Tấm lọc thiêu kết là gì? Nguyên lý, ưu nhược điểm và ứng dụng

Tấm lọc thiêu kết là gì và vì sao nhiều nhà máy chuyển sang dùng

Nếu nhà máy bạn đang dùng máy lọc bụi túi vải và cứ một hai năm lại phải thay túi, thì có một công nghệ khác đáng để tìm hiểu.

Tấm lọc thiêu kết — tên tiếng Anh là sinter plate — đã được dùng phổ biến ở châu Âu từ những năm 1970, và vài năm gần đây bắt đầu xuất hiện nhiều ở các nhà máy tại Việt Nam.

Nguyên lý: khác biệt nằm ở chỗ bụi bị giữ lại

Đây là điểm mấu chốt, và cũng là thứ giải thích gần như mọi ưu nhược điểm còn lại.

Lọc túi vải giữ bụi bên trong lớp vải. Vải là vật liệu xốp, có chiều dày. Dòng khí mang bụi đi xuyên qua, hạt bụi mắc lại trong các khe sợi bên trong. Người ta gọi đây là lọc chiều sâu.

Vấn đề là bụi chui vào thì khó lấy ra. Mỗi lần thổi khí nén giũ bụi chỉ làm bong được lớp bụi bám ngoài. Phần bụi đã ăn sâu vào sợi vải nằm lại vĩnh viễn. Qua từng tháng, lớp bụi tồn dư này dày lên, khí khó đi qua hơn, trở lực tăng dần — cho đến lúc phải thay túi.

Tấm lọc thiêu kết giữ bụi trên bề mặt. Thân lõi làm từ hạt nhựa PE được nung thiêu kết thành khối rắn, cứng, có vô số lỗ vi mao thông nhau. Bề mặt ngoài được phủ thêm một lớp màng PTFE cực mịn và rất trơn.

Lớp màng này nhỏ đến mức hạt bụi không lọt qua được, buộc phải nằm lại trên bề mặt. Khi thổi khí nén ngược, cả lớp bụi bong ra thành mảng và rơi xuống phễu. Thân lõi hầu như trở lại trạng thái ban đầu.

Hình dung đơn giản: lọc túi giống miếng bọt biển, bụi ngấm vào trong. Tấm thiêu kết giống tấm kính phủ chống dính, bụi chỉ nằm trên mặt và gạt là sạch.

Những ưu điểm thực tế

Tuổi thọ dài hơn nhiều lần. Túi vải thường thay sau 1–2 năm. Tấm thiêu kết, nếu dùng đúng điều kiện, chạy được nhiều năm. Đây là lý do chính khiến các nhà máy chấp nhận chi phí đầu tư ban đầu cao hơn.

Chiếm ít diện tích. Lõi tấm thiêu kết được gấp nếp nên diện tích lọc trên một đơn vị thể tích rất lớn. Một hệ tấm thiêu kết thường chỉ chiếm khoảng một phần ba đến một phần sáu diện tích so với hệ lọc túi cùng lưu lượng. Với nhà xưởng chật, đây thường là lý do quyết định.

Lọc được bụi rất mịn. Hiệu suất đạt tới 99,999%, giữ được cả hạt cỡ vài micromet — loại mà lọc túi thường để lọt một phần.

Không sợ ẩm. Lớp PTFE kỵ nước. Khí có hơi ẩm, hoặc nhà máy ở vùng nồm ẩm miền Bắc, tấm thiêu kết không bị bết như vải.

Thay nhanh, ít bảo trì. Lõi cứng, thẳng, tháo lắp bằng vài con bulong. Không phải rút lồng đỡ và luồn túi như hệ lọc túi.

Có bản chống tĩnh điện. Với bụi dễ cháy nổ như bụi nhựa hay bột kim loại, có loại lõi điện trở bề mặt dưới 10⁹ Ω, dẫn điện tích xuống đất thay vì để tích tụ sinh tia lửa.

Và những hạn chế cần biết trước

Phần này ít nhà cung cấp nói ra, nhưng bạn nên biết trước khi quyết định.

Giới hạn nhiệt độ là hạn chế lớn nhất. Thân lõi làm từ nhựa PE nên chỉ chịu được khoảng 70°C với bản tiêu chuẩn, và 100°C với bản cải tiến. Nếu khí thải của bạn nóng hơn, tấm thiêu kết PE không dùng được — phải làm nguội khí trước, hoặc chuyển sang loại vật liệu khác như PPS hoặc gốm.

Nhiều nhà máy luyện kim gặp đúng vấn đề này và phải đầu tư thêm bộ làm mát khí, làm đội chi phí.

Vốn đầu tư ban đầu cao hơn. Tính theo đơn giá, một lõi tấm thiêu kết đắt hơn túi vải khá nhiều. Bài toán chỉ có lời khi tính trên nhiều năm.

Kỵ bụi dính và bụi có dầu. Bụi ẩm dầu, bụi nhựa nóng chảy hay hơi dầu ngưng tụ sẽ bít lỗ vi mao và không giũ ra được. Đây là kiểu hỏng không cứu vãn được, lõi coi như bỏ. Nếu khí có dầu, phải xử lý trước khi vào bộ lọc.

Sợ tia lửa. PE là nhựa, gặp tia lửa từ công đoạn mài hoặc hàn có thể cháy thủng. Ứng dụng có phát sinh tia lửa bắt buộc phải lắp bộ dập tàn lửa phía trước.

Không hợp với tải bụi quá cao. Nếu nồng độ bụi đầu vào rất lớn, nên lắp xyclon tách thô phía trước để giảm tải, nếu không lõi sẽ nhanh tắc.

Dùng cho ngành nào

Phù hợp nhất với nơi bụi mịn, bụi khô, nhiệt độ vừa phải:

  • Nhà máy nhựa — khu nghiền, khu trộn bột PVC, khu tải liệu
  • Dược phẩm — bụi bao viên, tạo hạt, sấy tầng sôi
  • Đúc kim loại, cán thép ở những công đoạn khí đã nguội
  • Gốm sứ, vật liệu chịu lửa, bột màu
  • Cắt laser, hàn, mài kim loại — có kèm bộ dập tàn lửa
  • Tái chế pin, sản xuất linh kiện điện tử

Kết luận

Tấm lọc thiêu kết không phải là giải pháp thay thế lọc túi trong mọi trường hợp. Nó thắng rõ ở bụi mịn, khí không quá nóng, nhà xưởng chật, và nơi cần khí thải thật sạch.

Nếu khí của bạn nóng trên 100°C hoặc có dầu, đây không phải lựa chọn đúng — và một nhà cung cấp trung thực sẽ nói với bạn điều đó thay vì cố bán.

P2P VINA cung cấp lõi lọc tấm thiêu kết thay thế, có hàng sẵn tại Việt Nam