Thiết Bị Thu Hồi Bụi Bằng Phương Pháp Lắng

Thiết bị thu hồi bụi bằng phương pháp lắng thường được sử dụng thu hồi bụi có các kích cỡ từ 60 ÷ 70 µm. Mời các bạn cùng Môi trường Hợp Nhất tìm hiểu chi tiết hơn qua nội dung bài viết sau.

1. Nguyên lý làm việc của thiết bị thu hồi bụi bằng phương pháp lắng

Nguyên lý làm việc: Dòng hỗn hợp chất khí và bụi được dẫn vào không gian thiết bị có tiết diện ngang lớn hơn nhiều lần so với tiết diện ống dẫn khí vào. Tại đây, tốc độ dòng khí giảm đột ngột, đồng thời dưới tác dụng của trọng lực các hạt bụi sẽ được tách ra và lắng xuống khoang gom bụi.

2. Tính toán thiết bị thu hồi bụi bằng phương pháp lắng

a) Một số giả thiết và các thông số ban đầu:

• Vận tốc dòng khí trên toàn bộ tiết diện ngang của thiết bị đều bằng nhau và không thay đổi;
• Hạt bụi chuyển động theo dòng khí và có vận tốc bằng với vận tốc dòng khí;
• Hạt bụi rơi dưới tác dụng của trọng lực theo phương thẳng đứng;
• Buồng lắng có cấu tạo như trên hình 2(a) trang 30, theo đó hình hộp có chiều dài là L, chiều cao H và chiều rộng B.

b) Cơ sở tính toán

Gọi Vk là lưu lượng dòng khí (m3/s) thì vận tốc chuyển động ngang ῳn của hạt bụi được xác định theo công thức:

ꞷ_n = Vk/(B.H)

Thời gian dòng khí đi qua buồng lắng có chiều dài L là:

τ _L = L/ ꞷ_n

Gọi ῳl là tốc độ lắng của hạt, thời gian từ điểm đỉnh lắng đến đáy của buồng là:

τ _l = H/ ꞷ_l

Như vậy để cho hạt bụi có thể lắng xuống đáy buồng lắng thì thời gian dòng khí đi qua buồng lắng theo chiều dài L (τ L) phải lớn hơn thời gian từ điểm đỉnh lắng đến đáy của buồng τ l:

(L/ ꞷ_n ) > H/ ꞷ_l

hay H < (L.(ꞷ_l/ ꞷ_n))

Do các hạt bụi có kích cỡ khác nhau nên tốc độ ῳl cũng khác nhau. Vì vậy khi thời gian lắng như nhau, các hạt có kích cỡ khác nhau thì độ cao lắng đọng h cũng khác nhau. Có thể viết chung cho các hạt bụi: h = ꞷl τ.

Như vậy, để hạt bụi lắng đọng lại trong buồng lắng thì chiều cao thiết bị H phải lớn hơn chiều cao lắng đọng h.

Dùng tỷ số h/H để biểu thị hiệu quả của quá trình lắng đọng:

η = h/H = (ꞷ₁ τ)/H = (ꞷ₁L)/ (ꞷ_nH) (Công thức 1)

hay  η = (d²ρ_bgLB)/(18µV_k) = Kd² (Công thức 2)

với K = (ρ_bgLB)/( 18µV_k) (Công thức 3)

Nhận xét:

- Giá trị hệ số K phụ thuộc vào kích thước hình học (B và L) của thiết bị lắng, tốc độ dòng chảy và bình phương đường kính (d) của hạt bụi. Như vậy, khi đường kính hạt càng lớn thì hiệu quả thu hồi càng lớn, ngược lại đường kính hạt càng nhỏ thì hiệu quả thu hồi càng nhỏ.

- Khi kích thước thiết bị lắng cố định, lưu lượng khí Vk cố định thì buồng lắng có thể lắng hoàn toàn hạt (100%) bụi có kích thước nhỏ nhất là dmin.

Thay η = 1 vào công thức (công thức 1), kích thước dmin được xác định:

d_min =√((18µV_k)/ (ρ_bgLB))

Như vậy hiệu quả việc thu hồi hạt bụi và kích thước hạt nhỏ nhất phụ thuộc vào kích thước hình học của bể. Việc điều chỉnh các kích thước hình học B và H ảnh hưởng đến tốc độ chuyển động ngang ꞷn. Tốc độ này thường được chọn không quá 3m/s. Bảng 2 giới thiệu các tốc độ lớn nhất của hạt bụi trong buồng lắng.

Thực tế các hạt bụi không có dạng hình cầu và trong quá trình lắng có chịu tác động của dòng chảy nên hiệu quả thu hồi bụi sẽ nhỏ hơn kết quả tính toán từ các công thức trên.

Bảng 1: Tốc độ cho phép lớn nhất của các hạt bụi trong buồng lắng

Tóm lại, thiết bị thu hồi bụi bằng phương pháp lắng thường được sử dụng ở giai đoạn đầu trong các hệ thống xử lý bụi và thiết bị này có cấu tạo hình hộp chữ nhật đơn giản và trong thực tế, người ta có thể linh hoạt bố trí vách ngăn để đạt được hiệu quả lọc bụi cao nhất.

Cảm ơn bạn đã dành thời gian đọc bài, đừng quên theo dõi công ty xử lý môi trường Hợp Nhất để nhận được các thông tin mới nhất về xử lý khí thải mà bạn đang quan tâm.