KIẾN THỨC · BỤI
Hệ thống xử lý bụi công nghiệp: lọc bụi túi vải, cyclone, thông số thiết kế
Bụi là nguồn ô nhiễm phổ biến nhất ở nhà máy gỗ, cơ khí, xi măng, thức ăn chăn nuôi và lò hơi. Một hệ thống hút bụi tốt phải thu gom được bụi tại nguồn, vận chuyển trong ống không lắng, tách bụi đạt QCVN 19:2024/BTNMT và vận hành an toàn với bụi dễ cháy. Bài này trình bày cách chọn thiết bị, các thông số thiết kế chính và lỗi thường gặp.
Thành phần của một hệ thống hút bụi
Một hệ thống hút bụi công nghiệp gồm chụp hút hoặc miệng hút tại máy, mạng ống dẫn, thiết bị tách bụi (cyclone, lọc túi, lọc cartridge, màng nước), quạt hút, ống thải và hệ thống xả, chứa bụi. Hiệu quả cuối cùng phụ thuộc cả năm thành phần, không chỉ thiết bị lọc.
- Chụp hút: đặt sát nguồn, đủ vận tốc bắt giữ
- Ống dẫn: vận tốc đủ để bụi không lắng
- Thiết bị tách bụi: chọn theo cỡ hạt, nhiệt độ, độ ẩm, tính dễ cháy
- Quạt: chọn theo tổng tổn thất áp ở trạng thái túi bẩn
- Xả bụi: van quay, vít tải, thùng chứa kín
Chọn thiết bị tách bụi
Bảng sau tóm tắt phạm vi áp dụng của các thiết bị thường dùng.
| Thiết bị | Phù hợp | Ưu điểm | Hạn chế |
|---|---|---|---|
| Cyclone, multi-cyclone | Bụi thô, cấp sơ bộ, khí nóng | Rẻ, bền, không vật tư thay thế | Hiệu suất thấp với bụi mịn |
| Lọc bụi túi vải giũ xung | Bụi mịn, lưu lượng lớn | Hiệu suất rất cao, đạt quy chuẩn ổn định | Nhạy với ẩm, dầu, nhiệt độ; thay túi định kỳ |
| Lọc cartridge | Bụi khô, mịn, lưu lượng nhỏ – vừa (hàn, cắt, sơn tĩnh điện) | Gọn, diện tích lọc lớn | Không hợp bụi dính, sợi |
| Màng nước, tháp rửa khí | Bụi dính, bụi sơn, khí nóng, kèm khí tan | Không cháy, xử lý kèm khí | Phát sinh nước thải, bùn |
| Lọc tĩnh điện | Lưu lượng rất lớn (nhiệt điện, xi măng) | Tổn thất áp thấp | Đầu tư lớn, nhạy với điện trở suất bụi |
Thông số thiết kế chính
Giá trị tham khảo để kiểm tra nhanh; phải tính lại theo đặc tính bụi và điều kiện nhà máy.
| Thông số | Dải thường dùng | Ghi chú |
|---|---|---|
| Vận tốc ống dẫn bụi gỗ, bụi nhẹ | ≈ 18 – 20 m/s | Bụi kim loại, bụi nặng cần cao hơn |
| Vận tốc ống dẫn bụi nặng | ≈ 20 – 25 m/s | Tăng mài mòn ở cút: dùng thép dày hơn |
| Tỷ số khí/vải giũ xung | ≈ 0,8 – 1,5 m/phút | Bụi mịn, dính: chọn thấp |
| Tổn thất áp lọc túi | ≈ 1.000 – 1.800 Pa khi vận hành | Giũ theo chênh áp hoặc theo chu kỳ |
| Khí nén giũ túi | ≈ 0,5 – 0,7 MPa, khí khô, sạch dầu | Máy sấy khí bắt buộc |
| Vải lọc theo nhiệt độ | Polyester ≤ khoảng 130 °C; PPS, Nomex, PTFE cho nhiệt độ cao hơn | Kiểm tra cả độ ẩm, axit |
An toàn cháy nổ bụi
Bụi gỗ, bụi bột, bụi nhôm và than hoạt tính có thể cháy nổ. Thiết kế cần tránh tích tụ bụi trong ống (giữ vận tốc), nối đất toàn bộ ống và thiết bị, bố trí van xả nổ hướng ra vùng an toàn trên thiết bị lọc, cân nhắc thiết bị phát hiện, dập tia lửa trên đường ống và van cách ly ngăn lan truyền nổ ngược về xưởng. Thùng chứa bụi phải kín, đặt ngoài nhà xưởng hoặc có ngăn cháy.
Lỗi thường gặp
Hệ thống hút bụi không đạt thường do nguyên nhân thiết kế hoặc vận hành sau đây, có thể nhận biết bằng đo vận tốc và áp suất.
- Thêm máy mới vào hệ thống cũ, không tính lại quạt và ống
- Ống nhánh không cân bằng, máy xa không hút được
- Khí nén ẩm làm túi bết bụi, chênh áp tăng nhanh
- Van quay xả bụi rò khí, bụi bị hút ngược lên túi
- Không có lịch kiểm tra túi rách: bụi thoát ra ống khói
Câu hỏi thường gặp
Nên dùng cyclone hay lọc bụi túi vải?
Cyclone tách tốt bụi thô (khoảng trên 10 µm), chi phí thấp, thường làm cấp sơ bộ. Lọc bụi túi vải tách được bụi mịn với hiệu suất rất cao và thường cần để đạt quy chuẩn. Nhiều hệ thống dùng cyclone trước túi lọc để giảm tải bụi và bảo vệ túi.
Tỷ số khí/vải là gì?
Là lưu lượng khí chia cho tổng diện tích vải lọc (m³/m²·phút, tương đương m/phút). Tỷ số càng thấp thì túi càng ít tắc, tổn thất áp thấp nhưng thiết bị lớn hơn. Lọc giũ xung thường chọn khoảng 0,8 – 1,5 m/phút tùy loại bụi.
Hút bụi gỗ có nguy cơ cháy nổ không?
Có. Bụi gỗ mịn có thể tạo hỗn hợp nổ. Hệ thống cần van xả nổ hoặc thiết bị chống lan truyền nổ phù hợp, nối đất chống tĩnh điện, phát hiện tia lửa trong ống, thùng chứa bụi kín và vệ sinh định kỳ theo hướng dẫn như NFPA 664.