เครื่องดูดฝุ่นอุตสาหกรรมคืออะไร?
ประเภท หลักการทำงาน และคุณสมบัติ

เครื่องกำจัดฝุ่นในอุตสาหกรรมเป็นอุปกรณ์ควบคุมมลพิษทางอากาศประเภทหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อดักจับและกำจัดฝุ่นละอองหรืออนุภาคขนาดเล็กที่เป็นอันตรายจากกระบวนการทางอุตสาหกรรม เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยในสถานที่ทำงาน

โดยทั่วไปเครื่องดูดฝุ่นจะทำงานโดยดูดอากาศที่มีสารปนเปื้อนผ่านระบบกรอง ระบบจะดักจับอนุภาคในขณะที่ปล่อยอากาศที่ผ่านการกรองกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อม

เครื่องดูดฝุ่นอุตสาหกรรมมี 4 ประเภท โดยแต่ละประเภทเหมาะกับการใช้งานและระดับของสารปนเปื้อนที่แตกต่างกัน

1. ถุงกรอง: ใช้ถุงผ้าเพื่อดักจับอนุภาคฝุ่น
2. เครื่องแยกไซโคลน: แยกอนุภาคขนาดใหญ่จากอากาศโดยใช้แรงเหวี่ยง
3. เครื่องกรองไฟฟ้าสถิต: อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจะถูกดึงดูดไปที่แผ่นกรอง
4. เครื่องขัดแบบเปียก: ใช้น้ำเพื่อขัดอนุภาคฝุ่นจากอากาศ

ถุงกรอง หรือที่เรียกอีกอย่างว่า ถุงกรอง หรือ ผ้ากรอง คือเครื่องกรองฝุ่นชนิดกรองที่ทำหน้าที่ดักจับอนุภาคจากก๊าซไอเสียในกระบวนการอุตสาหกรรมเป็นหลัก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพ และความหลากหลาย

= การไหลของอากาศและการกักเก็บฝุ่น =
* อากาศสกปรกหรือก๊าซที่มีฝุ่นและอนุภาคขนาดเล็กเข้าสู่ระบบถุงกรอง
* โดยทั่วไปจะไหลผ่านช่องทางเข้าซึ่งจะมุ่งตรงไปที่ถุงกรอง

= กระบวนการกรอง =
* อากาศผ่านถุงกรองผ้าซึ่งโดยปกติจะทำจากวัสดุทอหรือสักหลาด
* เมื่ออากาศปนเปื้อนไหลผ่านถุง อนุภาคขนาดเล็กจะติดอยู่ที่พื้นผิวด้านนอกของผ้า
* เมื่อเวลาผ่านไป ฝุ่นจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของตัวกรอง ซึ่งช่วยในการกรองเพิ่มเติมโดยจับอนุภาคขนาดเล็กลง

= การเก็บฝุ่น =
* อากาศสะอาดจะออกทางด้านล่างของถุงกรองและปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ในขณะที่ฝุ่นที่เก็บได้จะยังคงอยู่ในถุงกรอง
* ปริมาณและประเภทของฝุ่นที่เก็บได้ขึ้นอยู่กับข้อมูลจำเพาะของการใช้งาน เช่น อุตสาหกรรมหรือกระบวนการ

= กระบวนการทำความสะอาด =
* เพื่อรักษาประสิทธิภาพ ถุงกรองต้องได้รับการทำความสะอาดเป็นระยะ * สามารถทำได้โดยใช้วิธีการทำความสะอาดแบบหมุนวน การไหลเวียนของอากาศแบบย้อนกลับ (พัลส์เจ็ท) หรือการฉีดสเปรย์ ขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบกรอง
* การทำความสะอาดจะช่วยขจัดฝุ่นที่สะสมอยู่ในถุง ทำให้สามารถทำงานต่อเนื่องได้

= การกำจัด =
* ฝุ่นที่สะสมมักจะถูกเก็บรวบรวมไว้ในช่องเก็บที่ด้านล่างของถุงกรอง และสามารถกำจัดหรือรีไซเคิลได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะของวัสดุ

โปรดดูบทความต่อไปนี้ซึ่งอธิบายข้อมูลสรุปของถุงกรองด้วย

* ประสิทธิภาพสูงในการดักจับอนุภาคขนาดเล็ก
* ปรับใช้ได้กับการใช้งานต่างๆ รวมถึงการแปรรูปอาหาร การทำเหมือง และอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์
* ความยืดหยุ่นในการเลือกสื่อกรองตามขนาดอนุภาคและความทนทานต่อสารเคมี
* การบำรุงรักษาเป็นประจำและการออกแบบที่เหมาะสมมีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุดและหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การมองเห็นไม่ชัดหรือแรงดันตกมากเกินไป

ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมซีเมนต์ การแปรรูปอาหาร การผลิตสารเคมี อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมสิ่งทอ งานโลหะ การขุดและการแปรรูปแร่ การผลิตไฟฟ้า การเผาขยะ อุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อกระดาษ เป็นต้น

เครื่องแยกไซโคลนเป็นอุปกรณ์ทางกลที่ใช้แยกอนุภาคฝุ่นหรืออนุภาคขนาดเล็กออกจากกระแสก๊าซโดยอาศัยหลักการแรงเหวี่ยง เครื่องแยกไซโคลนใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อการเก็บฝุ่นและการควบคุมมลพิษทางอากาศ

= การออกแบบทางเข้า =
* กระแสก๊าซที่มีฝุ่นหรืออนุภาคจะเข้าสู่เครื่องแยกไซโคลนผ่านทางทางเข้า โดยทั่วไปจะเป็นแนวสัมผัส
* การออกแบบนี้ทำให้เกิดการหมุนวนซึ่งสร้างเอฟเฟกต์ไซโคลน

= แรงเหวี่ยง =
* ในขณะที่ก๊าซหมุนเป็นเกลียวลงในไซโคลน แรงเหวี่ยงจะบังคับให้อนุภาคที่มีน้ำหนักมากกว่าเคลื่อนตัวออกไปทางผนังของไซโคลน
* ก๊าซที่เบากว่าจะไหลขึ้นต่อไปเนื่องจากแรงเฉื่อย

= การแยก =
* อนุภาคที่กระทบผนังจะสูญเสียโมเมนตัมและตกลงไปที่ก้นไซโคลนเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
* ก๊าซที่สะอาดซึ่งแยกออกจากอนุภาคแล้ว จะเคลื่อนตัวขึ้นไปทางทางออก

= การรวบรวม =
* อนุภาคที่แยกออกจะสะสมอยู่ในห้องรวบรวมที่ด้านล่างของไซโคลน ซึ่งเรียกว่าฮอปเปอร์
* ก๊าซที่สะอาดจะไหลออกทางท่อตรงกลางที่ด้านบน

* ไซโคลนมีการออกแบบที่เรียบง่ายและไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายชิ้นส่วน จึงลดการบำรุงรักษาลงได้
* สามารถกำจัดอนุภาคที่มีขนาดต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอนุภาคที่มีขนาดใหญ่หรือหนักกว่า
* โดยทั่วไปจะมีต้นทุนการดำเนินงานต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการกรองแบบอื่น
* มีประสิทธิภาพน้อยกว่าสำหรับอนุภาคขนาดเล็กมาก (เล็กกว่า 10 ไมโครเมตร) ซึ่งอาจหลุดรอดจากกระบวนการแยก
* ระบบอาจสร้างแรงดันตกในกระแสก๊าซ ซึ่งอาจต้องใช้พัดลมเพิ่มกำลัง

* ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมงานไม้ งานโลหะ และแปรรูปอาหาร เพื่อรวบรวมอนุภาคในอากาศ
* ใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ แปรรูปแร่ และเคมี เพื่อแยกของแข็งออกจากสารละลายหรือก๊าซ
* มีประสิทธิภาพในการลดการปล่อยอนุภาคในโรงไฟฟ้า การเผา และกระบวนการผลิตต่างๆ

เครื่องกรองไฟฟ้าสถิต (ESP) เป็นอุปกรณ์ควบคุมมลพิษทางอากาศที่กำจัดอนุภาคฝุ่นละอองละเอียดหรืออนุภาคขนาดเล็กออกจากกระแสก๊าซโดยใช้หลักการของไฟฟ้าสถิต

= การแตกตัวเป็นไอออน =
* ก๊าซที่มีอนุภาคขนาดเล็กจะผ่านส่วนการแตกตัวเป็นไอออน ซึ่งอิเล็กโทรดแรงดันสูงจะสร้างไอออนลบ (หรือไอออนบวก ขึ้นอยู่กับการออกแบบ)
* ไอออนเหล่านี้จะเกาะติดกับอนุภาคในกระแสก๊าซ ทำให้มีประจุไฟฟ้าสุทธิ

= การตกตะกอน =
* อนุภาคที่มีประจุจะถูกดึงดูดไปที่แผ่นเก็บ (หรืออิเล็กโทรด) ที่มีประจุตรงข้ามซึ่งต่อลงดินด้วยไฟฟ้า
* เมื่อก๊าซไหลผ่าน ESP อนุภาคที่มีประจุจะเคลื่อนเข้าหาแผ่นเหล่านี้และสะสมอยู่ที่นั่นเนื่องจากแรงดึงดูดดังกล่าว

= การรวบรวม =
* อนุภาคที่สะสมไว้จะก่อตัวเป็นชั้นฝุ่นบนแผ่น เมื่อเวลาผ่านไป ชั้นนี้จะต้องถูกกำจัดออก
* ESP มีกลไก (โดยทั่วไปคือเครื่องเคาะหรือเครื่องเขย่า) เพื่อขจัดอนุภาคที่เก็บรวบรวมไว้ จากนั้นอนุภาคเหล่านี้จะตกลงไปในถังสำหรับการกำจัดหรือรีไซเคิล

* สามารถกำจัดอนุภาคขนาดเล็กออกจากกระแสก๊าซได้มากถึง 99% โดยเฉพาะอนุภาคขนาดเล็ก
* โดยทั่วไปจะทำให้เกิดการต้านทานการไหลของก๊าซเพียงเล็กน้อย ทำให้ประหยัดพลังงาน
* ESP มีอายุการใช้งานยาวนานและเหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง
* การลงทุนด้านทุนสำหรับ ESP อาจสูงเนื่องจากระบบมีความซับซ้อน
* ต้องมีการบำรุงรักษาเป็นระยะเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุด รวมถึงการทำความสะอาดและจัดการการเก็บฝุ่น
* ประสิทธิภาพอาจลดลงในสภาวะที่มีความชื้นสูง ซึ่งอาจทำให้อนุภาค "ผ่าน" ไปได้

* ใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าถ่านหินเพื่อดักจับเถ้าลอยและอนุภาคอื่นๆ
* มีประสิทธิภาพในการควบคุมการปล่อยฝุ่นระหว่างกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และเหล็ก
* ใช้ในการผลิตสารเคมีเพื่อจัดการการปล่อยอนุภาคจากเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องผสม
* ช่วยลดการปล่อยอนุภาคจากเตาเผาขยะ
* ใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกหลายอุตสาหกรรมที่ต้องควบคุมอนุภาค เช่น อุตสาหกรรมการทำเหมือง การผลิตยางมะตอย และการแปรรูปอาหาร

เครื่องขัดแบบเปียกคืออุปกรณ์ควบคุมมลพิษทางอากาศที่ใช้ของเหลว โดยทั่วไปคือน้ำหรือสารละลายเคมี เพื่อกำจัดอนุภาคและสารมลพิษออกจากกระแสก๊าซ เครื่องขัดแบบเปียกจึงมีประสิทธิภาพในการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยดักจับสารปนเปื้อนผ่านกลไกต่างๆ เช่น การดูดซับ การดูดซับ และการอัดแน่น

= ทางเข้าของก๊าซ =
* กระแสก๊าซที่ปนเปื้อนจะเข้าสู่เครื่องขัดถูผ่านทางทางเข้า
* อาจถูกบังคับให้เข้าไปในเครื่องขัดถูโดยพัดลมหรือกระแสลมเหนี่ยวนำ

= การส่งของเหลว =
* ของเหลวขัดถู (มักเป็นน้ำ) จะถูกพ่นหรือใส่เข้าไปในกระแสก๊าซ
* ของเหลวอาจไหลเป็นฟิล์มบางๆ เหนือวัสดุบรรจุ หรือถูกทำให้เป็นละอองเป็นละออง

= ปฏิสัมพันธ์กับสารปนเปื้อน =
* เมื่อกระแสก๊าซสัมผัสกับของเหลวขัดถู สารมลพิษจะถูกจับผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น:
- การดูดซับ: ก๊าซที่ละลายน้ำได้จะถูกดูดซับเข้าไปในของเหลว
- การดูดซับ: อนุภาคจะเกาะติดกับพื้นผิวของละอองของเหลว
- การกระทบ: อนุภาคขนาดใหญ่จะชนและเกาะติดกับละอองของเหลว

= การแยก =
* ก๊าซที่ทำความสะอาดแล้วเคลื่อนที่ขึ้นไปด้านบนและออกจากเครื่องขัดถู ในขณะที่ของเหลวจะรวบรวมสารปนเปื้อนที่จับได้

= การรีไซเคิลของเหลว =
* ของเหลวซึ่งขณะนี้มีสารมลพิษที่จับได้จะถูกทิ้งหรือบำบัดเพื่อรีไซเคิล
* ระบบบางระบบอนุญาตให้มีการหมุนเวียนของเหลวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้เหมาะสมที่สุด

* สามารถกำจัดสารมลพิษได้หลากหลายประเภท เช่น ก๊าซ อนุภาค และไอระเหยได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง
* มีประสิทธิภาพในการขจัดสารมลพิษทั้งที่ละลายน้ำได้และไม่ละลายน้ำ ทำให้สามารถปรับใช้กับการใช้งานต่างๆ ได้
* ช่วยให้ภาคอุตสาหกรรมปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและปรับปรุงคุณภาพอากาศ
* ต้องใช้น้ำในปริมาณมาก ซึ่งอาจต้องพิจารณาในพื้นที่ที่น้ำมีน้อย
* ระบบอาจต้องได้รับการบำรุงรักษาเป็นประจำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากของเหลวขัดถูปนเปื้อนหรือต้องได้รับการบำบัด
* ระบบอาจมีปัญหาการกัดกร่อน ขึ้นอยู่กับของเหลวที่ใช้

* ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น น้ำมันและก๊าซ การผลิตสารเคมี และการแปรรูปอาหาร เพื่อดักจับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) และอนุภาคขนาดเล็ก
* มีประสิทธิภาพในโรงไฟฟ้าถ่านหินเพื่อกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) และมลพิษอื่นๆ
* ช่วยควบคุมการปล่อยมลพิษจากเตาเผาขยะโดยดักจับก๊าซกรดและเถ้าอนุภาคในเตาเผาขยะ
* ใช้เพื่อควบคุมฝุ่นและการปล่อยมลพิษจากกิจกรรมการทำเหมือง