bụi

Vải lọc của khung túi lọc bụi thường có hình bầu dục hoặc ống tròn, với đường kính từ 130 đến 300 mm và chiều cao từ 2 đến 5 m, được làm từ vải dệt hoặc vải không dệt.

Tùy thuộc vào điều kiện hoạt động như hóa chất, độ ẩm, nhiệt độ của dòng khí và các yếu tố khác, chất liệu vải lọc có thể là bông, nylon, polyester, sợi thủy tinh hoặc các vật liệu khác.

Thông thường, vải lọc có độ dày khoảng 0.3mm. Vải không dệt được làm từ sợi len, bông thô có độ dày khoảng 3-5 mm và thích hợp cho việc sử dụng trong các phương pháp lọc bụi như tia xung.

Vải dệt thường có độ dày từ 1.2 đến 5 mm và thường được sử dụng trong các phương pháp lọc bụi như lắc hoặc đảo khí.

Mỗi thiết bị lọc bụi túi vải (baghouse filter) có thể chứa từ hàng chục đến hàng trăm túi vải lọc. Khi thiết bị hoạt động, không khí được bơm vào bên trong làm cho túi vải căng tròn. Khoảng cách giữa các túi trong thiết bị thường từ 30 đến 100 mm.

Túi vải lọc được lồng vào khung xương túi lọc bụi - một cái lồng kim loại có tác dụng giữ cho vải lọc luôn căng và có thể tháo rời khi cần bảo trì và thay thế.

Nguyên lý hoạt động của khung túi lọc bụi

Khung túi lọc khí sử dụng các túi lọc vải được sắp xếp theo hàng và được gắn theo chiều dọc để thu giữ bụi và thải ra không khí sạch.

Một máy thổi gió cảm ứng thường hút dòng khí bụi vào nhà chứa thông qua hệ thống ống dẫn. Dòng khí sau đó đi qua các bộ lọc, trong đó các hạt bụi bị giữ lại trên bề mặt phương tiện lọc và không khí sạch được thải ra.Trong quá trình sử dụng, khi bụi tích tụ trên bề mặt bộ lọc, các hệ thống làm sạch khác nhau sẽ được kích hoạt để loại bỏ bụi.

Cách thu gom bụi của khung lọc bụi phụ thuộc vào loại hệ thống sử dụng. Ba hệ thống làm sạch phổ biến nhất là tia xung, máy lắc và đảo khí.

Trong trường hợp của khung túi lọc bụi sử dụng tia xung:

• Luồng khí bụi thường được hút vào từ dưới các túi hoặc bộ lọc thông qua cổng vào, do quạt hút tạo ra. Dòng khí chậm lại khi đi vào bên trong, dẫn đến việc các hạt bụi mất vận tốc và rơi xuống phễu.

• Dòng khí còn lại được kéo lên trên qua các bộ lọc, nơi bụi bám vào bề mặt ngoài. Khí sạch đi qua ngăn chứa không khí sạch và đi ra qua ống ra ngoài.

• Bụi tích tụ trong phễu sẽ được vận chuyển thông qua hệ thống xả ở dưới đáy của túi lọc.

Hiệu suất lọc của thiết bị lọc túi thường dao động từ 96.99% tại nồng độ bụi từ 30-80 mg/m3. Đối với nồng độ bụi cao hơn 5000 mg/m3, không khí cần lọc sơ cấp trước khi đưa vào khung túi lọc bụi. Thiết bị này có lưu lượng lọc thông thường là 150-180m3/h trên mỗi mét vuông diện tích bề mặt lọc.

Những yếu tố tác động đến quá trình lọc bụi của thiết bị

Kích thước hạt bụi

Kích thước hạt bụi và nồng độ bụi đều có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất lọc. Với các hạt bụi có kích thước dưới 0.3 micromet, lọc cần được thiết kế theo cơ chế khuếch tán. Trong khi đó, với hạt bụi lớn hơn, lọc khí cần thiết kế theo cơ chế tiếp xúc và va đập quán tính. Do đó, vải lọc phải được thiết kế để đảm bảo lọc được các hạt bụi có kích thước khác nhau.

Nồng độ bụi

Nồng độ bụi cao thường dẫn đến hiệu suất lọc cao hơn so với nồng độ bụi thấp, vì nồng độ bụi thấp cần nhiều thời gian hơn để hình thành một lớp bụi đủ dày trên bề mặt lọc.

Diện tích bề mặt lọc bụi

Diện tích bề mặt lọc bụi lớn tạo ra diện tích tiếp xúc lớn hơn giữa bụi và vải lọc, từ đó tăng khả năng bám của bụi lên bề mặt vải lọc. Để tăng diện tích tiếp xúc, có thể sử dụng nhiều ống lọc hơn và giảm đường kính của chúng.

Độ chênh áp

Độ chênh áp của thiết bị lọc túi không nên vượt quá mức 750-1500 pa để tránh làm rách túi vải lọc bên trong.

Nhiệt độ luồng không khí

Nhiệt độ của luồng không khí đi qua túi vải lọc từ chất liệu sợi tổng hợp cần được kiểm soát dưới 250°C. Túi lọc từ sợi thủy tinh có thể chịu mức nhiệt cao hơn.

Vận tốc của luồng không khí

Vận tốc của luồng không khí thường dao động từ 0.5 đến 2 m/s. Khung lọc bụi túi được thiết kế để chứa nhiều dòng khí khác nhau, và tăng tốc độ dòng khí có thể gây ra áp lực vận hành cao hơn và tỷ lệ không khí trên vải lọc. Điều này có thể gây ra áp lực cơ học lớn hơn cho các khung lọc, làm cho quá trình làm sạch bụi diễn ra liên tục ở tốc độ cao, và có thể làm giảm tuổi thọ của khung lọc khí.