Cyclone là thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng, thiết bị này hình thành lực ly tâm để tách bụi ra khỏi không khí. Thiết bị cyclone được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp có hiệu quả cao khi kích thước hạt bụi >5 µm. Thiết bị cyclone dùng để loại bỏ hạt bụi từ một chất rắn hoặc một chất lỏng mà không sử dụng bộ lọc. Hệ thống dẫn theo các phương tiếp tuyến, các ống dẫn vào theo đường ống xoắn và van xả bụi.
CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CYCLONE
Thông thường, mỗi đơn vị sẽ có sự lắp đặt hệ thống cyclone khác nhau. Về cơ bản bao gồm các bộ phận chính như sau:
1. Cửa khí
Cửa khí vào theo phương tiếp tuyến với trụ của hệ thống. Cửa khí vào là một ống gió và được cố định. Việc đặt theo góc tiếp tuyến sẽ được tính toán phù hợp để tạo ra lốc xoáy bên trong thân trụ đạt được tốt nhất.
2. Thân trụ đứng
Thân trụ cyclone là nơi phân tách bụi ra khỏi dòng khí nhờ lực ly tâm qua các lốc xoáy hình thành. Thân trụ thường được làm bằng các vật liệu có độ chịu mài mòn cao. Nhờ tác động của lực ly tâm, bụi bị va vào thành thân trụ, chúng bị mất động năng và rơi xuống bên dưới.
3. Phễu
Phễu sử dụng thu gom bụi khi chúng mất động năng và rơi xuống dưới đáy phễu. Thu gom bụi và thu về ống xả bụi là nhiệm vụ của phễu.
4. Ống xả bụi
Sau khi bụi rơi xuống phễu sẽ được vận chuyển qua ống xả bụi để tới van xả bụi.
5. Van xả bụi
Khi bụi được lọc tách và đi xuống dưới qua phễu và ống xả bụi. Bụi được đưa ra ngoài để thu gom.
6. Quạt hút ly tâm
Quạt hút ly tâm là loại quạt công nghiệp có lực hút mạnh mẽ. Chúng có nhiệm vụ tạo ra lực hút, thu gom bụi từ môi trường qua đường ống dẫn vào bên trong hệ thống. Cần tính toán lưu lượng, áp suất của quạt sao cho phù hợp, mang lại hiệu quả hút bụi cao nhất.
7. Ống thoát khí sạch
Nơi khí sạch được thoát ra ngoài nhờ ống thoát khí.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Thông thường dòng khí được hút vào cyclone bằng quạt hút được đặt thêm ở phần dưới thiết bị trong suốt quá trình. Dòng khí quyển chuyển động xoắn ốc theo phương hình tròn, đây là nơi sự tách biệt, do vận tốc ngày càng tăng, gây ra bởi lực ly tâm, các hạt bụi trong khí có kích thước lớn được đẩy xuyên tâm hướng tới thành cyclone. Điều này xảy ra với những hạt bụi có kích thước lớn do lực ly tâm bởi chuyển động xoắn ốc. Khi một hạt va chạm với thành cyclone thì nó sẽ chậm lại và rơi xuống do lực ma sát.
Các hạt đó sẽ được tách ra khỏi dòng khí chính và bị đẩy xuống phần hình nón bởi các thành phần đi xuống của vận tốc khí. Lực ly tâm tác động đến khối lượng của hạt, do đó hạt nặng hơn được thu thập dễ dàng hơn. Bụi rời khỏi cyclone tại đầu ra của bụi khi dòng khí đi đến phần dưới cùng của hình nón, dòng khí đổi hướng quay ngược trở lại và chuyển động lên trên và hình thành “dòng xoắn trong”. Dòng khí quay quanh ống trụ tâm xyclon và thoát ra ngoài tại cửa ra.
Sự tổn thất áp lực do bất ổn ở đầu vào cũng có thể được giảm giá bằng cách sử dụng một thiết kế đầu vào ôm tròn. Thiết kế này còn cung cấp cải thiện hiệu quả đối với một số quá trình cho sự phát triển của dòng xoáy bên ngoài.
ƯU ĐIỂM CỦA CYCLONE
– Cấu tạo đơn giản
– Làm việc được ở môi trường nhiệt độ cao
– Bụi thu gom ở dạng bụi khô
– Trợ lực ổn định
– Hiệu suất cao
– Vận hành đơn giản
HỆ THỐNG HÚT BỤI GỖ KIỂU CYCLONE
Bụi gỗ là nguồn ô nhiễm nghiêm trọng nhất trong ngành chế biến gỗ.Hiện nay ở nước ta có hàng trăm nhà máy chế biến gỗ, ngoài ra còn hàng chục làng nghề gỗ đang ngày càng phát triển và mở rộng quy mô. Bụi phát sinh chủ yếu từ các công đoạn và quá trình như: Cưa xẻ gỗ để tạo phôi cho các chi tiết mộc, rọc, xẻ gỗ, khoan, phay, bào, chà nhám, bào nhẵn các chi tiết bề mặt.Tuy nhiên, có sự khác biệt đáng về kích cỡ hạt bụi và tải lượng bụi sinh ra ở các công đoạn khác nhau.
Tại các công đoạn gia công tinh như: chà nhám, đánh bóng,… tải lượng bụi không lớn nhưng kích cỡ hạt bụi rất nhỏ, nằm trong khoảng từ 2 -20 mm, nên dể phát tán trong không khí. Nếu không có biện pháp thu hồi và xử lý triệt để, bụi gỗ sẽ gây ra một số tác động đến môi trường và sức khỏe con người. Bụi vào phổi gây kích thích cơ học và phát sinh phản ứng xơ hóa phổi gây nên những bệnh hô hấp: viêm phổi, khí thủng phổi, ung thư phổi… Đối với thực vật, bụi lắng trên lá làm giảm khả năng quang hợp của cây.
Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thông qua các chụp hút bố trí trên các máy công cụ. Các chụp hút được nối với hệ thống ống dẫn, dưới tác dụng của lực hút ly tâm bụi theo hệ thống đường ống dẫn vào cyclone.
Loại quạt hút thường được sử dụng trong hệ thống hút bụi trong nhà máy gỗ là loại quạt ly tâm. Tuy nhiên, còn tùy vào diện tích nhà máy và mục đích sử dụng ta có thể sử dụng các loại quạt công nghiệp khác tùy thuộc vào kích thước các loại hạt bụi.
ỨNG DỤNG ĐỜI SỐNG
Thiết bị lọc bụi này thường được sử dụng trong các hệ thống vận chuyển
vật liệu, hệ thống lọc bụi cho các nghành công nghiệp:
+ Sản xuất sữa bột, cà phê, trà
+ Sản xuất dược phẩm
+ Sản xuất thức ăn gia súc
+ Sản xuất hóa chất, bột giặt
+ Sản xuất xi măng
+ Sản xuất vật liệu xây dựng
+ Sản xuất thép
+ Ngành khai thác khoáng sản
+ Ngành chế biến gỗ …
