(1) Thiết bị loại bỏ bụi cơ học bao gồm máy hút bụi trọng lực, máy hút bụi quán tính, máy hút bụi ly tâm và các thiết bị tương tự.
(2) Thiết bị loại bỏ bụi chà-ướt bao gồm máy hút bụi-nước, máy hút bụi loại bọt-, máy lọc Venturi, máy hút bụi màng-nước và các thiết bị tương tự.
(3) Thiết bị loại bỏ bụi dựa trên bộ lọc-bao gồm bộ lọc túi vải và bộ lọc giường{{2} dạng hạt, cùng nhiều thiết bị khác.
(4) Máy lọc bụi tĩnh điện.
(5) Thiết bị loại bỏ bụi từ tính.
Lực cơ học
Bộ thu bụi quán tính là thiết bị tách và thu bụi bằng cách sử dụng lực quán tính; điều này đạt được bằng cách hướng khí chứa đầy bụi va chạm với các vách ngăn hoặc bằng cách khiến luồng khí thay đổi hướng nhanh chóng. Bộ thu bụi quán tính còn được gọi là bộ thu bụi trơ.
Bộ thu bụi quán tính được phân thành hai loại: loại-va chạm và loại-quay. Việc đầu tiên liên quan đến việc lắp đặt một hoặc nhiều vách ngăn dọc theo hướng của luồng không khí; khi khí chứa đầy bụi- va chạm với các vách ngăn này, các hạt bụi sẽ bị tách ra khỏi dòng khí. Rõ ràng là tốc độ khí trước khi chạm vào vách ngăn càng cao-và tốc độ càng thấp sau va chạm-khí càng giữ lại ít bụi hơn, dẫn đến hiệu quả loại bỏ bụi cao hơn. Loại thứ hai hoạt động bằng cách làm cho khí chứa đầy bụi-đổi hướng nhiều lần, từ đó tách bụi ra trong quá trình quay. Bán kính cong của vòng quay của khí càng nhỏ và vận tốc trong quá trình quay càng cao thì hiệu quả loại bỏ bụi càng lớn.
Hiệu suất của bộ thu bụi quán tính khác nhau tùy thuộc vào thiết kế cấu trúc cụ thể của chúng. Khi tốc độ khí trong thiết bị dưới 10 m/s, tổn thất áp suất thường nằm trong khoảng từ 200 đến 1000 Pa và hiệu suất loại bỏ bụi giảm từ 50% đến 70%. Trong các ứng dụng thực tế, bộ thu bụi quán tính thường được đặt ở giai đoạn đầu tiên trong hệ thống loại bỏ bụi nhiều{7}}giai đoạn, trong đó chúng được sử dụng để tách các hạt bụi thô hơn. Chúng đặc biệt-thích hợp để thu giữ bụi khô có kích thước hạt vượt quá 10 μm nhưng không thích hợp để loại bỏ bụi dính hoặc bụi dạng sợi. Bộ thu bụi quán tính cũng có thể được sử dụng để tách các giọt chất lỏng; trong những trường hợp như vậy, nên sử dụng tốc độ khí tối ưu từ 1 đến 2 m/s trong thiết bị.
Sinh học-Công nghệ màng nano
Thiết bị khử bụi màng nano sinh học-là một công nghệ gần đây đã nổi tiếng trên toàn thế giới. Nó sử dụng công nghệ màng nano sinh học-tiên tiến nhất hiện nay; bằng cách phun màng nano BME lên bề mặt vật liệu, nó sẽ ức chế tối đa sự phát sinh bụi trong giai đoạn sản xuất và chế biến. Loại kiểm soát bụi này thuộc danh mục khử bụi "trước{4}}phát thải"-hoạt động *trước khi* bụi được giải phóng-, mang lại những lợi thế đáng kể so với các phương pháp loại bỏ bụi "sau-sản xuất" truyền thống, đảm bảo kiểm soát bụi hiệu quả trong toàn bộ quá trình sản xuất vật liệu. Bất kỳ bụi nào được tạo ra trong quá trình nghiền đều được kết tụ thành các hạt mịn, cuối cùng trở thành một phần của thành phẩm, do đó tăng năng suất từ 0,5% đến 3%. Hơn nữa, công nghệ này còn giảm thiểu ô nhiễm PM2.5 và PM10 một cách hiệu quả, tuân thủ đầy đủ các chính sách quốc gia về bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng. So với các hệ thống lọc và lọc ướt,{16}}bộ lọc bụi nano sinh học không gây ô nhiễm nước; các tác nhân hóa học được sử dụng không có tác động xấu đến môi trường và không ảnh hưởng đến chất lượng của thành phẩm. Nó cũng đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn. Công nghệ này phù hợp để kiểm soát bụi ở nhiều môi trường khác nhau, bao gồm hầm mỏ, công trường, mỏ đá, kho dự trữ vật liệu, bến cảng, nhà máy nhiệt điện, nhà máy thép và cơ sở xử lý chất thải. Mặc dù khả năng khử bụi-màng nano sinh học đã được ứng dụng đa dạng ở nước ngoài nhưng hiện nay nó cũng đang dần được áp dụng ở nhiều tỉnh và thành phố ở Trung Quốc.
Chà ướt (Loại-Xịt)
Thiết bị loại bỏ bụi dạng phun-hoạt động bằng cách phun nước thành sương mịn thông qua các vòi phun nằm bên trong bộ thu bụi. Khi khí thải chứa đầy bụi{2}}bụi đi qua vùng sương mù này, các hạt bụi va chạm, bị chặn lại và kết tụ với các giọt nước, khiến các hạt này thoát ra khỏi dòng khí cùng với các giọt nước.
Loại thiết bị loại bỏ bụi này có cấu trúc đơn giản, khả năng cản luồng khí thấp và vận hành thuận tiện. Ưu điểm nổi bật là, không giống như một số hệ thống khác, nó không có khe hẹp hoặc lỗ nhỏ; do đó, nó có thể xử lý hiệu quả khí thải có nồng độ bụi cao mà không bị tắc.
Hơn nữa, vì các giọt phun tương đối thô nên không cần vòi phun sương mịn-chuyên dụng, giúp hệ thống vận hành đáng tin cậy hơn. Máy hút bụi kiểu phun-có thể sử dụng nước tuần hoàn-tái sử dụng chất lỏng cho đến khi nồng độ chất hạt lơ lửng đạt đến mức cao đáng kể-do đó đơn giản hóa đáng kể các yêu cầu đối với cơ sở xử lý nước. Vì những lý do này, loại thiết bị loại bỏ bụi này vẫn là lựa chọn phổ biến của nhiều doanh nghiệp công nghiệp. Nhược điểm chính của nó bao gồm dấu chân vật lý tương đối lớn và hiệu quả hạn chế trong việc thu giữ các hạt bụi cực mịn; nó cũng đòi hỏi một lượng nước đáng kể. Do đó, nó thường được sử dụng để xử lý khí thải có đặc điểm là kích thước hạt bụi lớn và nồng độ bụi cao. Thiết bị loại bỏ bụi dạng phun-thường được sử dụng được phân thành ba loại cấu trúc dựa trên mô hình dòng chảy của khí và chất lỏng bên trong thiết bị:
(1) Loại phun đồng thời: Các giọt khí và chất lỏng chảy theo cùng một hướng.
(2) Loại phun ngược dòng: Chất lỏng được phun theo hướng ngược lại với dòng khí.
(3) Loại phun dòng chảy chéo: Chất lỏng được phun theo hướng vuông góc với dòng khí.
Loại bỏ bụi phun nguyên tử
Loại bỏ bụi phun nguyên tử giải quyết những thiếu sót thường liên quan đến-thiết bị loại bỏ bụi loại phun truyền thống-cụ thể là kích thước vật lý lớn, hiệu suất loại bỏ bụi thấp và mức tiêu thụ nước cao-do đó nâng cao đáng kể hiệu quả loại bỏ bụi.
Nguyên tắc kỹ thuật hệ thống
Hệ thống này hoạt động bằng cách sử dụng sự kết hợp giữa lắng đọng trọng lực và khử bụi-sương mù nước. Chất lỏng và khí được chuyển tải dưới áp suất tới cụm vòi phun; bên trong đầu vòi phun, hỗn hợp chất lỏng và khí để tạo ra các giọt nguyên tử hóa mịn sau đó được đẩy ra khỏi lỗ vòi phun. Quá trình này tạo ra các hạt sương mù nước cực kỳ mịn-có đường kính từ 1 μm đến 10 μm-có khả năng hấp thụ hiệu quả các hạt bụi lơ lửng trong không khí. Những giọt bụi-này nhanh chóng kết tụ thành các hạt lớn hơn, dưới tác động của trọng lực, sẽ thoát ra khỏi luồng không khí, từ đó đạt được mục tiêu ngăn chặn bụi và cải thiện môi trường.
Hệ thống có khả năng kiểm soát nguyên tử hóa tuyệt vời; bằng cách điều chỉnh áp suất của dòng khí và dòng chất lỏng, bộ phận phun sương có thể được tinh chỉnh-để đạt được tỷ lệ dòng khí lý tưởng-trên{2}}lỏng, từ đó đảm bảo tạo ra tia phun gồm các giọt đặc biệt mịn.
Thiết bị lọc bụi tĩnh điện (ESP)
Máy lọc bụi tĩnh điện (ESP) là thiết bị phụ trợ thiết yếu cho các nhà máy nhiệt điện. Chức năng chính của chúng là loại bỏ vật chất dạng hạt (tro bay) khỏi khí thải phát ra từ nồi hơi đốt than-đốt than hoặc{2}}dầu, từ đó giảm đáng kể lượng phát thải dạng hạt thải vào khí quyển. Vì vậy, chúng tạo thành một phần quan trọng của thiết bị bảo vệ môi trường để giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng không khí. Nguyên lý hoạt động như sau: khi khí thải đi qua đường ống dẫn đến thân chính của ESP, các hạt vật chất trong dòng khí sẽ mang điện tích dương. Khí thải sau đó đi vào buồng ESP, nơi được trang bị nhiều lớp tấm cực âm tích điện âm.
Do lực hút tĩnh điện giữa các hạt bụi tích điện dương và các tấm catốt tích điện âm, các hạt vật chất trong khí thải bám vào cực âm. Theo định kỳ, các tấm cực âm được gõ hoặc rung một cách cơ học; hành động này-được thúc đẩy bởi lực tổng hợp của trọng lực và rung động{2}}làm cho lớp bụi tích tụ (khi nó đạt đến độ dày nhất định) bong ra và rơi vào phễu tro nằm bên dưới cấu trúc ESP, từ đó loại bỏ thành công các hạt vật chất khỏi dòng khí thải. Do các nhà máy nhiệt điện thường sử dụng-các tổ máy phát công suất lớn-chẳng hạn như các tổ máy 600 MW, tiêu thụ khoảng 180 tấn than mỗi giờ-thì có thể hiểu rằng lượng khí thải và bụi thải ra là rất lớn. Do đó, các thiết bị kết tủa tĩnh điện (ESP) tương ứng được sử dụng để xử lý các khí thải này có quy mô rất lớn. Phần thân kết cấu chính của một nhà máy nhiệt điện ESP điển hình có mặt cắt ngang khoảng 25–40 mét x 10–15 mét. Khi tính đến chiều cao 6{20}} mét của phễu tro cũng như không gian thẳng đứng cần thiết cho dòng khí thải, chiều cao tổng thể của thiết bị ESP thường vượt quá 35 mét. Đối với kết cấu thép khổng lồ như vậy, phân tích thiết kế không chỉ phải bao gồm các đánh giá tĩnh và động dưới trọng lượng bản thân, tải trọng bụi, tải trọng gió và tải trọng địa chấn mà còn phải đánh giá nghiêm ngặt về độ ổn định tổng thể của kết cấu.
Thân chính của ESP là kết cấu thép, được chế tạo hoàn toàn từ các cấu kiện thép kết cấu hàn. Bên ngoài của nó được phủ một lớp "da" (tấm thép mỏng) và vật liệu cách nhiệt để tạo điều kiện dễ dàng thiết kế, chế tạo và lắp đặt. Thiết kế kết cấu sử dụng cấu hình phân lớp: mỗi "lát" dọc bao gồm một khung bao gồm nhiều dầm chính, với các lát liền kề được kết nối với nhau bằng các dầm dọc lớn. Để phù hợp với việc lắp đặt các lớp ốp và lớp cách nhiệt, dầm phụ được hàn giữa các dầm chính. Với tầm quan trọng tuyệt đối của cấu trúc này, việc cố gắng lập mô hình từng điểm kết nối vật lý trong phần mềm thiết kế sẽ dẫn đến khối lượng công việc không thể quản lý được và số lượng phần tử quá cao.
Theo yêu cầu thiết kế kỹ thuật thực tế và thiết kế kết cấu cụ thể của thân chính ESP, các lĩnh vực điều tra chính bao gồm độ bền kết cấu, độ ổn định kết cấu tổng thể và độ dịch chuyển tối đa của dầm chính chịu trách nhiệm treo các tấm cực âm. Đối với các khu vực cục bộ cụ thể, phân tích tập trung vào việc đánh giá hư hỏng do mỏi tại các kết nối giữa các tấm cực âm và chùm tia chính-do tiếp xúc kéo dài với lực tác động cơ học định kỳ{2}}cũng như xác định tần số tối ưu để đánh bật bụi tích tụ khỏi các tấm cực âm. Hơn nữa, phân tích này đề cập đến các lựa chọn thiết kế tối ưu liên quan đến các kết nối giữa tấm ốp kết cấu (tấm mỏng) và dầm chính/phụ trong điều kiện tải trọng gió, cũng như sự cân bằng độ cứng thích hợp giữa các bộ phận này.
