Chương 3: Kỹ thuật lọc bụi

Chương 3: Kỹ thuật lọc bụi

CHUONG 3: KY THUAT LOC BUI 3.1 Bụi và tác hại của chúng

3.1.1 Khát niệm bụi và phân loại bụi

* Khái niệm: Bụi là tap hop nhiều hạt vật chất vô cơ hoặc hữu cơ, có kích thước nhỏ bé tôn tại trong không khí dưới dạng bụi bay, bụi lăng và các hệ khí dung gôm hơi, khói, mù

- Bui bay co kich thudc tt 0,1 - 10um gom: tro, muội, khói và những hạt chât răn đã nghiên nhỏ, chuyên động Brao hoặc rơi xuông mặt đât với tôc độ đêu Loại bụi này thường gây tôn thương cho cơ quan hô hâp

- Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10um, thường rơi có gia tốc

Loại bụi này thường gây tác hại cho mắt, gây nhiễm trùng, gây dị ứng

* Phân loại bụi

- Theo nguồn gốc:

+ Bụi hữu cơ: Bụi thực vật, động vật

+ Bụi vô cơ: Khoáng chất thạch anh, bụi kim loại, bụi hỗn hợp

- Phân theo nguyên nhân:

+ Bụi tự nhiên

+ Bụi nhân tạo

- Theo kích thước :

+ Hạt có kích thước > 10um : bụi lắng

10 - 0,1 um: bụi lơ lửng

< 0,luùim : khói mù

- Phân loại theo tính xâm nhập vào đường hô hấp

Bụi < 0,1m không ở lại trong phế nang

0,1 - 5um: ở lại phối từ 50 - 90%

5 - 10um Vào phổi nhưng được phổi đào thải ra

> l0um: Thường đọng lại ở mũi

3.1.2 Tác hại của bụi tới sức khoẻ con người

Bệnh phổi nhiễm bụi: là do trong không khí có lẫn bụi khoáng, bụi amiăng, bụi

than, kim loại mà con người hít phải Khi hít thở phải những bụi trên, con người bị

xơ phôi, suy giảm chức năng hô hâp

Ở Mỹ từ năm 1950 đến 1955 phát hiện được gần 13.000 người nhiễm bụi đá

Tay au, trong số 973.000 thợ mỏ có tới 120.000 người mắc bệnh Silicose

Bệnh đường hô hấp: khi con người hít thở phải bụi hữu cơ như bông, gai, đay gây ra bệnh viêm mũi, họng, phê quản Vệ lâu dài bụi ga1, lanh có thê gây viêm loét lòng khí phê quản, bụi len, bột thuôc kháng sinh gây dị ứng, viêm mũi, viêm phê quản, hen

Bụi vô cơ rắn có cạnh góc sác nhọn, lúc đầu thường gây viêm mũi làm cho niêm mạc đây lên, tiệt nhiêu niềm dịch, thở khó Lâu dân chuyên thành viêm mũi

teo, giảm chức năng lọc bụi của mũi, gây bệnh phôi nhiễm bụi

Bụi len, bột thuốc kháng sinh gây dỊ ứng, viêm mũi, viêm phế quản, v.v

Bụi crom, asen gây loét thủng vách mũi

Bệnh ngoài da: bụi đồng gây ra bệnh nhiễm trùng da rất khó chữa Các loại bụi tác động các tuyên nhờn làm cho da bị khô, gây viêm da, sinh mụn nhọt, lở loét như bụi vôi, bụi đường, dược phâm, thuôc trừ sâu

Bụi nhựa, than dưới tác dụng của ánh nắng mặt trời làm cho da sung tay, ngứa, mặt sưng đỏ, chây nước mắt

Bụi kiềm, bụi axit có thể gây ra bỏng giác mạc, giảm thị lực và có thể bị mù

Bệnh đường tiêu hoá: bụi đường, các loại bột có thể gây sâu răng, làm hỏng

men răng Bụi chì gây ra bệnh thiếu máu, làm giảm hồng câu, và gây ra rỗi loạn

thận

Bụi có hại không những đôi với con người mà còn tác hại đôi với cây trông

và vật nuôi

3.2 Kỹ thuật lọc bụi

3.2 1 Khái niệm chung

Làm sạch bụi trong không khí là một trong những vẫn đề phức tạp và quan

trọng của kỹ thuật thông gió

2

Trong các hệ thống thông gió lọc bụi Bụi ở trạng thái lơ lửng của phòng san xuât hay trong các chụp hút ở những thiệt bị sản xuât toả bụi được tập trung lại và thải ra ngoài

Rất nhiều những vật liệu sử dụng trong các quá trình công nghệ có trạng thái

bột như x1 măng, sơn, than nghiên, đât sét nghiên dùng trong công nghệ đúc là nguồn gôc sản sinh ra bụi

Bụi còn được toả ra bởi nhiều quá trình sản xuất khác nhau như đập vụn, nghiên và sàng những vật liệu cứng, tây sạch sản phâm băng phun cát, dỡ khuân

đúc, gia công sản phầm băng bàn mái

Không khí ở chỗ miệng thu của các hệ thống thông hơi thối vào đôi khi có

lần rât nhiêu bụi cũng đòi hỏi phải lọc sạch

Bụi ở trạng thái lơ lửng trong không khí của bụi được đặc trưng bởi tốc độ

lăng chìm của nó trong không khí tĩnh và phụ thuộc vào kích thước hình dáng tiệt diện ngang và trọng lượng riêng của các hạt

Những hạt bụi đặc có dạng hình cau với trọng lượng đơn vị là 1g/cm° trong

không khí tinh sé lang chim voi toc độ là

- 1080 m/h nếu hạt bụi có đường kính 100u

- 10,8 m/h nếu hạt bụi có đường kính 10u

- 0,108 m/h nếu hạt bụi có đường kính lu

- 0,00108 m/h nếu hạt bụi có đường kính 0,2u

Dĩ nhiên là đối với các hạt có hai kích thước cuối cùng tốc độ lắng chìm rất

bé đên nôi với tôc độ chuyên động của không khí thường có trong các phòng sản

xuât chúng không thê lắng xuông được và giữ trạng thái lơ lửng trong thoi gian rat lâu

Tốc độ lắng chìm tỷ lệ thuận với trọng lượng đơn vị của các hạt do đó bụi nhẹ rơi chậm hơn so với hạt nặng

Mức độ vẫn bụi của không khí theo tiêu chuẩn vệ sinh được đánh giá bằng

trọng lượng bụi tính bằng mg trong Im” không khí

Trong các hệ thống thông gió thì đa số trường hợp cần thiết phải lọc sạch bụi

trong không khí từ các bộ phận hút tại chỗ trước khi thải ra ngoài khí quyên

Không khí tuần hoàn và không khí bên ngoài trước khi thôi vào phòng đôi

khi cũng cân lọc sạch bụi

Trường hợp nào cần phải lọc sạch bụi, mức độ lọc sạch như thế bào đều có quy định rõ trong các bảng tiêu chuân vệ sinh tương ứng

Theo các bảng tiêu chuẩn ấy thì không khí từ các hệ thống hút tại chỗ đối với loại bụi khoáng chất trung tính trước khi thải ra ngoài cần phải lọc sạch để nồng độ

bụi còn lại không quá 150mg/m’°

Không khí thôi vào phòng nếu trong đó có thành phân bụi thạch anh, ô xít, sỉ lích cát, a mI ang, chiếm trên 50% tong số bụi nói chung cần phải được lọc sạch cho đến nông độ bé hơn 0,6 mg/m” Nếu không khí thổi vào chỉ chứa bụi trung tính thì cần lọc sạch đến nồng độ bé hơn 2 mg/m°

Tính toán đến các yêu cầu nói trên và những số liệu về độ vẫn bụi trong không khí trời ở các trung tâm kỹ nghệ và thành phô lớn, việc lọc sạch bụi trong

không khí cần được tiến hành trong các trường hợp sau:

a Không khí thôi vào đối với các phòng sản xuất và nhà công cộng (câu lạc

bộ, rap, chiếu bóng, nhà hát, trường học ) thì cần lọc sạch đến nông độ đó bé hơn 2mg/m”

b Không khí thôi vào đối với các phòng có công dụng quan trọng (viện bảo

tàng, bệnh viện, phòng trưng bày tranh ảnh, phòng sản xuất dụng cụ đo lường chính

xác) Cân phải lọc sạch bụi không kể nồng độ bụi trong không khí trời là bao nhiêu

Nông độ bụi trong không khí tại các miệng hút mà các hệ thống hút tại chỗ rât lớn ví dụ như:

Nông độ bụi trong không khí hút ra từ máy mài, làm sạch bằng phun cát có thể chênh lệch trong khoảng 25+ 2 ø/m” phụ thuộc vào kích thước của máy, lưu lượng cát và không khí áp suất làm việc của không khí trong máy, chỗ hút và khối

lượng không khí tử máy thải ra ngoài

Tuy theo nông độ bụi trong không khí hút từ máy phun cát ra lớn hay nhỏ mà

độ nhỏ của nó có thê khác nhau

- Trong quá trình dỡ khuân đúc trên sàn dỡ, có hút bên hông phía trên nồng

độ bụi trong không khí hút là 0,6 + 0,8 g/m” và hạt < 10uù chiếm 14% theo trong lượng, còn trường hợp hút phía đưới nồng độ bụi trong không khí hút là 13g/m” và

hat bé hon 10 chỉ chiếm 3% theo trọng lượng

Bụi trong không khí trời ở những trung tâm công nghiệp và thành phố lớn

phần lớn là do các bếp, lò nung, ông khói và không khí thải ra ngoài của hệ thống thông hơi gây nên Bụi từ mặt đất bốc lên trong các thành phố hiện đại chiếm vị trí thứ yêu

Theo thành phân hóa lọc, bụi ở thành phố hiện đại căn bản gồm những bụi

khoáng chât (tro ) và chỉ có 25 + 30% là chât hữu cơ, trong khi đó những bụi có kích thước < lùi chiêm đa sô (97 + 100%)

Những nhà làm công tác kỹ thuật vệ sinh cho rằng nông độ trung bình cho phép trong ngày của không khí trời phải bé hơn 0 ,15mg/mỶ Trong khi ấy nồng độ bụi lớn nhất trong ngày có thể cho phép tăng lên đến 0,5mg/m”

Sự phân bô các hạt theo kích thước và theo trọng lượng trong bụi nói chung

chúng ta có thê thây được trong ví dụ sau đây:

a Nếu như trong một loại bụi nào đó số lượng các hạt có kích thước khác nhau tính theo % phân bô như sau:

3.2 2 Các phương pháp lọc sạch bụi và phần loại mức độ lọc sạch bụi trong không khí

3.2.2.1 Phân loại mức độ lọc sạch bụi trong không khí

- Mức độ lọc sạch bụi trong không khí phân thành các mức sau: Thô, vừa và

Tĩnh (nhỏ)

a Khi lọc thô thì nhiệm vụ độc nhất là giữ một phân đáng kế (tính theo %)

các hạt bụi cứng trong không khí phân còn lại của không khí sau khi được lọc thô không đặt thành yêu câu giới hạn

Dĩ nhiên mức độ lọc sạch như vậy không thoả mãn được yêu cầu vệ sinh và

thông thường chỉ áp dụng đê làm bậc thứ nhât trước khi lọc vừa

Thông thường nông độ ban đầu của bụi trước khi vào lọc thô không lớn quá

100 g/m’

b Khi lọc vữa thì các hạt lơn hơn 100u hầu như bị giữ lại hoàn toàn Còn

mức độ giữ các hạt có kích thước bé hơn phải đủ bảo đảm đề nồng độ bụi còn lại

trong không khí sau khi ra khỏi lần lọc vừa này bé hơn 150 mg/mỶ Và nếu cần có thể đến 50 - 30 mg/m”

Nông độ ban đầu của bụi trong không khí trước khi đi vào lần lọc vữa không được lớn quá 15 g/mỶ

c Khi lọc nhỏ (tinh) thành phần các hạt có kích thước bé hơn 10u trong bụi

bị giữ lại chiếm 60 + 100% Và nồng độ bụi còn lại có thể đạt tới 3 + 1 mg/m” hoặc

bé hơn

Nông độ ban đâu của bụi trong không khí trước khi vào lần lọc nhỏ không

được quá 0,3g/m” Nếu là bụi khoáng chất trung tính và 0,05ø/mỶ nếu bụi thạch anh

và thạch cao

Dé dua nông độ ban đầu đến giới hạn cho phép trước khi vào lần lọc vừa

(trung bình) có thê dùng lọc thô và trước khi vào lọc nhỏ dùng lọc vừa

3.2.2.2 Đánh giá hiệu quả lọc bụi của thiết bị

Hiệu quả lọc bụi của những dụng cụ lọc có thể đánh giá bằng các phương pháp sau:

1 Theo nông độ những hạt bụi lơ lửng trong không khí đi ra khỏi bộ phận lọc Đây là phương pháp đánh giá chât lượng lọc theo mức độ thoả mãn yêu cần vệ

sinh

2 Theo trọng lượng bụi bi giữ lại trong bộ phận lọc tính theo % so với trọng

lượng bụi có trong không khí lúc đầu đó là phương pháp đánh giá có tính cách kinh

tê lượng hao hụt % đôi với những vật liệu giá trị

_ 3 Theo trọng lượng bụi của mỗi loại kích thước hạt, thông thường người ta

lây các loại kích thước hạt như sau:

0+ Su, 5+ lŨu, 10 + 20u, 20 + 40u, 40 + 60u, và> 60u

Ví dụ:

Đôi với nhóm hạt thứ 1 (có kích thước 0 + 5u) Các loại lưới lọc dùng cho

lọc vữa có thê đánh giá theo cách sau:

Lọc lá sách BTU đối với nhóm < 5 + 6p 26 %

4 Theo mức độ giảm số lượng hạt trong một đơn vị thể tích không khí đi qua

bộ phận lọc (tính theo % so với sô lượng hạt có trong một đơn vị thê tích không khí trước lúc lọc)

Phương pháp này ít được sử dụng vì nó không đánh giá một cách chính xác

chât lượng của bộ phận lọc

3.2 3 Đặc trưng kỹ thuật của các bộ phận lọc bụi

3.2.3.1 Đặc trưng kỹ thuật của thiết bị lọc bụi

Đặc trưng kỹ thuật của các bộ phận lọc bụi và mức độ lọc sạch trong không

khí Khả năng làm sạch không khí tuỳ với những nồng độ ban đầu khác nhau của bụi trong không khí, kích thước của tiết diện làm việc, dung tích bụi, công suất tiêu

thụ và cuối cùng là giá thành lọc sạch toàn phần cho một đơn vị thể tích không khí

Dé thu được không khí sau khi lọc bụi có nông độ bụi cho phép phù hợp với

tiêu chuân thì bộ phận lọc bụi phải có mức độ lọc sạch tương ứng

- Mức độ lọc sạch hay hiệu quả lọc sạch của bộ phận lọc biểu diễn bằng tỷ số của trọng lượng bụi bị giữ lại và trọng lượng bụi trước khi lọc Tỷ sô ây biêu diễn theo %

Ví dụ: Nếu lượng bụi di vào bộ phận lọc trong I giờ là G¡ = 100kg bị giữ lại là 90Kg thì có nghĩa là đôi với bụi có kích thước các loại hạt, trọng lượng riêng, nhiệt

độ như vậy mức độ lọc sạch của bộ phận lọc sẽ là

No = “— 100% — [s: g/m? hay mg/m?]

- Nếu như giữa các chỗ đo nồng độ không khí bên ngoài có bị lọt vào làm

cho lưu lượng không khí tăng lên từ L¡ (ở tiệt diện đo nông độ trước bộ phận lọc) đên Lạ (ở tiệt diện do nông độ sau bộ phận lọc) thì hiệu quả lọc sạch sẽ là

Trong công thức trên thì công thức đầu tiên (khi biết lượng bụi ban đầu G¡

và lượng bụi giữ lại G2) là cho ta két quả chính đáng hơn cả

Cần phải biết rằng theo quan điểm vệ sinh thì quan trọng không phải là phần bụi giữ lại được (lọc ra được khỏi không khí) r mà là phân bụi sot lai trong khong

Để đánh giá được một cách toàn diện chất lượng của một bộ phận lọc bụi

nào đó và đông thời đê có thê so sánh với những loại lọc bụi khác cân phải có những sô liệu vê mức độ giữ lại những hạt bụi có kích thước khác nhau gọi là “ mức độ lọc sạch theo độ lớn của hạt”

Dưới đây ta đưa ra mức độ hoặc hiệu quả lọc theo độ lớn của hạt của một vài loại thiệt bị lọc khác nhau:

Bang 3-1 Muc d6 loc sach theo d6 lon %

va BTU 78 87 89 93 95 95 | 97

Từ các số liệu cho trên ta thay rang mức độ lọc sạch theo độ lớn của hạt

những bộ phận lọc ứng dụng sức ly tâm (Xiclon) cao nhât đôi với loại hạt lớn

Nghĩa là nó có khả năng trước hệt là giữ lại được các loại hạt kích thước lớn

Còn trong Xiclon có màn nước thì ngoài sức ly tâm màn nước có sức dính có khả năng giữ lại được các hạt bé cho nên kêt hợp lại ta có mức độ lọc sạch đôi với tât cả các loại hạt, hầu như băng nhau

Tốt nhất là dụng cụ lọc bụi ống tay áo Loại này có mức độ lọc sạch theo độ lớn hạt như sau:

lu - 99,97% qua những con số này ta thấy mức độ lọc sạch

3,5 - 99,96% của thiết bị lọc bụi ống tay áo hầu như cố định

3 Lưới lọc lỗ hông

a: khô

b: lưới nước

3.2.3.2 Đặc điểm của các loại dụng cụ lọc

1 Đặc điểm của những dụng cụ tách bụi cơ học là người ta lợi dụng hoặc là sức hút trọng trường (tức sức nặng của các hạt bụi) để làm lắng chìm chúng xuống

hoặc là sức ly tâm xuất hiện trong dòng không khí chuyển động xoăn ốc Vì sức ly tâm tỷ lệ với khối lượng cho nên hạt bụi bị tác dụng bởi lực ly tâm có cường độ lớn

làm cho chúng bắn ra xa và tách rời khỏi không khí, hoặc là lực quán tính giữ

nguyên chiều chuyên động của các hạt bụi cứng khi dòng không khí đột ngột thay

đối chiều Tương ứng với một trong những đặc điểm kế trên ta có các loại dụng cụ tách bụi cơ học sau:

9

+ Buông lắng bụi, Xiclon (bộ phận tách bụi dùng sức ly tâm), bộ phận tách

bụi có chuyên động quay, bộ phận tách bụi với lực quán tính

Để tăng cao hiệu suất lọc bụi của các loại dụng cụ tách bụi kể trên người ta

áp dụng phương pháp phun nước vào bộ phận lọc bụi làm ướt các hạt bụi cứng, nhờ

thế trọng lượng và thể tích của chúng tăng và chúng dễ ràng bị tách ra khỏi không

khí

2 Đặc điểm của bình lọc bụi bằng điện là trong các bình này việc tách rời

bụi ra khỏi không khí sây ra dưới tác dụng của một điện trường Trong trường hợp

này không khí vẫn bụi được dẫn qua một bộ phận phân phối đi vào những ông hoặc mương trong đó dọc theo trục của các ống có đặt những điện cực nối với cực âm của nguôn điện một chiều điện thế cao Dưới tác dụng của điện trường trên bé mat của các điện cực sẽ tạo thành những 1 ôn và electron Các 1 on và eléctron nay

truyền cho bụi điện tích nhờ thế bụi thu được điện tích âm và bị hút vào thành ỗng (ống nói với đất và được lợi dụng làm nơi thu bụi)

Sau khi bị hút vào thành ống các hạt bụi sẽ mất điện tích, không khí sạch từ các ống hoặc mương thoát ra ngoài còn bụi đã bị hút vào thành ống, bám vào đó

thành lớp, khi lớp bụi đã có bề dày nhất định thì người ta dùng những bộ phận đặc

biệt để rũ bụi xuống thùng chứa bụi

Mức độ lọc sạch càng lớn khi điện thế của điện trường càng lớn, thời gian tiếp xúc của không khí lẫn bụi với không gian điện trường càng kéo dài, tức là khi các ống hoặc mương có chiều dài càng lớn, tốc độ chuyển động của không khí càng

bé và khoảng cách giữa thành ống và điện cực càng bé

3 Trong các dụng cụ lọc bụi có lỗ hồng, không khí vân bụi tuần tự đi qua vô

sô những khe, lô hông sắp xêp lộn xộn không theo một trật tự nào cả của bộ phận

lọc Trong trường hợp này sự tách bụi khỏi không khí sảy ra do những nguyên nhân

sau đây:

a Do động năng của các hạt bụi bị mat khi chuyển động qua các khe, rãnh ngoan nghèo Đồng thời khi đi qua những khe khúc khửu như vậy một số lớn các

hạt bị mắc lại trên thành của các khe

b Do kết quả sự va chạm của các hạt cứng với thành khe ở phía trước của

lớp lọc lỗ hông Trong khi ây các hạt bị giữ lại không lọt vào trong bê sâu của khe

C Do kích thước của một số hạt bụi lớn hơn kích thước của các khe rỗng, nhờ thê chúng bị mắc lại

Sau một thời gian sử dụng trên bề mặt của bộ phận lọc hình thành một lớp

bụi dày, lớp bụi này lại trở thành một lớp màn lọc mới và trong đó cũng lặp lại 3 hiệu quả giữ bụi vừa nói trên

Trong kỹ thuật người ta sử dụng những dụng cụ lọc làm bằng những lớp hạt Lớp đá cục hoặc than côc, hoặc băng lớp vụn sắt, vụn dâm gõ hoặc băng lớp khâu

10

sứ kim loại hoặc là bằng những vật liệu sợi như sợi thuỷ tĩnh, len sợi nhỏ Những lưới lọc loại này là lưới lọc từ những tâm thép có đục lỗ hoặc rãnh theo những hình thức khác nhau, từ những lưới thép sợi hoặc lưới sợi

Cuối cùng lưới lọc ống tay áo hoặc lưới lọc bằng giấy cũng thuộc về nhóm

dụng cụ lọc có 16 rong

Trong nhóm dụng cụ lọc có lỗ rỗng rất thông dụng phương pháp làm ướt bè

mặt các dụng cụ lọc băng các loại dâu khác nhau ( bông thủy tinh, len, khâu ngăn, lưới lọc mắc lưới ) băng nước (đôi với dụng cụ lọc các lớp vật liệu hạt, lớp lưới thép)

Sắc xuất bị giữ lại của bụi trong khe rãnh càng tăng khi giảm kích thước của tiết diện các khe rãnh, đông thời táng bê dài của chúng (cụ thê là tăng sô lô rông và

bê dày của chúng)

3.2 4 Cầu tạo của các loại dụng cụ lọc bụi

3.2.4.1 Dung cu loc bui co hoc

1 Buong lang bui

Nguyên tắc của bể lắng bụi là dựa trên cơ sở tạo ra trong vùng làm việc một

vận tốc chuyển động của dòng không khí rất bé thế nào để cho những hạt bụi, vừa chuyển động ngang vừa chuyên động thắng đứng tức rơi xuống dưới tác dụng của

sức nặng bản thân kịp rơi xuống đáy của buông lắng bụi và đọng lại ở đó

chiêu đài là ] m

Nêu vận tốc chuyên động ngang của dòng không khí vẫn bụi đều đặn trên

toàn tiết điện của buông là Vng Và tốc độ rơi của các hạt bụi ứng với kích thước và

11

trọng lượng đơn vị của nó là vaư„g thì điều kiện để cho các hạt bụi ấy kịp rơi xuống đáy trước khi ra khỏi luồng là:

= = - (đẳng thức này có nghĩa là thời gian rơi phải bằng thời gian đi qua buồng

Từ các công thức trên ta thấy nếu bề cao của buồng giảm đi thì bề dài 1 của

nó cũng có thê rút ngắn được Lợi dụng tính chất này trong điều kiện tại chỗ không

cho phép đòi hỏi buông lắng bụi phải có bề dài ngăn, lúc đó người ta chia theo

chiêu đứng của buông thành nhiều tâng bằng những mặt phang nam ngang Ví dụ nếu chia thành 5 tầng thì bề dài sẽ có thể rút ngắn đi 5 lần so với trường hợp không chia tầng Bề rộng b của buồng lắng bụi trong khi ấy vẫn giữ cố định không tăng

Một hình thức khác của loại nhiều tầng là buồng được ngăn bằng những tim kim loại rất gần nhau có thê quay được xung quanh bản lề Khi làm việc các bản kim loại được quay ở vị trí năm ngang nhờ dây móc qua ròng dọc Khi muốn trút bụi người ta tháo dẫy để các bản kim loại quay nghiêng xuông trút bụi vào và từ

đó nhờ các bộ phận đặc biệt đây bụi ra ngoài ta gọi buông lắng bụi kiều nầy là

buông lắng tắm bản

12

—————

|

|

| )

Tốc độ rơi của hạt bụi có kích thước khác nhau

- Hạt có đường kính > 7000 rơi với gia tốc Hạt có kích thước bé hơn thì rơi

với vận tôc cô định v, vận tôc này phụ thuộc vào kích thước của hạt

- Đường kính từ 7000 - 200u có tốc độ rơi tính theo công thức

- Nhitng hat cé kich thudc bé hon 0,1 nói chung có thể xem như không rơi

Trong các công thức trên

v: Tộc độ rơi của hạt bụi [cm/s]

13

d: Duong kinh cua hat bui [cm]

r: Bán kính của hạt bụi [“ ]

ø: Gia tốc trọng trường [cm/s”]

p1: p2: Mật độ của hạt bụi và của không khí

vị y2: Trọng lượng riêng của hạt bụi và không khí [øg/cm”][gs”/cmí]

(p›: rất bé so với p1)

u: Hệ số nhớt của không khí = 1,83.10[g/cms] khi t = 20 c

^: Bước chuyên động tự đo trung bình của phân tử chất khí [107 cm]

Ví dụ: Tính buông lắng bụi có tắm ngăn

Xác định kích thước của buồng lắng bụi có tắm bản để lọc 400m”/h không khí vân đục Thành phân chính của bụi là những hạt có d = 100 Trọng lượng đơn

vị của bụi là x = 2,7 g/cm” Kích thước lớn nhất có thể của buồng lắng bụi trên mặt bằng là 2,5 x 1 m”

Số tăng cần phải ngăn

n= 04 = 54 tang

0,0137 Tức là 54 - 1 = 53 tắm bản không kêt đáy và nắp buồng

Để tăng hiệu quả lắng bụi Baturin đã đưa ra đề nghị làm buông lắng bụi kiểu

ngóc ngách (quanh co) xem hình 3-3

14

AN 4 Mem

Trong buông bụi kiểu này tốc độ không khí vẫn bụi có thể làm tắt đi bởi

những vách ngăn đứng đặt theo chiêu ngang của luông Những luông gió soáy hình

thành ở giữa các vách ngăn có khả năng làm cho các hạt bụi va chạm lân nhau dưới tác dụng của sức li tâm, nhờ thê chúng rơi xuông nhanh chóng hơn

2 Caw

2 Xiclon

a- Cấu tạo và nguyên lý làm việc Xiclon khô

Một dạng đặc biệt của dụng cụ lọc bụi là Xiclon dụng cụ lọc bụi có thân là 1

hình trụ băng thép và ở phía đáy là hình chóp

Không khí lẫn bụi dẫn đến Xiclon ở phần trên theo phương tiếp tuyến Nhờ

thê dòng không khí sẽ chuyên động trong phân hình trụ theo hình xoáy ôc và hạ dân xuông dưới đáy

Lực ly tâm xuất hiện trong chuyển động xoáy ốc như vậy sẽ đè sát các hạt bụi vào thành Xiclon Nếu hạt bụi nặng thì khi va chạm vào thành nó sẽ rơi ngay Nếu nhẹ nó sẽ đọng lại tích luỹ làm thành lớp rồi cuối cùng cũng bị rơi xuống đáy

Từ đáy đó người ta lấy bụi đưa ra ngoài Như vậy một phần lớn bụi bị tách ra khỏi không khí Còn không khí tiếp tục chuyển động xoáy của mình bị phần hình chóp ở

dưới chặn lại thâm thấu trở lại và theo ống lõi cũng có hình trụ đặt trong ruột mà bốc ra ngoài theo chiều thắng đứng từ dưới lên trên

Hình dáng bên ngoài chi tiết câu tạo và kích thước của Xiclon có thể nhiều

loại khác nhau

15

Từ đó ta có thể suy ra được hiệu quả lọc sạch sẽ tăng khi:

a Khối lượng m tăng tức là trọng lượng đơn vị của bụi (bụi nặng rẽ tách khỏi

không khí hơn bụi nhẹ)

b Khi vận tốc v tăng (v là vận tốc chuyển động xoáy của dòng trên thành trong của Xiclon, khi chọn Xiclon người ta nhận tôc độ ây là tôc độ ở lô vào)

c Khi bán kính quay của hạt bụi giảm tức là khi đường kính của Xiclon bé

Do những yêu tô đó nên chọn tôc độ vào của không khí khoảng v = 12 + 25[m/s]

Tổn thất áp suất trong Xiclon

Hinh 3-5- Xiclon Liot

Trong ky thuat loc bui sử dụng rộng rãi hơn cả là loại Xiclon Liot do viện bảo hộ lao động leningrat chê tạo

Ở hình vẽ trên ghi rõ kích thước của loại Xiclon Liot theo tỷ lệ với đường

kính lô vào d và bảng dưới đây là các sô liệu kỹ thuật củaX1clon Liot

- Xiclon có lõi xoắn

17

| Thi ng chea boi

Hinh 3-7- Kich thước tiêu chuẩn Xiclon Stairmand

18

Bảng 3-2: Thông số kỹ thuật của xiclon Liot

Đường Đường Lưu lượng Vận tốc | Tổn thất áp

b Xiclon Liof có mùng nước

Năm 1938 II A Koezob đã đưa ra một kiểu Xiclon mới có màng nước với

mực đích làm tăng hiệu quả lọc bụI

Theo cấu tạo của loại Xiclon này thì không khí được dẫn vào Xiclon ở phân

bên dưới và thoát ra ngoài ở phần trên qua nắp vỏ ốc

ở phần trên của Xiclon có lắp những vòi phun nước, nước do những vòi phun

này phun ra tạo thành một màng nước trên thành trong của XIclon Màng nước này

sẽ cuôn theo những hạt bụi va vào thành Xiclon va thai ra ngoài

Điều kiện cần thiết cho Xiclon làm việc tốt là tạo cho được trên thành trong

của Xiclon một màng nước đều đặn và tránh hiện tượng nước chảy thành vòi tách khỏi thành Xiclon Muốn thế cần đặt các vòi nước (số VÒI từ 3 +6 đặt cách nhau

300 + 400 mm theo chu vi trong của thân Xiclon) Thế nào để vòi nước phun ra theo

phương tiếp tuyến với mặt trong của thân hình trụ và không cho phép có những mối hàn hoặc u bướu nham nhở trên mặt trong của thân hình trụ trong phạm vi ít nhất là một đường kính của Xiclon về phía dưới các vòi nước

19

Các kích thước tỷ lệ theo đường kính ống dẫn vào của Xiclon có màng nước cho ở hình vẽ hình 3-6

Để tránh tình trạng làm tắc cống rãnh nước thải ra từ xiclon, nước thải được

chứa trong một bể lắng kích thước không nên bé hơn 1000 x 1000 x 1200 [mm] từ

bể lắng có một ống xả cách đáy độ 600mm dùng để xả nước trong trước khi tháo

cặn bề lắng ra ngoài Ngoài ra còn có một ông tràn nối vào ông xả ở sau van xả

Hình 3-8: Sơ đô câu tạo và sơ đồ lắp đặt Xiclon Liot có màng nước

Bề lắng thường làm bằng bê tông cốt thép ống tháo từ Xiclon cần phải đặt

dưới mực nước trong bê lăng I00mm (đê không khí khỏi! bị hút vào)

Sau đây là các số liệu kỹ thuật của Xiclon Liot có màng nước Khi cần thiết

người ta sử dụng những sô liệu này đê chọn thiệt bị cho phù hợp với yêu câu Kỹ

thuật

Số liệu kỹ thuật của Xiclon có màng nướcthẻ hiện trongbảng bảng 3-3

20

* BTU có màng nước

Nguyên tắc làm việc không có gì khác so với loại Xiclon Liot có màng nước

Về câu tạo có khác đôi chút ở kích thước của thiệt bị

Hình 3-9: Xiclon BTU có màng nước

Ở hình vẽ trên cho kích thước tương đối theo đường kính thân trục của Xiclon BTU có màng nướcKhông khí thoát ra có thê theo đâu trên đê trông của

thân hình trụ hoặc là thoát ra ngoài qua 1 cai nắp hình vỏ ôc

22

Số liệu kỹ thuật của Xiclon BTU có màng nước xem ở bảng dưới đây

Bảng 3-4: Chỉ số kỹ thuật của Xiclon BTU có màng nước

Xiclon có màn nước có thé lam việc trên đường ống hút cũng như ống đây

(nhưng thường người ta đặt nó trên đường ống hút)

Xiclon có màng nước được sử dụng trong các hệ thống hút bụi với mục đích làm sạch bụi trong không khí theo mức độ lọc vừa và lọc nhỏ trong các trường hợp gia cOng va van chuyén cát thạch anh, than cốc, than đá, vôi, vụn kim loại ở các

ban mài, dũữa v.v

Các loại Xiclon và Scrrubber cho phép:

a Làm bậc lọc bụi thứ nhất trong các hệ thống hút bụi ở máy đập nhỏ và

phân loại, máy nhà nghiên đât và máy dỡ khuân trong các phân xưởng đúc

b Làm bậc lọc bụi lần thứ 2 trong các hệ thống lọc bụi có nồng độ ban đầu lớn

Vận tốc không khí ở ống dẫn vào (lỗ vào) cho phép trong khoảng 17+25 [m/s]

Hệ số tốn thất áp lực cục bộ đối với loại Xiclon nói trên ứng với vận tốc ở lỗ

vào đối với trường hợp miệng thoát để trống là š = 2,5 và trường hợp có nấp hình

vo oc là é; = 3,0

Để cho Xiclon làm việc được tốt, tốc độ trung bình của dòng không khí quy

về cho diện tích hình trụ của chúng cho phép trong khoảng 5 + 6 [m/s] Nêu tôc độ

lớn hơn nước sẽ bị tông ra ngoài do tác dụng của sức ép

23

Áp lực nước ở các vòi phun cần được giữ trong phạm vi 3 -4 m cột nước Để

giữ cho áp lực nước được cô định người ta thường làm những thùng chứa nước gây

áp lực đặt ở bên trên các Xiclon

Hiệu quả lọc sạch tổng quát của Xiclon có màng nước có thể xác định theo