Dust Collector và những chú ý về thiết kế hệ thống thu gom bụi – hơi – khói

“Thu gom bụi – hơi – khói” mang nhiều ý nghĩa thực tế quan trọng cho cả việc vệ sinh nhà cửa, vệ sinh công cộng, vệ sinh trong các ngành công nghiệp. Thu gom bụi mở rộng hơn còn là lĩnh vực vận chuyển vật liệu “vận chuyển khí động” cho các khâu sản xuất - nó rất có ý nghĩa trong các ngành dược phẩm, nông nghiệp, sản xuất thực phẩm, sản xuất xi măng, sản xuất thuốc lá,… Ngoài ra thu gom bụi mang ý nghĩa bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe con người.

Thu gom bụi đơn giản nhất là một máy gom bụi mini – gom bụi vệ sinh nhà cửa gia đình, văn phòng công sở, cao ốc- mà chúng ta thường thấy hiện hữu. Các loại này chỉ gồm một motor nhỏ hút chân không, một bình đựng bụi và một đường ống hút. Trong các quá trình vệ sinh nhà cửa, người ta còn phát triển một hệ thống lớn hơn, thuận tiên hơn hệ thống gom bụi trung tâm dạng vacuum. Hệ thống này cũng gồm một motor chân không lớn hơn được đặt một nơi thuận lợi và đi ống nhựa đến các phòng trong tòa nhà. Hệ thống này rất hiện đại vì hệ thống hoạt động theo yêu cầu khi dùng, có nghĩa là nó tự hoạt động và tự tắt, tự điều chỉnh công suất theo yêu cầu sử dụng.

Trong vệ sinh trong nhà máy công nghiệp, hiện nay chúng ta hay sử dụng hệ thống gom bụi trung tâm. Hệ thống này có nhiều ưu điểm hơn so với các máy nhỏ. Hệ thống trung tâm có thể tiết kiệm không gian, tiết kiệm năng lượng, khả năng lọc bụi cao, mang tính chuyên nghiệp hơn. Nhưng hệ thống này thường phải có vốn đầu tư ban đầu cao. Hệ thống trung tâm này gồm hệ thống quạt hút hoặc bơm chân không, đường ống lắp đặt thường là ống tôn dạng xoắn hoặc ống inox và các miệng hút chuyên dùng riêng biệt cho từng dạng bụi và lĩnh vực.

Qua nhiều năm hoạt động trong lĩnh vực lọc bụi, Phương Linh xin tóm tắt một vài chú ý quan trọng trong công việc thiết kế một hệ thống gom bụi. Hy vọng những chú ý này mang lại nhiều điều bổ ích cho Quý Bạn Đọc.

I. Các thông số cần lưu ý khi chọn và thiết kế hệ thống Hút bụi.

  1. Hệ số A/C (air to cloth) tốc độ gió qua màng lọc:

– Là lượng không khí đi qua 1 đơn vị diện tích lọc trong một phút. (m3/60/m2 hay CFM/ft2).

– Dựa vào các loại bụi ta chọ hệ số này cho phù hợp để cho dust collector hoạt động tốt.

– Trong nhiều trường hợp người sử dụng sẽ đưa ra một hệ số A/C mà họ mong muốn hoặc dựa trên kinh nghiệm hay test thực tế để đưa ra hệ số A/C thích hợp

Như ta đã biết Q = A x V

Trong đó:

– Q là lưu lượng khí bẩn cần lọc và bút bụi. (m3/s)

– A (Area) = diện tích vật liệu màng lọc cần bố trí cho máy dust collector (m2)

– V (Velocity): Tốc độ gió qua màng lọc (m/s)

Thông số Q thường cố định theo yêu cầu của hệ thống, như vậy ta tính toán hai thông số A (Area) và V (Velocity) để có máy dust collector hoạt động tốt nhất.

Nếu thông số A (diện tích) lọc càng lớn thì máy hoạt động càng tốt và giá thành càng cao và ngược lại.

Nếu thông số V càng lớn thì máy càng mau hư hỏng, giá thành càng hạ và ngược lại.

Do vậy V là hệ số quyết định giá thành hoặc công năng của máy gom bụi.

Dựa vào các loại bụi ta chọn hệ số này cho phù hợp để cho dust collector hoạt động tốt, Thông thường thì V chọn ở mức 0.6 -0.7 m/phút là hoạt động tốt.

2. Tốc độ hút bụi của miệng hút và kích thước hạt bụi.

Tùy theo kiểu bụi phát tán (tốc độ bụi phát tán), kích thước và loại bụi ta chọn tốc độ hút tại miệng phễu cho phù hợp thông thường khoảng từ 0.5 – 25 m/s.

–   Bụi nhẹ và không di chuyển: 0.25-0.5 m/s

–   Bụi nhẹ và vận tốc phát tán không lớn: 0.5-0.1m/s

–   Bụi phát tán:  1-2.5 m/s

–   Bụi phát tán với vận tốc lớn: 10m/s và lớn hơn

Nguyên tắc tốc độ hút phải bằng và lớn hơn tốc độ phát tán của bụi

3. Vận tốc gió vận chuyển bụi trong đường ống:

Thông thường từ 10 – 25 m/s đối với dust collector

– Khí : 5-10 m/s.

– Hơi sương,  khói: 10-15 m/s

– Bụi nhẹ (bông vải, cotton): 12.5-15m/s

– Bụi khô (powder, dry dust): 15-20 m/s

– Average industrial dust: 15.2-20 m/s

– Bụi nặng (heavy or moist): 22 – 45m/s hoặc cao hơn

4. Hiệu suất lọc và bánh bụi

Sự hình thành lớp bụi bao nhiêu là thích hợp để đánh giá những ảnh hưởng của nó đến hiệu suất lọc là vấn đề cần xem xét. Khi bánh bụi phát triển trên bề mặt vật liệu lọc, nó sẽ thực sự điều chỉnh tất cả quá trình lọc. Vì vậy, vấn đề thực sự quan trọng là làm sao thiết lập và giữ vững được một lớp bánh bụi thích hợp cho tất cả các vật liệu lọc.

5. Một số vấn đề khác:

– Số lượng bụi trên một đơn vị thể tích không khí (nồng độ bụi trong không khí). Khi nồng độ bụi cao, hạt bụi lớn cần áp dụng kỹ thuật hút bụi chân không dạng “central vacuum”;

– Áp suất vận hành tối đa của hệ thống;

– Độ ẩm, nhiệt độ dòng khí,

– Dòng khí có mùi, có tính axit hay tạp chất nào khác;

– Tính chất bụi thu gom có tính động hại cho người và môi trường, tích chất dễ cháy nổ hay không;

– Sự ma sát và bào mòn do bụi.

– Vấn đề chống tĩnh điện cho hệ thống vận chuyển.