Tài liệu đề tài tìm hiểu về thiết bị cyclone lắng bụi

GIẢI TRÌNH [1]. Effect Of Air Density On Cyclone Performe And System Design _L. Wang, M. D. Buser, C. B. Parnell, B. W. Shaw. Trang 9 dòng 8-26 ↓, trang 11 dòng 2-9 ↓. [2]. Cyclone Separator _Chapter 3_ Assoc. Prof. Arslan SARAL, Assoc. Prof. Selami Demir. Trang 2_dòng 8↓ -> trang 3_dòng12↓; Trang 6_dòng 22↓-> trang 6_dòng 42↓; Trang 7_dòng 60↓-> trang 8_dòng 9↓; Trang 10_dòng 22↓-> trang 23_dòng 21↓. [3]. Theoretical Study Of Cyclone Design_ LingJuan Wang. trang 79, dòng 2-15 ↓; trang 84, dòng 4-9 ↓, trang 85 dòng 3-10 ↓. [4]. Gaseous Emission- Control Technologies ( Air- Quality Technology) _Nazaroff & Alvarez-Cohen, Section 7.C, Mihelcic & Zimmeman, Section 12.7. Trang 9 -> trang 11; Trang 6_dòng 7-> hết trang 6 [5]. The Effect Of Particle Size And Input Velocity On Cylone Separation Process_M. Marinuc. Trang 8 dòng 3-19 ↓, trang 10 dòng 3-22 ↓. [6]. Master Thesis - Spring 2013_ Martin B. Midthun. Trang 6 dòng 9-20 ↓, trang 8 dòng 9-26 ↓, trang 10 dòng 6-17↓. [7]. An Introduction to Air Pollution_Chapter 3 Cyclones_Ph.D. Trang 9 dòng 9-20 ↓, trang 10 dõng-15 ↓ [8]. Giáo trình kĩ thuật xử lý ô nhiễm không khí _ PGS, TS. Đinh Xuân Thắng. Trang Trang 20-23, Trang 60-74 [9]. On The Theory Of Particle Cut Off Diameter And Collection Efficiency Of Cyclones_ Kung-Yu Kuo And Chuen-Jinn Tsai. Trang 3 dòng 9-20↓, trang 6 dòng 19↓. [10]. Kỹ thuật môi trường_ Hoàng Kim Cơ, Trang 26-37 Trang 1 MỤC LỤC KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ................................................................................ 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI ........... 6 1.1. TỔNG QUAN VỀ BỤI ........................................................................................ 6 1.1.1. Khái niệm chung về bụi ................................................................................... 6 1.1.2. Tác hại của bụi................................................................................................. 7 1.2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI............................................................................. 9 CHƯƠNG 2. THIẾT BỊ LỌC BỤI CYCLONE ................................................... 12 2.1. THIẾT BỊ LỌC BỤI CYCLONE....................................................................... 12 2.2. PHÂN LOẠI CYLONE ..................................................................................... 17 2.2.1. Cyclone đơn .................................................................................................... 17 2.2.2. Cyclone tổ hợp................................................................................................. 21 2.2.3. Cyclon chùm .................................................................................................... 23 2.2.4 Cyclone màng nước .......................................................................................... 26 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LỌC BỤI CYCLONE ............................... 27 3.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LỌC BỤI CYCLONE TRÊN THẾ GIỚI ....................... 27 3.1.1 Mô hình lý thuyết ............................................................................................. 27 3.1.2. Mô hình thiết kế cyclone đơn .......................................................................... 34 3.1.3. Tính toán đối với cyclone đơn : ....................................................................... 49 3.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LỌC BỤI CYCLONE TẠI VIỆT NAM ........................ 53 3.2.1. Tính toán với cyclone đơn ............................................................................... 53 3.2.2 Tính toán với cyclone tổ hợp ............................................................................ 57 3.2.3. Tính toán với cyclon nhóm .............................................................................. 58 CHƯƠNG 4. VÍ DỤ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CYCLONE ................................... 61 4.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DỰA TRÊN HIỆU SUẤT [4] ................................... 61 4.2. TÍNH TOÁN DỰA TRÊN ĐƯỜNG KÍNH ...................................................... 63 5.1 ỨNG DỤNG CỦA CYCLONE ............................................................................... 71 5.2. CÁC LOẠI XICLON HIỆN DÙNG ....................................................................... 73 5.3. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CYCLONE ...................................................................... 75 CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN .............................................................................. 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 77 Trang 2 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 1. GIỚI THIỆU Không khí là một trong các điều kiện rất quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển của sinh vật trên trái đất trong đó có con người. Tuy nhiên, hiện nay vấn đề ô nhiễm không khí đang ở mức báo động, đặc biệt ô nhiễm do bụi. Nguồn phát sinh bụi chủ yếu là do các hoạt động sản xuất công nghiệp,..Vì thế nhu cầu cấp thiết hiện nay là tìm ra giải pháp xử lý bụi phát sinh ra, và một trong các giải pháp đó là sử dụng cyclone. Đó cũng chính là lý do mà nhóm thực hiện chuyên đề “ Tìm hiểu về thiết bị cyclone lắng bụi ” 2. MỤC TIÊU Từ việc hiểu biết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của cyclone, từ đó chúng ta có thể áp dụng một cách phù hợp nhất cyclone, trong các trường hợp cụ thể tránh lạm dụng cyclone, cho các mục đích không phù hợp. Đồng thời, từ kết quả thu bụi của cyclone,, chúng ta có thể thường xuyên theo dõi được tình trạng làm việc của quy trình sản xuất cũng như khu vực làm việc để chúng ta có các biện pháp xử lý phù hợp hơn. 3. NỘI DUNG THỰC HIỆN  Tìm hiểu thông tin liên quan đến vấn đề. Thu thập thông tin từ các tạp chí, sách, trang web có liên quan tới nội dung.  Tổng hợp rút ra những nội dung nhằm hoàn thiện mục tiêu.  Viết báo cáo trình bày dưới dạng văn bản. 4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN     Phương pháp điều tra, thu thập, tổng hợp số liệu. Phương pháp đánh giá tổng hợp. Phương pháp tham khảo tài liệu. Phương pháp dịch thuật, trích dẫn tài liệu. Trang 3 DANH MỤC HÌNH ẢNH                                  Hình 1 ............................................................................................................... 10 Hình 2 ............................................................................................................... 12 Hình 3 ............................................................................................................... 14 Hình 4 ............................................................................................................... 15 Hình 5 ............................................................................................................... 16 Hình 6 ............................................................................................................... 17 Hình 7 ............................................................................................................... 17 Hình 8 ............................................................................................................... 18 Hình 9 ............................................................................................................... 18 Hình 10 ............................................................................................................. 19 Hình 11 ............................................................................................................. 21 Hình 12 ............................................................................................................. 22 Hình 13 ............................................................................................................. 23 Hình 14 ............................................................................................................. 24 Hình 15 ............................................................................................................. 25 Hình 16 ............................................................................................................. 26 Hình 17 ............................................................................................................. 27 Hình 18 ............................................................................................................. 28 Hình 19 ............................................................................................................. 30 Hình 20 ............................................................................................................. 31 Hình 21 ............................................................................................................. 34 Hình 22 ............................................................................................................. 35 Hình 23 ............................................................................................................. 36 Hình 24 ............................................................................................................. 38 Hình 25 ............................................................................................................. 41 Hình 26 ............................................................................................................. 44 Hình 27 ............................................................................................................. 45 Hình 28 ............................................................................................................. 47 Hình 29 ............................................................................................................. 52 Hình 30 ............................................................................................................. 58 Hình 31 ............................................................................................................. 59 Hình 32 ............................................................................................................. 67 Hình 33 ............................................................................................................. 73 Trang 4 DANH MỤC BẢNG            Bảng 1 ................................................................................................................. 9 Bảng 2 ............................................................................................................... 10 Bảng 3 ............................................................................................................... 20 Bảng 4 ............................................................................................................... 22 Bảng 5 ............................................................................................................... 30 Bảng 6 ............................................................................................................... 41 Bảng 7 ............................................................................................................... 60 Bảng 8 ............................................................................................................... 63 Bảng 9 ............................................................................................................... 66 Bảng 10 ............................................................................................................. 67 Bảng 11 ............................................................................................................. 74 Trang 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 1.1. TỔNG QUAN VỀ BỤI 1.1.1. Khái niệm chung về bụi Bụi là các phân tử chất rắn thể rời rạc được tạo thành trong các quá trình nghiền, ngưng kết và các phản ứng khác nhau. Dưới tác dụng của các dòng khí hoặc không khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định, chúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi là bụi. [8] Bụi đã thu giữ được hoặc bụi đã lắng đọng thường đồng nghĩa với khái niệm “Bột”, tức là loại vật chất vụn rời rạc. [8] Kích thước của hạt bụi δ được hiểu là đường kính, độ dài cạnh của hạt hoặc lỗ rây kích thước lớn nhất của hình chiếu hạt. [8] Đường kính tương đương δtd của hạt bụi có hình dạng bất kỳ là đường kính hình cầu có kích thước bằng thể tích hạt bụi. [8] Vận tốc lắng vc của hạt bụi là vận tốc rơi của hạt bụi trong môi trường tĩnh dưới tác dụng của trọng lực. Vận tốc lắng phụ thuộc vào kích thước của hạt, hình dáng và khối lượng đơn vị của nó cũng như khối lượng đơn vị và độ nhớt môi trường. [8] Đường kính lắng δc của hạt bụi là đường kính hạt bụi hình cầu mà vận tốc lắng và khối lượng đơn vị của nó bằng vận tốc lắng và khối lượng đơn vị của hạt bụi của hạt bụi có hình dáng khác đang xem xét. [8] Trang 6 Đường kính lắng của hạt (micromet – μm) được xác định theo công thức sau: 𝟏𝟖∗𝟏𝟎𝟕 𝝁𝑯 δc = √(𝝆 (μm) 𝒃 − 𝝆)∗𝒈 𝝉 Trong đó:     μ: Độ nhớt động học của môi trường (khí, nước), Pa.s ρb, ρ: Khối lượng đơn vị của vật liệu bụi và môi trường, g/cm3 H: Chiều cao rơi (lắng) của hạt, cm τ : Thời gian rơi, s 1.1.2. Tác hại của bụi Bụi sinh ra trong không khí sẽ gây rất nhiều tác hại cho con người, động vật và thực vật, ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường. Nhờ có hệ thống liên bào trụ ở lông mũi, khí phế quản và màng niêm dịch của đường hô hấp, mà ta có thể cản được 90% bụi, số còn lại đọng trong phổi và đường hô hấp có thể gây ra một số bệnh cho con người và động vật, cụ thể như sau: [8] a) Tác hại đối với con người và động vật Bụi gây tác hại trực tiếp đến con người và động vật, trước hết qua đường hô hấp; chúng có thể gây bệnh cho phổi, phế quản. Mặt khác, chúng có thể gây nguy hiểm cho mắt, có thể gây ung thư. Có thể ảnh hưởng gián tiếp qua con đường ăn uống, sinh hoạt bị nhiễm bụi. Tùy theo tính chất và kích thước của bụi khác nhau mà có thể gây ra những tổn thương tới cơ thể:  Tác động toàn thân : gây nhiễm độc toàn thân, làm giảm khả năng miễn dịch…  Gây tổn thương da, niêm mạc như loét da, xạm da, loét vách ngăn mũi, viêm da, chàm tiếp xúc…  Gây dị ứng : viêm mũi dị ứng, viêm phế quảng dạng hen… Trang 7  Gây nhiễm khuẩn ( do bụi vi sinh vật, nấm mốc…)  Tác hại đến cơ quan hô hấp; gây viêm phế quản mãn tính, gây bệnh bụi phổi như bụi phổi silic, bụi amiăng, bụi phổi bông… b) Tác hại đối với thực vật Hầu hết các chất ô nhiễm không khí đều tác động xấu đến thực vật, gây ảnh hưởng không tốt đối với nhà nông và cây trồng. Khi bị tiếp xúc trực tiếp với nồng độ bụi, cây trồng chậm phát triển, cháy lá khô cây, cho hiệu quả năng suất thấp. Ngoài ra, bụi còn giảm khả năng quang hợp của cây do các bề mặt của lá bị che lấp. Tuy nhiên, cũng có một số loại bụi có tác dụng tốt đối với thực vật : photpho, nito… c) Tác hại đối với vật liệu Một số loại bụi khi tiếp xúc với các thiết bị, đồ vật bằng kim loại trong không khí, sẽ gây ăn mòn các đồ vật, đặc biệt trong môi trường nóng ẩm d) Tác hại đến cảnh quan môi trường Cảnh quan môi trường cũng là vấn đề cần quan tâm đối với công tác giữ gìn và bảo vệ môi trường. Môi trường bị ô nhiễm sẽ làm giảm vẻ đẹp tự nhiên, nhất là ngày nay, khi cuộc sống của con người đòi hỏi cần có nhiều hơn các khu du lịch, khu vui chơi giải trí và danh lam thắng cảnh. Trang 8 1.2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI Bụi trong không khí được đánh giá bằng nồng độ- trọng lượng bụi trong 1 đơn vị thể tích của không khí, mg/l hoặc mg/m3. Các thông số vật lý có ý nghĩa quan trọng nhất của bụi là hình dạng và kích thước hạt, trọng lượng và độ tích điện, các thông số này sẽ quyết định sự lựa chọn phương pháp xử lý bụi cũng như thiết bị lọc bụi. [10] Bảng 1.1 Các phương pháp xử lý bụi Lọc - Thùng lọc gốm - Lọc có vật đệm - Lọc túi ( màng) Dập bằng nước Dập bằng tĩnh tiện Lọc - Dàn mưa điện - Sục khí - Đĩa quay - Lọc tầng kiểu Venturi Khử bụi dựa vào lực ly tâm Khử bụi dựa vào trọng lượng tĩnh - Thiết bị sử dụng lực Buồng lắng bụi quán tính - Thiết bị xử dụng lực ly tâm ( cyclon) - Thiết bị quay Trên cơ sở phân loại các phương pháp xử lý, ta có thể chia các thiết bị xử lý bụi thành 6 loại chính như sau : 1. Lọc cơ khí 2. Thiết bị màng lọc 3. Thiết bị hấp phụ 4. Thiết bị lọc tĩnh điện 5. Thiết bị lọc ướt 6. Thiết bị buồng đốt Hai loại đầu dùng để xử lý bụi. Thiết bị lọc tĩnh điện và lọc ướt có thể dùng để xử lý bụi hoặc hơi khí độc. Hai thiết bị sau cùng được dùng để xử lý khí. Trang 9 Bảng 1.2 Vùng lọc và hiệu quả xử lý của các phương pháp STT Kích thước hạt phù hợp Hiệu quả xử lý µm (%) Thiết bị xử lý 1 Buồng lắng bụi 2000 – 100 40 - 70 2 Cyclon hình nón 100 – 5 45 - 85 3 Cyclon tổ hợp 100 – 5 65 -95 4 Lọc có vật đệm 100 – 10 đến 99 5 Tháp lọc ướt 100 – 0,1 85 - 99 6 Lọc túi ( màng lọc ) 10 – 2 85 – 99,5 7 Lọc tĩnh điện 10 – 0,005 85 - 99 Hình 1 Hiệu suất tách bụi một số kiểu thiết bị Trang 10 Bảng 1.2 và hình 1 cho thấy rằng các thiết bị xử lý bụi bằng lực quán tính và các cyclon rất tiện để tách các hạt bụi có kích thước tương đối lớn. Loại Cyclon tổ hợp có hiệu suất lớn nhất. Dùng các thiết bị lọc tĩnh điện, thiết bị lọc hình ống tay áo và các thiết bị lọc bụi loại ướt có thể đạt được độ tinh lọc khác cao. Thiết bị lọc bụi loại ướt chỉ dùng khi chất khí cần xử lý chịu được nhiệt độ thấp và ẩm. Trong trường hợp này các thiết bị lọc bụi loại ướt có nhiều ưu điểm hơn so với thiết bị lọc điện ở chỗ thiết bị đơn giản và rẻ tiền. Ngoài ra, người ta còn dùng các thiết bị lọc ướt để lọc sạch khí khỏi bụi, khói và hơi mù ( tới 90% ). Ứng dụng thiết bị lọc bụi loại ướt trong nhà máy có nhiều khó khăn vì ở đây quá trình tinh lọc có liên quan tới viễ thu gom và thải ra một lượng lớn nước có tính axit. Thiết bị lọc điện là một loại thiết bị lọc sạch bụi có hiệu suất cao ; trong đó muốn lọc các loại khí thô ta dùng loại thiết bị lọc điện thanh bản, còn để lọc sạch các loại bụi và hơi mù khó hấp thụ, cũng như để lọc sạch được tốt hơn, ta dùng loại thiết bị lọc điện kiểu ống và khi cần lọc sạch một thể tích khí lớn thì dùng thiết bị lọc điện tổ hợp, rẻ. Tóm lại, muốn chọn được thiết bị để tách bụi và lọc sạch khí có hiệu quả, phải xuất phát từ các yêu cầu chính sau :    Thành phần hạt bụi và kích thước hạt Trạng thái và thành phần khí Độ tinh lọc cần thiết Trang 11 CHƯƠNG 2. THIẾT BỊ LỌC BỤI CYCLONE 2.1. THIẾT BỊ LỌC BỤI CYCLONE Cyclone là thiết bị lọc ly tâm kiểu đứng, thiết bị này hình thành lực ly tâm để tách bụi ra khỏi không khí. Thiết bị cyclon được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp có hiệu quả cao khi kích thước hạt bụi > 5µm. Cyclone được sử dụng trong ngành công nghiệp để loại bỏ các hạt rắn từ một chất khí hoặc một chất lỏng mà không sử dụng bộ lọc. Báo cáo này sẽ tập trung vào việc tách khí – rắn, mặc dù các nguyên tắc hoạt động cơ bản là giống nhau. Cyclone đầu tiên được sử dụng để loại bỏ bụi từ khí vào năm 1880 và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay do có nhiều ưu điểm. [6] Thiết bị cyclone đơn giản, không tốn kém chi phí để xây dựng, kinh tế để hoạt động và có thể được sử dụng trong một loạt các điều kiện hoạt động như nhiệt độ cao, áp suất cao và nồng độ bụi cao. [6] Hình 2. Mô hình cyclone Trang 12  Cấu tạo và nguyên lý làm việc Trong những năm qua, nhiều kiểu dáng cyclone đã được đề xuất và sản xuất. Để làm sạch khí công nghiệp tuy nhiên, cyclone "ngược dòng" là phổ biến nhất. Nó được tạo thành bởi một phần thân trên hình trụ và phần phễu hình nón bên dưới như cho thấy trong hình 2 . Có rất nhiều hình dạng đầu vào khác nhau. Báo cáo này sẽ tập trung vào các loại đầu vào (a) dạng hình 3. Đối với thiết kế này, một hỗn hợp khí - rắn được đưa vào tiếp tuyến với cyclone thông qua các đầu vào. Thông thường khí được hút vào cyclone bởi quạt được đặt thêm ở phần dưới thiết bị trong suốt quá trình. Sau khi nhập, dòng khí chuyển động xoắn ốc theo dạng hình tròn. Điều này được gọi là “dòng xoắn ngoài”. Đây là nơi xảy ra sự tách biệt. Do vận tốc khí 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 tất cả các hạt có kích thước lớn do vượt quá lực ly tâm bởi chuyển động xoắn ốc. Khi một hạt va chạm với thành thì nó sẽ bị chậm lại do lực ma sát. Các hạt đó sẽ được tách ra khỏi dòng khí chính và đẩy xuống phần hình nón bởi các thành phần đi xuống của vận tốc khí. Tác dụng tỷ trọng là rất ít. Lực ly tâm (trong số những lực khác) tác động lên khối lượng hạt, do đó hạt nặng hơn được thu thập dễ dàng hơn. Các hạt rắn tách rời khỏi cyclone tại đầu ra bụi. Khi khí đi đến phần dưới cùng 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 của xyclon và thoát ra ngoài tại cửa ra. [2] Hình 3, cho thấy một số kiểu cấu trúc đầu vào của cyclon. Hầu hết các thiết kế phổ biến có cấu trúc đầu vào theo phương tiếp tuyến (Hình 3a). Trong thiết kế này, dòng khí đi vào bị tác động bởi thiết kế hình trụ tròn của thân cyclon nên sẽ bắt đầu chuyển động xoáy. Một số thực nghiệm đã được thực hiện để giảm sự tổn thất áp qua cyclone và nâng cao hiệu quả thu gom bụi bao gồm thiết kế cấu trúc đầu vào dạng xoắn (Hình 3b). Sự tổn thất áp lực do bất ổn ở đầu vào cũng có thể được giảm bằng cách sử dụng một thiết kế đầu vào ôm tròn (hình 3c), 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. Trang 13 Hình 3. Các loại cửa đầu vào của cyclone A. đầu vào tiếp tuyến, B. đầu vào dạng xoắn, C. đầu vào dạng ôm tròn (APTI 413, 1999) Bên cạnh những thiết kế ở hình. 3, còn có một số cách thiết kê đầu vào khác như thiết kế đầu vào ở dọc trục, lúc này khí thải sẽ đi vào từ bề mặt trên của thân cyclon (Hình 4a). Một thiết kế cuối cùng của cấu trúc đầu vào là đầu vào được đặt dưới cùng (ngay phía trên phần hình nón). Trong những thiết kế khí thải đi vào cyclon thông qua một đầu vào tiếp tuyến, dạng xoắn, hoặc ôm tròn thì cấu trúc đầu vào được đặt ở phía dưới của phần thân trụ của cyclon thì khí sạch sâu khi xử lý sẽ đi ra khổi hệ thống thông qua một ống ra đặt tiếp tuyến ở trên cùng của thân trụ (Hình 4b). Trang 14 Hình 4 : Cấu trúc các loại đầu vào khác trong cyclon A. Đầu vào dọc trục, B. Đầu vào phía dưới. Trích từ AWMA (2000) Thân hình trụ là phần chính của cyclone, nơi diễn ra sự thu gom bụi và tách không khí sạch. Khi dòng khí đi vào và chuyển động quay theo thành tròn của thân cyclon, hạt nặng hơn trong dòng khí sẽ bị lệch hướng và va vào thành do lực ly tâm tác động lên chúng. Sau khi chạm vào thành cyclon, các hạt đó sẽ mất động năng và rơi xuống phần hình nón ở dưới, ở đó các hạt bụi sẽ được thu hồi. Nghiên cứu cho thâý chiều cao của thân cyclon nên gấp 1-2 lần đường kính cơ thể và không nên thấp hơn Trang 15 để đảm bảo hiệu quả tốt nhất (Shepherd và Lapple, 1939; Đầu tiên, năm 1950; Stairmand năm 1949; Casal và Martinez-Benet, 1983). Các dòng khí chuyển động xoay quanh thân cycloê cho đến khi nó đạt đến điểm giảm của chính nó (trong phần hình nón) và sau đó nó thay đổi hướng đi lên phía trên để thoát ra ngoài qua ống thoát khí sạch. Phía dưới của phần hình nón phải có một cái phễu - nơi thu gom các hạt bụi. Phễu phải đủ lớn để tránh hiện tượng tích tụ các hạt, làm rối loạn lưu lượng khí và giảm hiệu quả của cycloee. Elsayed và Lacor (2011a) đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của kích thước phễu thu bụi của cyclon dựa hiệu suất của nó, ông đã khẳng định rằng hiệu quả thu gom bụi của cyclone và việc giảm áp lực trên cyclon tăng khi đường kính phễu giảm. Phần cuối cùng của cyclone là ống thoát khí sạch, thông qua ống, không khí sạch sẽ thoát khỏi cyclone đi ra ngoài môi trường. Ống thoát là một trong những bộ phận quan trọng nhất của cyclone, nó chi phối hiệu suất của cyclone, hiệu quả thu gom và giảm áp lực. Chen và Shi (2007) nói rằng hai điều kiện giảm áp lực chủ yếu tồn tại trong cyclone như tổn thất trong khu vực và tổn thất do ma sát, trong khi Elsayed và Lacor (2010) báo cáo rằng sự sụt giảm áp suất cao nhất trong cyclone xảy ra tại đường ống thoát khí, việc xác định hiệu suất lốc xoáy. Hình 5. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo cyclone Trang 16 2.2. PHÂN LOẠI CYLONE 2.2.1. Cyclone đơn Cyclone đơn là thiết bị hoàn chỉnh hoạt động độc lập và có nhiều dạng khác nhau như dạng hình trụ, dạng hình côn. Việc sử dụng loại nào tùy thuộc và đặc tính của bụi và yêu cầu xử lý. Dạng hình trụ có năng suất lớn, còn dạng hình côn có hiệu suất lớn. [10] Hình 6 Mặt cắt đứng và mặt cắt ngang của một cyclone đơn Hình 7 Các kiểu hướng dòng trong cyclone b) Kiểu dòng đồng trục a) Kiểu dòng tiếp tuyến Trang 17 Hình 8. Cấu tạo của một Cyclone đơn Hình 9. Các dạng van xả bụi của Cyclone đơn Trang 18  Kích thước cơ bản của một cyclone đơn [4] Những cuộc khảo sát và phân tích cyclone xảy ra từ rất sớm bắt đầu từ năm 1930. Thậm chí khó khăn để hiểu rõ những nguyên lý cơ bản, những đặc tính hỗn loạn xuất hiện dòng xoáy trong việc khái quát hóa. Do sự phức tạp của vấn đề này, mô hình đạt yêu cầu nói chung vẫn chưa được phát triển. Tuy nhiên, nếu các mô hình phân tích được điều chỉnh thích hợp với một yêu cầu nhất định, dự đoán đáng tin cậy có thể đạt được. Hình 10. Kích thước cơ bản của cyclone đơn Trang 19 Bảng 2. Mối liên hệ giữa kích thước và hiệu suất cyclone Hiệu suất cao Truyền thống Năng suất cao (1) (2) (3) (4) (5) (6) Đường kính D/D 1 1 1 1 1 1 Chiều cao ống vào H/D 0.5 0.44 0.5 0.5 0.75 0.8 Chiều rộng ống vào W/D 0.2 0.21 0.25 0.25 0.375 0.35 Đường kính ống dẫn khí ra 𝑫𝒆 /D 0.5 0.4 0.5 0.5 0.75 0.75 Chiều cao ống dẫn khí ra S/D 0.5 0.5 0.625 0.6 0.875 0.85 Chiều cao thân 𝑳𝒃 /𝑫 1.5 1.4 2 1.75 1.5 1.7 Chiều cao phần phễu 𝑳𝑪 /𝑫 2.5 2.5 2 2 2.5 2 Đường kính ống thu bụi 𝑫𝒄 /𝑫 0.375 0.4 0.25 0.4 0.375 0.4 Các loại cyclone (Nguồn: cột (1) và (5) theo Stairmand,1951, cột (2),(4),(6) theo Swift,1969, cột (3) theo Lapple,1951.) Trang 20