Lọc bụi túi vải: cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống

Lọc bụi túi vải (Baghouse Dust Collector) là thiết bị xử lý bụi công nghiệp phổ biến nhất hiện nay nhờ hiệu suất lọc cao, độ bền tốt và phù hợp với nhiều loại bụi khô. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu cấu tạo – nguyên lý hoạt động – ưu nhược điểm.

1. Hệ thống lọc bụi túi vải là gì?

Hệ thống lọc bụi túi vải (Baghouse Dust Collector) là giải pháp xử lý bụi công nghiệp hiệu quả nhất hiện nay, phù hợp với môi trường bụi khô và nồng độ cao như xi măng, gỗ, lò hơi, luyện kim, phân bón, hóa chất và thực phẩm. Thiết bị sử dụng các túi lọc bụi bằng vải Polyester, PPS, P84 hoặc PTFE để giữ lại hạt bụi mịn khi dòng khí đi qua, giúp đạt hiệu suất lọc lên đến 99,7%, đáp ứng tiêu chuẩn khí thải ngày càng nghiêm ngặt.

2. Cấu tạo của hệ thống lọc bụi túi vải

Một hệ thống baghouse chuẩn gồm các thành phần chính:

2.1. Thân vỏ bộ lọc bụi túi vải (Housing)

• Kết cấu thép, chịu áp lực và nhiệt độ cao.

• Chia thành các buồng lọc (chamber) để giũ bụi luân phiên.

2.2. Ống dẫn khí vào/ra (Inlet – Outlet Duct)

• Khí bẩn đi vào từ phía dưới hoặc ngang.

• Khí sạch thoát ra qua ống phía trên.

2.3. Túi lọc bụi (Filter Bag)

• Là bộ phận quan trọng nhất.

• Thường làm bằng: Polyester, Acrylic, PPS, P84, PTFE…

• Kiểu túi: dạng ống tròn hoặc dạng hộp (pleated).

• Tuổi thọ trung bình: 1,5 – 3 năm tùy nhiệt độ & hàm lượng bụi.

2.4. Lồng túi (Cage)

• Khung thép đặt trong túi giúp túi không bị xẹp khi có lực hút.

2.5. Hệ thống giũ bụi bằng khí nén (Pulse Jet)

• Gồm van điện từ, ống thổi khí (blowpipe), bình khí nén.

• Mỗi chu kỳ giũ bụi kéo dài 0,1–0,2 giây, giúp túi lọc sạch bụi, giảm trở lực.

2.6. Phễu chứa bụi (Hopper)

• Thu gom bụi rơi xuống sau khi giũ.

2.7. Hệ thống xả bụi trong bộ lọc bụi túi vải

• Van xoay (rotary valve), vít tải hoặc xả trực tiếp ra silo.

3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc bụi túi vải

• Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc bụi túi vải như sau: cho không khí lẫn bụi đi qua 1 tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ bị giữ lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏ hơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ được cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ .
• Sau 1 khoảng thời gian lớp bụi sẽ rất dày làm sức cản của màng lọc quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua và tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải. Thao tác này được gọi giũ bụi.
• Bụi được gỡ bỏ từ túi lọc bởi lực nén của khí nén vào trong lòng túi lọc (thông qua hệ thống van điện từ và bình tích khí nén), áp suất thông thường khoảng 4 bar.
• Trong suốt quá trình làm sạch, bụi rơi vào phễu và được vận chuyển đi thông qua hệ thống xả và vận chuyển dưới đáy lọc bụi (gồm van khóa, xích cào).
• Trong quá trình lọc, bụi tích lại ở bên ngoài túi vải và làm tăng trở kháng vận hành dần dần. Khi trở kháng đạt đến một giá trị cài đặt trước, bộ điều khiển làm sạch (cleaning controller) gửi ra ngoài một tín hiệu.
• Trước hết van poppet (poppet valve) đóng để dừng quá trình lọc. Sau đó van khis nén được mở làm khí nén được nén vào túi lọc thông qua đường ống định vị ở bên trên mỗi hàng của túi lọc, túi lọc bị phồng ra và rung mạnh làm bụi rơi ra khỏi bề mặt bên ngoài của túi, bụi rơi vào phễu gom.
• Đó được gọi là bước hoàn nguyên túi lọc. bước này có thể đan xen với chu kỳ làm việc của thiết thị lọc, tuy nhiên cũng có trường hợp một hoặc một số ngăn ngừng làm việc để hoàn nguyên túi vải , không nhất thiết là tất cả.
• Tải trọng không khí thường là 150- 200 m/h, trở lực của thiết bị khoảng 120- 150 kg/ m2. Chu kỳ rũ khoảng 2- 3 h. Sau khi làm sạch của hệ thống kết thúc, van poppet (poppet valve) mở lại và quá trình lọc lại bắt đầu. Quá trình làm sạch được điều khiển bởi bộ đếm thời gian tự động.
• Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải có năng suất lọc khoảng 150 – 180 m3/h trên 1m2 diện tích bề mặt vải lọc.
• Khi nồng độ bụi khoảng 30 ¸ 80 mg/m3 thì hiệu quả lọc bụi khá cao đạt từ 96¸99%.
• Nếu nồng độ bụi trong không khí cao trên 5000 mg/m3 thì cần lọc sơ bộ bằng thiết bị lọc khác trước khi đưa sang bộ lọc túi vải.
• Hiệu quả lọc đạt tới 99,5%

4. Sơ lược về vải lọc của bộ lọc bụi túi vải

• Vải lọc có thể là vải dệt hay vải không dệt, hay hỗn hợp cả 2 loại. Nó thường được làm bằng sợi tổng hợp để ít bị ngấm hơi ẩm và bền chắc. Chiều dày vải lọc càng cao thì hiệu quả lọc càng lớn.
• Loại vải dệt thường dùng các loại sợi có độ xe thấp, đường kính sợi lớn, dệt với chỉ số cao theo kiểu dệt đơn. Chiều dày tấm vải thường trong khoảng 0,3mm. Trọng lượng khoảng 300~500 g/m2.
• Loại vải không dệt thường làm từ sợi len hay bông thô. Người ta trải sợi thành các màng mỏng và   đưa qua máy định hình để tạo ra các tấm vải thô có chiều dày 3~5mm.
• Loại vải hỗn hợp là loại vải dệt, sau đó được xử lý bề mặt bằng keo hay sợi bông mịn. Đây là loại vải nhập ngoại thông dụng hiện nay. Chúng có chiều dày 1,2~5mm.
• Vải lọc thường được may thành túi lọc hình tròn đường kính D=125~250 mm hay lớn hơn và có chiều dài 1,5 đến 2 m. Cũng có khi may thành hình hộp chữ nhật có chiều rộng b=20~60mm; Dài l=0,6~2m. Trong một thiết bị có thể có hàng chục tới hàng trăm túi lọc.
• Với túi lọc tròn – dài, người ta thường may kín một đầu túi, đầu kia để trống. Khi làm việc, đầu để trống được liên kết với cổ dẫn khí lọc vào túi trên mặt sàng phân cách của buồng lọc bụi. Khi cho không khí trước khi lọc đi vào trong túi qua cổ, dòng khí đi xuyên qua túi vải ra khoang khí sạch và thoát ra ngoài. Chiều đi này sẽ làm túi vải tự căng ra thành bề mặt lọc hình trụ tròn. Với sơ đồ này, miệng túi nối với mặt sàng thường được quay xuống phía dưới để tháo bụi ra khỏi túi khi làm sạch mặt vải.
• Khi cho không khí đi theo chiều từ bên ngoài vào bên trong túi, trong túi phải có khung căng túi làm từ kim loại để túi không bị xẹp lại khi làm việc. Với sơ đồ này, miệng túi nối với mặt sàng thường được quay lên phía trên.
• Với túi lọc hình hộp chữ nhật, chỉ có một sơ đồ là cho không khí đi từ bên ngoài vào bên trong túi, và bên trong túi buộc phải có khung căng túi vải.
• Khoảng cách giữa các túi chọn từ 30 ~ 100mm.
• Việc hoàn nguyên bề mặt lọc có thể tiến hành sau khi ngừng cho không khí đi qua thiết bị và làm sạch bụi trên mặt vải bằng 2 cách:
  • Rung rũ bằng cơ khí nhờ một cơ cấu đặc biệt.
  • Thổi ngược lại bằng khí nén hay không khí sạch.

Vì có đặc điểm là chu kỳ làm việc gián đoạn xen kẽ với chu kỳ hoàn nguyên nên thiết bị này bao giờ cũng có hai hay nhiều ngăn (hay nhiều block trong cùng 1 ngăn) để có thể ngừng làm việc từng ngăn (hay từng block) mà rũ bụi. Tải trọng không khí của vải lọc thông thường là 150~200 m/h  .

trở lực của thiết bị khoảng 120~150 kg/m2, Chu kỳ rũ bụi là 2-3h

5. Cách tính toán sơ bộ thiết bị lọc bụi túi vải

• Tổng diện tích túi lọc bụi túi vải yêu cầu: F = Q/(150~180)(m2)
• Diện tích của 1 túi trọng hệ thống lọc bụi túi vải:
• Túi tròn: f = p x D x I(m2)
• Túi hộp chữ nhật: f = 2 x (a + b) x l (m2)
• Số túi trong 1 ngăn lọc: n = F/f (lấy tròn)/ (túi).

Với:

• Q – Lưu lượng khí thải cần lọc (m3/h)
• D – Đường kính túi lọc hình trụ tròn (m)
• a; b; l – Chiều rộng, chiều dày và chiều dài túi hộp chữ nhất(m).

6. Ứng dụng của hệ thống lọc bụi túi vải

• Nhà máy xi măng.

• Lọc bụi túi lò hơi, lò đốt rác sinh hoạt, rác y tế.

• Chế biến gỗ.

• Nhà máy thép.

• Dây chuyền đóng bao.

• Sản xuất phân bón, hóa chất.

• Thực phẩm, dược phẩm.

7. Kết luận

Hệ thống lọc bụi túi vải là giải pháp tối ưu cho đa số nhà máy có bụi khô. Khi kết hợp đúng loại vải lọc, thiết kế tốc độ gió hợp lý và vận hành chuẩn, baghouse có thể đạt hiệu suất lên đến 99,7%, đảm bảo đạt tiêu chuẩn khí thải hiện hành.

Mọi chi tiết đặt hàng, tư vấn thiết kế, quý khách vui lòng gửi thông tin đến chúng tôi qua:

Gửi yêu Cầu báo giá

Gọi ngay 0888294499

Email:fansipanvina@gmail.com

Website: fsp.com.vn

Nhân viên công ty tiếp nhận trả lời tư vấn, báo giá sản phẩm 24/7