THIẾT bị lọc bụi TAY áo

Thiết bị lọc bụi ống tay áo có khung lồng và có hệ thống phụt khí nén kiểu xung lực để giũ bụi 99999 Chương IV: CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH LỌC……….. Đối với thiết bị lọc bụi kiểu ống tay áo nh

MỤC LỤCChương I: ĐẶT VẤN ĐỀ………

1.1. Sơ lược về bụi và tính chất của bụi

1.1.1. Sơ lược về bụi

1.1.1.1. Các khái niệm chung về bụi

1.1.1.2. Phân loại bụi theo nguồn gốc

1.1.1.3. Phân loại theo kích thước hạt bụi

1.1.1.4. Phân loại bụi theo tác hại

1.1.2. Tính chất hóa lý của bụi

Chương II: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ LỌC BỤI TAY ÁO……….

2.1 Thiết bị lọc bụi tay áo.

2.2 Ưu, nhược điểm của thiết bị.

888

Chương III: SƠ ĐỒ CẤU TẠO CỦA THIẾT BỊ………

3.1 Thiết bị lọc bụi kiểu ống tay áo nhiều đơn nguyên giũ bụi bằng cơ cấu

rung và thổi khí ngược chiều

3.2 Thiết bị lọc bụi ống tay áo có khung lồng và có hệ thống phụt khí nén

kiểu xung lực để giũ bụi

99999

Chương IV: CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH LỌC………. 10

Chương V: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ………

5.1 Nguyên lý chung

5.2 Đối với thiết bị lọc bụi kiểu ống tay áo nhiều đơn nguyên giũ bụi bằng

cơ cấu rung và thổi khí ngược chiều

5.3 Đối với thiết bị lọc bụi ống tay áo có khung lồng và có hệ thống phụt

khí nén kiểu xung lực để giũ bụi

111111111212

Chương VI: VẬT NGĂN LỌC – CHẤT TRỢ LỌC………

6.1 Vật ngăn lọc.

6.2 Chất trợ lọc.

6.3 Vật liệu lọc của thiết bị lọc tay áo.

13131313

Chương I ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. Sơ lược về bụi và tính chất của bụi

1.1.1 Sơ lược về bụi.

1.1.1.1 Các khái niệm chung về bụi:

Các phần tử chất rắn thể rời rạc (vụn) dưới tác dụng của các dòng khí hoặckhông khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất địnhchúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi là bụi

Bụi gồm hai pha: pha khí và pha rắn rời rạc

Hạt Bụi có kích thước từ nguyên tử đến nhìn thấy được bằng mắt thường, có khảnăng tồn tại ở dạng lơ lửng trong thời gian dài ngắn khác nhau

1.1.1.2 Phân loại bụi theo nguồn gốc:

– Bụi tự nhiên (bụi do động đất, núi lửa…)

– Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…)

– Bụi động vật, người (trên lông, tóc…)

– Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su…)

– Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…)

– Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…)

1.1.1.3 Phân loại theo kích thước hạt bụi:

Bụi thô, cát bụi: gồm từ các hạt bụi, chất rắn có kích thước hạt lớn hơn 75 Bụi: các hạt chất rắn có kích thước nhỏ hơn bụi thô (5-75 ) được hình thành

từ các quá trình cơ khí như nghiền, tán, đập

Bụi hô hấp là những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10 chúng có thể thâmnhập sâu vào tận phổi trong quá trình hô hấp

1.1.1.4 Phân loại bụi theo tác hại:

Theo tác hại bụi có thể phân ra:

• Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen)

• Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nỗi ban…(bụi bông, gai, phân hóa học, một số tinhdầu gỗ…)

• Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, các chất phóng xạ…); Bụi xơ hóa phổi (thạchanh, quặng amiang…)

1.1.2 Tính chất hóa lý của bụi.

1.1.2.2 Tính bám dính:

Tính bám dính của hạt xác định xu hướng kết dính của chúng Độ kết dính của hạttăng có thể làm cho thiết bị lọc bị nghẽn do sản phẩm lọc Kích thước hạt càng nhỏ thìchúng càng dễ bám dính vào bề mặt thiết bị Bụi có 60 - 70% hạt có đường kính nhỏ hơn

10 được coi là bụi kết dính

Bảng 1.1 Phân loại theo độ bám dính

Không kết dính Bụi xỉ khô, bụi thạch anh (cát khô), bụi sét khô

Kết dính yếu

Tro bay chứa nhiều sản phẩm chưa cháy, bụithan cốc, bụi magezit (MgCO3) khô, tro phiếnthạch, bụi apatit khô, bụi lò cao, bụi đỉnh lò

Kết dính vừa

Tro bay chết hết, tro than bùn, bụi than bùn, bụimagezit ẩm, bụi kim loại, bụi pirit, các oxit củachì, kẽm và thiếc, bụi xi măng khô, mồ hóng,sữa khô, bụi tinh bột, mạt cưa

Bụi xi măng thoát ra từ không khí ẩm, bụi thạch

bị nhúng chìm hay bao phủ bởi các hạt lỏng, mà nổi trên bề mặt nước Sau khi bề mặtchất lỏng bao bọc phần lớn các hạt, các hạt còn lại tiếp tục tới gần chất lỏng, do kết quảcủa sự va đập đàn hồi với các hạt được nhúng chìm trước đó, chúng có thể bị đẩy trở lạidòng khí, do đó hiệu quả lọc thấp.

Các hạt phẵng dễ thấm hơn so với các hạt có bề mặt không đều Sở dĩ như vậy là docác hạt có bề mặt không đều hầu hết được bao bọc bởi vỏ khí được hấp thụ cản trở sựthấm

1.1.2.5 Tính hút ẩm và tính hòa tan:

Các tính chất này của bụi được xác định trước hết bởi thành phần hóa học của chúng

cũng như kích thước, hình dạng và độ nhám của bề mặt Nhờ tính hút ẩm và tính hòa tan

mà bụi có thể được lọc trong các thiết bị lọc kiểu ướt

1.1.2.6 Tính mang điện:

Tính mang điện của bụi ảnh hưởng đến trạng thái của bụi trong đường ống và hiệusuất của bụi (đối với thiết bị lọc bằng điện, thiết bị lọc kiểu ướt…) Ngoài ra tính mangđiện còn ảnh hưởng đến an toàn cháy nổ và tính dính bám của bụi

1.1.2.7 Tính cháy nổ:

Bụi cháy được do bề mặt tiếp xúc với oxy trong không khí, có khả năng tự bốc cháy

và tạo thành hỗn hợp nổ với không khí Cường độ nổ của bụi phụ thuộc vào tính chất hóahọc, tính chất nhiệt của bụi, kích thước và hình dạng của các hạt, nồng độ của chúngtrong không khí, độ ẩm và thành phần của khí, kích thước và nhiệt độ nguồn cháy

1.2 Quá trình lọc và các thiết bị lọc bụi.

1.2.1 Lọc.

 Lọc là quá trình được thực hiện để phân riêng các hỗn hợp nhờ một vật ngăn xốp Vật ngăn xốp có khả năng cho một pha đi qua còn giữ pha kia lại, nên được gọi là vách ngăn lọc

 Thiết bị lọc bụi : lọc sạch bụi được chia làm 3 cấp :

Làm sạch thô Chỉ giữ được các hạt bụi có kích thước > 100µm, cấp lọc này

thường để lọc sơ bộ ( Nồng độ bụi vào cao 60 g/m3)

Làm sạch

trung bình

Không chỉ giữ được các hạt to mà còn giữ được các hạt nhỏ Nồng

độ bụi sau lọc còn khoảng 30 – 50 mg/m3 , vận tốc lọc 2,5-3 m/s ( Hệ thống thông gió và điều hòa không khí )

Làm sạch tinh Có thể lọc được các hạt bụi nhỏ hơn 10 µm với hiệu suất cao Hiệu quả rất cao ( >99%) khi nồng độ đầu vào thấp (< 1 mg/m3) và vận tốc

lọc < 10 cm/s

 So sánh các thiết bị lọc bụi:

Thiết bị

Kích cỡ hạt bụi bé nhất, µm

Giới hạn nhiệt độ làm việc, o C

Cyclon hoặc

đường lắng

Dưới giớihạn cháy nổcủa bụi

- Vốn thấp, ít phải bảo trì

- Không thu được bụi có tính kết dính

Rửa ướt 0,1-1

Kết hợp làmnguội khíthải

- Không sinh nguồn bụi thứ cấp

ăn mòn thiết bị

Lọc tĩnh điện 0,25-1 < 450oC

- Hiệu suất lọc cao,tiết kiệm năng lượng

- Thu bụi khô

- Sụt áp nhỏ

- Ít phải bảo trì

- Xử lý lưu lượng lớn

- Vốn lớn

- Nhạy với thay đổi dòng khí

- Khó thu bụi có điện trở khá lớn

- Chiếm diện tích lớn, dễ gây cháy nổnếu khí chứa chất khí và bụi cháy được

Lọc bụi tay áo 0,1-0,5 < 250 oC - Hiệu suất rất cao

- Có thể tuần hoàn khí

- Bụi thu được ở dạng khô

- Chi phí vận hành thấp, có thể thu bụi

dễ cháy

- Cần vật liệu riêng ở nhiệt độ cao

- Cần công đoạn

rũ bụi phức tạp

- Chi phí vận hànhcao do vải dễ hỏng

- Tuổi thọ giảm

- Dễ vận hành trong môi trường

axit, kiềm

- Thay thế túi vải phức tạp

Chương II GIỚI THIỆU THIẾT BỊ LỌC BỤI TAY ÁO2.1 Thiết bị lọc bụi tay áo.

 Thiết bị lọc tay áo là thiết bị lọc vải có vật liệu lọc dạng tay áo hình trụ và lắpvào một thiết bị hoàn chỉnh có kèm theo các bộ phận cơ giới hoặc bán cơ giới đểgiũ bụi

 Thiết bị gồm nhiều ống tay áo đường kính 125 ÷ 300 mm, chiều cao từ 2÷3,5 m( hoặc hơn ) đầu dưới liên kết vào bản đáy đục lỗ tròn bằng đường kính của ốngtay áo hoặc lồng vào khung và cố định đầu trên vào bản đục lỗ

 Tỷ lệ chiều dài và đường kính tay áo thường vào khoảng L/D = ( 16 ÷ 20 ) : 1

2.2 Ưu, nhược điểm của thiết bị.

- Hiệu suất rất cao

- Có thể tuần hoàn khí

- Bụi thu được ở dạng khô

- Chi phí vận hành thấp, có thể thu bụi

dễ cháy

- Dễ vận hành

- Cần vật liệu riêng ở nhiệt độ cao

- Cần công đoạn rũ bụi phức tạp

- Chi phí vận hành cao do vải dễ hỏng

- Tuổi thọ giảm trong môi trường axit, kiềm

- Thay thế túi vải phức tạp

Chương III: SƠ ĐỒ CẤU TẠO CỦA THIẾT BỊ

Hình 2: Các túi lọc bụi.

Hình 1: Hệ thống thiết bị lọc

3.1 Thiết bị lọc bụi kiểu ống tay áo nhiều đơn nguyên giũ bụi bằng cơ cấu rung và thổi khí ngược chiều.

3.2 Thiết bị lọc bụi ống tay áo có khung lồng và có hệ thống phụt khí nén kiểu xung lực để giũ bụi.

1 Phễu chứa bụi với trục vít thải

Chương IV CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH LỌC

Giai đoạn đầu : khi thiết bị bắt làm việc, tức là khi vải còn sạch (chưa có bụi bám)

do cơ chế va chạm , quán tính , khuếch tán xảy ra trên bề mặt sợi Dần dần do quá trìnhlắng xảy ra bên trong các khe sẽ hình thành lớp bụi dày , lớp bụi này trở thành môitrường lọc “ thứ cấp” và hiệu quả lọc tăng lên đột ngột

Giai đoạn 2 : lắng các hạt trong lớp bụi bề mặt và trong vải có bụi bám chủ yếu

dựa vào “hiệu ứng rây” , vì các khe trong lớp bụi, các thành phần bọc quanh (các hạt bụikết tủa) và các hạt lắng có kích thước gần như nhau

Sau hoàn nguyên : giữa hai lần hoàn nguyên trên vải tạo thành lớp bụi dày thì hiệu

quả lọc sẽ rất cao, thậm chí đối với các hạt rất mịn

Vải sạch Có bụi bám Sau hoàn nguyênVải tổng hợp mỏng

Vải tổng hợp dày có lông

Vải len dày có lông

22439

657582

136669Hiệu quả lọc tốt hơn nếu khí lọc có nồng độ bụi cao, vì nếu nồng độ bụi thấp thìlớp xốp tạo thành chiếm nhiều thời gian

Phần lớn bụi có kích thước nhỏ hơn 5µm dễ đông tụ tạo thành chất kết tụ bềnvững trên bề mặt vải

Khi hoàn nguyên phần kết tụ được đẩy ra, nhưng bên trong vải giữa các sợi và xơvẫn còn lượng bụi lớn đảm bảo cho hiệu quả lọc cao, vì vậy khi hoàn nguyên khôngnên “ làm quá sạch vải ”

Đối với thiết bị lọc ống tay, hợp lý nhất là sử dụng vận tốc lọc 0,5-2 cm/s Nếuvận tốc lọc lớn sẽ lèn chặt quá mức làm cho sức cản tăng đột ngột

Ngoài ra, khi vận tốc cao yêu cầu phải thường xuyên hoàn nguyên làm chónghỏng vải và các cơ cấu của thiết bị

Vậy, để thiết bị làm việc đạt iệu quả cao, cần có bề mặt lọc lớn và không nênhoàn nguyên vật liệu lọc quá lâu

Chương V NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ 5.1 Nguyên lý chung

5.2 Đối với thiết bị lọc bụi kiểu ống tay áo nhiều đơn nguyên giũ bụi bằng cơ cấu

rung và thổi khí ngược chiều.

5.3 Đối với thiết bị lọc bụi ống tay áo có khung lồng và có hệ thống phụt khí nén kiểu xung lực để giũ bụi.

 Khí cần lọc được đưa vào phễu chứa bụi rồi theo các túi vải đi từ trong ra ngoài hoặc từ ngoài vào trong

 Các túi lọc sẽ ngăn các hạt bụi và cho không khí sạch đi qua Sau một thời gian thì lượng bụi bám trên túi lọc nhiều sẽ làm tăng năng suất lọc của thiết bị ( có thể lên đến : 90 – 95% ) nhưng đồng thời trở lực cũng tăng lên

 Nồng độ bụi còn lại sau khi lọc vải là 10 – 50 mg/m3 Người ta tiến hành hoànnguyên bằng cách rung để rũ bụi kết hợp với thổi ngược khí từ ngoài vào trongống tay áo, hoặc phụt không khí nén kiểu xung lực để không khí từ trong ra ngoàiống tay áo

Khí cần lọc được đưa vào phễu chứa

bụi rồi theo các ống túi vải đi từ trong

ra ngoài để đi vào ống góp khí sạch

và thoát ra ngoài Khi bụi đã bám

nhiều trên mặt trong của ống tay áo

làm cho sức cản của chúng tăng cao

ảnh hượng tới năng suất lọc, người ta

tiến hành hoàn nguyên bằng cách

rung để giũ bụi kết hợp với thổi khí

ngược từ ngoài vào trong ống tay áo

Khí cần lọc được đưa vào phễu chứa

bụi rồi theo các ống túi vải đi từ

ngoài vào trong để đi vào ống góp

khí sạch và thoát ra ngoài Khi bụi

đã bám nhiều trên mặt ngoài của ống

tay áo làm cho sức cản của chúng

tăng cao ảnh hượng tới năng suất

Chương VI VẬT NGĂN LỌC – CHẤT TRỢ LỌC6.1 Vật ngăn lọc.

- Vật ngăn gồm vách ngăn và bã và chỉ cho một pha của hệ đi qua (pha ngoại) còn pha kia bị giữ lại (bã, pha nội).

- Qúa trình lọc phụ thuộc vào nhiều yếu tố: hình dạng, kích thước hạt và tính chất củpha nội, tính chất pha ngoại, vật liệu, phương pháp chế tạo vách ngăn lọc

- Trong quá trình lọc, trở lực của vật ngăn ngày càng tăng dần theo thời gian, do lượng bã hình thành ngày càng nhiều, đến một lúc nào đó lớp bã lọc quá dày đến nỗi pha ngoại không thể đi qua được nữa thì quá trình lọc chấm dứt

6.2 Chất trợ lọc.

- Chất trợ lọc là những nguyên liệu vô cơ hay nguyên liệu sợ hữu cơ dùng để hỗ trợ quá trình lọc nhằm nâng cao hiệu quả lọc

- Những chất trợ lọc thường gặp bao gồm: diatomite, perlite, cellulose chất trợ lọc

có đặc điểm thích hợp cho việc lọc chất lỏng nhưng có thể tích chất rắn lớn, độ trong cao, dễ tăng hoạc giảm hàm lượng, giá thành rẻ

- Công dụng: nhờ có cấu trúc hạt xốp và có tính trơ nên được dùng làm chất trợ lọc trong sản xuất bia, rượu, nước mía ép, hoặc làm trong dầu ăn

6.3 Vật liệu lọc của thiết bị lọc tay áo.

 Vải bông: có 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, không bền hóa và nhiệt, giá cao hơn vải bông Khi làm việc ở nhiệt độ cao, sợi len trở nên giòn Nhiệt độ làm việc tối đa là 90oC

 Vải tổng hợp: bền nhiệt và hóa, giá rẻ hơn vải bông và vải len Trong môi trường acid, nó có độ bền cao còn trong môi trường kiềm độ bền giảm Ví dụ như vải nitơđược ứng dụng trong công nghiệp hóa chất và luyện kim màu khi nhiệt độ khí lên tới 120 ÷ 130oC

 Vải thủy tinh: bền ở 150 ÷ 350 oC Chúng được chế tạo từ thuỷ tinh nhôm silicat không kiềm hoặc thuỷ tinh magezit

Vận tốc lọc (m/ph) và hoàn nguyên vải lọc bằng Rung và thổi Thổi xung Thổi ngược

1

Bồ hóng, chì, kẽm thăng hoa,

thuốc nhuộm, bột, mỹ phẩm,

chất tẩy rửa, bột sữa, than hoạt

tính,xi măng từ lò nung, bụi silic

oxit, bụi tạo thành do ngưng tụ

máy nghiền, vôi, phân bón

(photphat amoni), bụi đá mài,

nhựa, bột khoai tây

0,6 ÷ 0,75 1,5 ÷ 2,5 0,45 ÷ 0,55

3

Hoạt thạch, than đá, bụi sản xuất

gốm, tro, bồ hóng ( chế biến lần

2), bột màu, cao lanh, CaCO3,

bụi quặng mỏ, boxit, xi măng từ

thiết bị làm nguội, bụi tráng

men

0,7 ÷ 0,8 2,0 ÷ 3,5 0,6 ÷ 0,9

4

Amian, vải sợi, thạch cao,bụi sản

xuất cao su, muối, bột mì, đá

trân châu (peclit), bụi từ các quá

trình mài bóng

0,8 ÷ 1,5 2,5 ÷ 4,5

5

Thuốc lá, bụi da, thức ăn tổng

hợp, bụi chế biến gỗ, sợi thực

Tính toán thiết bị lọc bụi tay áo :

- Nhiệt độ không khí là tk = 350C, khối lượng riêng ρk =1,146(kg/m3)

- Nhiệt độ khí bụi tb = 700C, khối lượng riêng ρb =2900(kg/m3)

- Lưu lượng khí cần lọc Q = 15000 ( m3/h )

- Nồng độ bụi vào thiết bị lọc Cv = 3000 ( mg/m3 )

- V : cường độ lọc, ( m3/m2.h )

Đối với bụi xi măng : V = 100 – 200 ( m3/m2.h ) Chọn V = 120 ( m3/m2.h )

- Nồng độ bụi xi măng cho phép thải ra môi trường theo QCVN 23 : 2009/BTNMT loại

B2 là Ctc = 100 mg/m3 Nồng cho phép ở điều kiện chuẩn là :

Cr = Ctc x Kv x KCN x K0 = 100 x 0,8 x 1 x 0,75 = 60 ( mg/m3 )Trong đó :

Kv : hệ số phân vùng đô thị, Kv = 0,8

Loại 1

Nội thành đô thị loại đặc biệt (1) và đô thị loại I (1); rừng đặc

dụng (2); di sản thiên nhiên, di tích lịch sử, văn hóa được xếp

hạng (3); cơ sở sản xuất công nghiệp, chế biến, kinh doanh,

dịch vụ và các hoạt động công nghiệp khác có khoảng cách

đến ranh giới các khu vực này dưới 02 km

0,6

Loại 2

Nội thành, nội thị đô thị loại II, III, IV (1); vùng ngoại thành

đô thị loại đặc biệt, đô thị loại I có khoảng cách đến ranh

giới nội thành lớn hơn hoặc bằng 02 km; cơ sở sản xuất

công nghiệp, chế biến, kinh doanh, dịch vụ và các hoạt động

công nghiệp khác có khoảng cách đến ranh giới các khu vực

này dưới 02 km

0,8

Loại 3

Khu công nghiệp; đô thị loại V (1); vùng ngoại thành, ngoại

thị đô thị loại II, III, IV có khoảng cách đến ranh giới nội

thành, nội thị lớn hơn hoặc bằng 02 km; cơ sở sản xuất công

nghiệp, chế biến, kinh doanh, dịch vụ và các hoạt động công

nghiệp khác có khoảng cách đến ranh giới các khu vực này

dưới 02 km (4)

1,0

KCN : hệ số theo trình độ công nghệ của thiết bị, xí nghiệp được xây dựng và vậnhành, KCN = 1

K0 : hệ số theo quy mô nguồn thải, 500 m3/h ≤ Q < 20000 m3/h, K0 = 0,75

Ở điều kiện thường với nhiệt độ không khí là 35 0 C thì nồng độ ra là :

- η: hiệu suất làm việc của bề mặt lọc

- Chọn túi lọc tay áo có :

Dt = 150 ( mm )

l = 2,5 ( m )

- Diện tích một túi vải lọc :

- Diện tích bề mặt lọc :