Buồng lắng bụi là gì? Ưu nhược điểm của buồng lắng bụi

Xử lý bụi bằng thiết bị buồng lắng là phương pháp xử lý bụi thông dụng hiện nay. Cùng System Fan tìm hiểu buồng lắng bụi trong bài viết dưới đây nhé.

01| Tìm hiểu về buồng lắng bụi

        Buồng lắng bụi là thiết bị sử dụng để thu gom bụi đơn giản và hiệu quả. Chúng có thể tách được các hạt bụi có kích thước lớn hơn >60 – 70um. Nên thường được sử dụng ở giai đoạn đầu tiên của các hệ thống xử lý bụi. Buồng lắng bụi có cấu tạo đơn giản, dạng hình hộp chữ nhật.

Buồng lắng bụi hay phòng lắng bụi với không gian hình hộp, tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diện đường ống dẫn khí. Do đó, vận tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ khi đi vào trong buồng lắng và có đủ thời gian để các hạt bụi lắng xuống, nên được gọi là buồng lắng bụi. Vận tốc dòng khí bên trong buồng lắng nhỏ hơn 1 - 2m/s , với tốc độ vô cùng nhỏ. 

Buồng lắng bụi đơn và buồng lắng bụi kép

        Buồng lắng bụi được thiết kế tuỳ theo kích thước và đặc trưng, hàm lượng của loại bụi cần thu hồi. Hiện nay, buồng lắng bụi được thiết kế 2 loại là buồng lắng dạng đơn và buồng lắng kép.

02| Nguyên lý hoạt động

        Buồng lắng bụi tạo ra không gian là khối hình hộp, có tiết diện ngang lớn hơn nhiều so với tiết diện của đường ống dẫn khí.

        Các hạt bụi chịu tác dụng của 2 lực: lực chuyển động của dòng khí và lực trọng trường. Do vậy, khi dòng khí đi vào trong buồng lắng, vận tốc bị giảm xuống rất nhiều. Khi lực ngang giảm nhanh bất ngờ, dưới tác dụng của lực trọng trường, các hạt bụi có kích thước lớn có xu hướng tác ra khỏi dòng khí và rơi xuống phía dưới của buồng lắng bụi.

        Trong thời gian dòng khí đi qua buồng lắng, các hạt bụi đã lắng xuống phía dưới và rơi vào bình chứa hoặc được đưa ra ngoài để thu gom bằng vít tải/ băng tải.

        Để việc lắng bụi có hiệu quả hơn, người ta còn đưa vào các tấm chắn lửng. Trong quá trình lắng, các hạt bụi va vào các tấm chắn và rơi nhanh xuống dưới đáy buồng.

03 | Phân loại buồng lắng bụi 

        Buồng lắng bụi được chia ra làm 3 loại cơ bản như sau: 

» Buồng lắng bụi đơn giản

» Buồng lắng có vách ngăn

» Buồng lắng nhiều tầng

a. Buồng lắng  bụi đơn giản

❖ Cấu tạo: 

Buồng lắng bụi đơn giản có cấu tạo vô cùng đơn giản. Gồm một khối hình hộp không gian rộng, có tiết diện ngang lớn. Một ống dẫn khí chứa bụi đi vào thiết bị ở một đầu, và một ống dẫn khí sau khi xử lý đi ra ngoài ở đầu còn lại. Phía dưới có các cửa (phễu) lắng bụi hình chóp cụt. 

 

Buồng lắng bụi đơn giản

❖ Nguyên lý hoạt động: 

Dựa trên nguyên tắc lắng bụi trọng lực. Các hạt bụi đi vào bên trong buồng lắng chịu ảnh hưởng của trọng lực và trở lực. Vận tốc dòng khí giảm dần, các hạt bụi từ từ lắng xuống phía đáy buồng lọc.

❖ Ưu điểm:

✓ Dễ vận hành

✓ Chi phí đầu tư thấp

✓ Chi phí bảo trì thấp

✓ Xử lý được các hạt bụi thô đường kính lớn

✓ Nồng độ bụi không ảnh hưởng tới hiệu suất của thiết bị. 

❖ Nhược điểm: 

✗ Cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích 

✗ Không có khả năng xử lý bụi > 60um

b. Buồng lắng có vách ngăn

❖​​​​​​​ Cấu tạo: 

Cấu tạo đơn giản, tương tự như loại buồng lắng đơn giản. Tuy nhiên, thiết bị có thiết kế các đường vách ngăn giúp dòng khí đi chuyển theo hình zic zắc.  

 

Buồng lắng bụi vách ngăn

❖​​​​​​​ Nguyên lý hoạt động: 

Tương tư như với buồng lắng đơn giản. Tuy nhiên, dòng khí và các hạt bụi phải đi theo hình zic zắc do các vách ngăn tạo nên. Dòng lưu chất sẽ được đổi hưởng nhiều lần làm cho các hạt bụi va vào vách ngăn làm mất động năng và rơi xuống dưới đáy phễu. 

Trong thực tế, người ta có thể bố trí vách ngăn tuỳ theo hệ thống để đạt được hiệu quả lọc bụi là cao nhất. 

❖​​​​​​​ Ưu điểm: 

✓​​​​​​​ Đơn giản, dễ lắp đặt

✓​​​​​​​ Dễ vận hành, chi phí thấp

✓​​​​​​​ Xử lý được nhiều loại bụi hơn

✓​​​​​​​ Hiệu quả tốt hơn so với buồng lắng đơn giản

c. Buồng lắng nhiều tầng

❖​​​​​​​ Cấu tạo:

Cấu tạo của buồng lắng nhiều tầng tương đối khác so với 2 loại buồng lắng bên trên. Cấu tạo như sau: 

- Ống dẫn khí vào

- Ống dẫn khí ra

- Van điều chỉnh

- Cửa tháo bụi nhiều tầng

- Cửa tháo bụi đáy

 

Buồng lắng bụi nhiều tầng

 

❖​​​​​​​ Nguyên lý hoạt động: 

        Dòng khí chứa lẫn bụi sẽ được đưa vào từ cửa đi vào. Van điều chỉnh sẽ có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng để dòng khí được phân bố đều, giúp dòng khí chảy đồng đều và không bị rối. Dòng khí bụi sẽ được đưa vào sàn lắng, dưới tác dụng của trọng lực và đổi phương đột ngột làm cho các hạt bụi sẽ bị lắng trên các sàn lắng. Dòng khí sau khi tách bụi hoàn toàn sẽ gặp một thanh chắn dọc, làm dòng khí bị đổi hướng đột ngột và đi lên thoát ra ngoài thông qua ống dẫn khí ra. Các hạt bụi lắng trên sàn sẽ được thu gom định kỳ qua các cửa xả nằm bên hông. 

❖ Ưu điểm:

✓​​​​​​​ Ít chiếm diện tích, kích thước nhỏ hơn so với 2 loại buồng lắng trên.

✓​​​​​​​ Hiệu suất lọc bụi cao

✓​​​​​​​ Không tốn năng lượng trong khi hoạt động

❖ Nhược điểm: 

✗ Khó vệ sinh do bụi bám trên các tầng sàn

✗ Cần có kinh nghiệm vận hành

✗ Vốn đầu tư cao hơn 

✗ Có thể gián đoạn trong quá trình lắng bụi do vệ sinh sàn lắng

04| Công thức tính toán quá trình lắng và thiết kế buồng lắng

         » Công thức tính vận tốc lắng theo Stokes (áp dụng cho hạt bụi có đường kính > 75um. 

Công thức tính vận tốc buồng lắng bụi

        Điều kiện lắng bụi: 

Buồng lắng bụi cần một thời gian đủ để các hạt bụi có thể lắng xuống dưới đáy. Điều kiện để bụi đủ thời gian lắng dưới đáy như sau: 

 »  Vận tốc lắng đủ nhỏ, giúp gia tăng thời gian lắng

 » Thời gian để hạt bụi lắng xuống phải nhỏ hơn thời gian chuyển động qua buồng. 

»  Để nâng cao hiệu quả của quá trình lắng có thể sử dụng cách là tăng diện tích đáy buồng lắng. 

05| Yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lắng bụi

        ● Kích thước hạt: Kích thước bụi càng lớn thì trọng lượng càng lớn. Khối lượng càng lớn sẽ dễ dàng lắng. Các hạt bụi kích thước quá bé sẽ không lắng xuống dưới. Do vậy, kích thước hạt bụi càng nhỏ thì việc lắng bụi càng không hiệu quả. 

        ●​​​​​​​ Diện tích buồng lắng: Diện tích buồng lắng lớn thì vận tốc càng nhỏ, thời gian lắng tăng lên, hiệu quả lắng bụi tốt hơn. Ngược lại, diện tích buồng lắng nhỏ, vận tốc giảm không đáng kể, hiệu quả lắng bụi kém đi. 

        ●​​​​​​​ Nhiệt độ: Nhiệt độ dòng khí càng tăng, nội năng của hạt bụi càng lớn, chúng sẽ chuyển động vô hướng. Nhiệt độ thiết bị cao hơn nhiệt độ dòng khí sẽ xảy ra hiện tương đối lưu dòng lưu chất chất, khiến cho bụi không thể lắng được. 

        ●​​​​​​​ ​​​​​​​Độ ẩm: Dòng khí chứa độ ẩm cao có thể làm kết dính các hạt bụi, tăng thêm khối lượng của hạt bụi và có khả năng lắng dễ hơn. Tuy nhiên, trong các trường hợp nồng độ hơi nước trong dòng khí cao thì sự lắng xuống của hạt bụi giảm đi, chúng có thể bám trên thành của buồng lắng. 

03| Ưu điểm và nhược điểm của buồng lắng bụi

Ưu điểm

 » Hệ thống đơn giản

 » Chi phí đầu tư thấp

 » Chi phí vận hành thấp

 » Có khả năng làm việc tốt với dòng khí nhiệt độ cao hay môi trường ăn mòn

 » Xử lý được các loại bụi kích thước lớn

Nhược điểm

 » Hiệu suất chỉ đạt dưới 50%

        Với cấu tạo đơn giản, dựa vào nguyên lý giảm vận tốc và lực trọng trường, buồng lắng bụi chỉ lọc được các hạt bụi có kích thước lớn hơn 30um. Do vậy, việc lọc bụi của buồng lắng bụi chưa thực sự hiệu quả. Mức độ làm sạch bụi của buồng lắng không quá 50%. Muốn buồng lắng đạt được hiệu quả cao hơn thì cần thiết kế buồng lắng có kết cấu phức tạp hơn như: buồng có vách đứng ngắn, đường dẫn khí ngoằn ngoèo…

 » Chỉ tách được loại bụi khô, không thể xử lý được các loại bụi có độ bám dính và bụi ướt.

» Hệ thống cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích khi lắp đặt.

 » Cần làm sạch thủ công

04| Ứng dụng của thiết bị buồng lắng bụi

        Buồng lắng bụi được ứng dụng cho việc tách bụi ở giai đoạn đầu của hệ thống. Bởi chúng có khả năng làm việc tốt với dòng khí có nhiệt độ cao hay dòng khí trong môi trường ăn mòn cao. Được ứng dụng cho các trường hợp như:

 » Ứng dụng trong ngành công nghiệp có đặc trưng bụi kích thước lớn như luyện kim….

 » Xử lý bụi trong lò vôi

 » Xử lý bụi cho nhà máy chế biến thức ăn gia súc, thực phẩm…

 » Xử lý bụi ngành sản xuất vật liệu xây dựng

 » Xử lý bụi cho ngành đồ gỗ

Ứng dụng cho việc tách bụi sơ bộ trước khi cho dòng khí đi vào thiết bị xử lý bụi có khả năng xử lý bụi kích thước nhỏ hơn. Giúp giảm tải lượng và nâng cao hiệu quả lọc bụi.

05| Giải pháp thay thế buồng lắng bằng túi lọc bụi

        Hiện nay, ngoài việc xử lý bụi bằng buồng lắng, người ta còn sử dụng túi lọc bụi cho việc tách lọc bụi trong công nghiệp. Túi lọc bụi được ứng dụng phổ biến trong các hệ thống hút lọc bụi tay áo, quạt hút bụi túi vải di động…. Việc đầu tư túi lọc bụi có chi phí tiết kiệm hơn so với buồng lắng bụi, mang lại hiệu quả cao hơn. Do vậy, việc sử dụng túi lọc bụi thay thế cho buồng lắng cũng rất được nhiều người quan tâm.

        Túi lọc bụi có khả năng tách lọc được các loại bụi có kích thước siêu nhỏ, bụi khô nhỏ khó có thể được lọc ra bởi buồng lắng bụi. Khi dòng khi đi vào trong các túi vải, hạt bụi sẽ được ngăn lại và không khí thoát ra ngoài.

        Do đó, có thể sử dụng túi lọc bụi thay thế buồng lắng bụi hoặc sử dụng kết hợp để đạt được hiệu quả lọc bụi tốt nhất.

        Buồng lắng bụi là thiết bị được sử dụng rộng rãi cho việc tách lọc bụi hiện nay. Trên đây là một số thông tin được System Fan tổng hợp được và đưa ra cho bạn đọc. Hi vọng những thông tin trên mang lại những kiến thức bổ ích cho bạn đọc. Cùng tìm hiểu thêm các bài viết khác trên website của chúng tôi nhé.