Trong các hệ thống xử lý chất lỏng và khí công nghiệp, hiệu suất của quá trình lọc không chỉ phụ thuộc vào lõi lọc mà còn bị quyết định bởi thiết bị bao bọc bên ngoài. Thiết bị đó chính là Housing Filter. Bài viết này, MT sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động đến các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe như ASME hay FDA, giúp các kỹ sư và nhà quản lý vận hành hệ thống một cách tối ưu nhất.
Housing Filter là gì?
Housing filter (hay còn gọi là vỏ lọc, bình lọc) là một thiết bị dạng bình áp lực được thiết kế để chứa, cố định và bảo vệ các lõi lọc hoặc túi lọc bên trong. Trong một hệ thống nước, nếu lõi lọc được ví như “trái tim” thực hiện chức năng tách tạp chất, thì housing filter đóng vai trò là “bộ khung” vững chắc, đảm bảo dòng chất lưu đi đúng hướng và chịu đựng áp suất làm việc của hệ thống.
Mục đích chính của housing filter trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng bao gồm:
- Cố định phần tử lọc: Giữ cho lõi lọc hoặc túi lọc không bị xê dịch dưới tác động của áp lực dòng chảy mạnh.
- Tạo kín hệ thống: Ngăn chặn hiện tượng rò rỉ chất lỏng hoặc khí ra môi trường bên ngoài, đồng thời ngăn chặn tạp chất từ bên ngoài xâm nhập vào dòng chảy sạch.
- Chịu áp suất: Bảo vệ lõi lọc khỏi bị biến dạng và đảm bảo an toàn cho toàn bộ dây chuyền sản xuất.
Cấu tạo cơ bản của Housing Filter
Một housing filter tiêu chuẩn được cấu thành từ nhiều bộ phận kỹ thuật chính xác để đảm bảo khả năng vận hành bền bỉ trong môi trường áp suất cao:
- Thân vỏ: Đây là bộ phận chính, thường có hình trụ tròn để chịu áp lực tốt nhất. Vật liệu phổ biến là thép không gỉ (Inox 304, 316, 316L) hoặc nhựa kỹ thuật (UPVC, CPVC, PVDF).
- Nắp thiết bị: Có thể tháo rời để thay thế lõi lọc. Nắp thường được cố định bằng bu-lông vòng (eye-bolt), kẹp (clamp) hoặc ren vặn tùy theo áp suất làm việc.
- Lõi lọc hoặc túi lọc: Tùy vào loại housing lọc mà bên trong sẽ chứa filter cartridge (lõi lọc nén, sợi quấn, màng xếp) hoặc filter bag (túi lọc vải).
- Tấm giữ lõi: Giúp định vị các đầu lõi lọc, đảm bảo dòng chảy đi qua lõi đồng đều.
- Gioăng làm kín: Được làm từ EPDM, Viton, Silicone hoặc PTFE. Đây là bộ phận cực kỳ quan trọng để đảm bảo tính kín khít giữa nắp và thân vỏ.
- Cổng kết nối: Các đầu vào và đầu ra của chất lưu, có thể là dạng nối ren, mặt bích hoặc clamp vi sinh.
- Van xả khí và Van xả đáy: Giúp xả áp suất dư hoặc chất lỏng tồn đọng khi cần bảo trì.
Nguyên lý hoạt động của Housing Filter
Nguyên lý hoạt động của housing filter dựa trên sự chênh lệch áp suất và quá trình lọc cơ học. Quá trình này diễn ra theo các bước sau:
- Dẫn dòng: Chất lỏng hoặc khí bẩn được đưa vào filter housing thông qua cổng vào.
- Phân phối dòng chảy: Dưới áp suất của bơm hoặc hệ thống cấp, chất lưu chứa tạp chất sẽ tràn đầy không gian bên trong vỏ lọc.
- Quá trình lọc: Chất lưu bị ép đi xuyên qua lớp vật liệu lọc (túi hoặc lõi). Tại đây, các hạt cặn bẩn, vi sinh vật hoặc tạp chất sẽ bị giữ lại trên bề mặt hoặc bên trong cấu trúc sâu của vật liệu lọc.
- Thu hồi dịch lọc: Sau khi đi qua lõi, chất lưu sạch sẽ tập trung vào đường ống trung tâm hoặc khoang chứa hạ nguồn và đi ra ngoài qua cổng ra.
Các yếu tố ảnh hưởng đến nguyên lý hoạt động của Housing Filter
- Áp suất chênh lệch: Khi lõi lọc bị tắc do cặn bẩn, áp suất ở đầu vào sẽ tăng lên so với đầu ra. Các kỹ sư cần theo dõi chỉ số này để biết thời điểm cần thay lõi.
- Tốc độ dòng chảy: Thiết kế của housing filter phải đảm bảo tốc độ dòng chảy không vượt quá giới hạn khuyến cáo của lõi lọc để tránh hiện tượng sụt áp quá mức hoặc hỏng cấu trúc màng.
Ứng dụng của Housing Filter trong cuộc sống
Nhờ tính linh hoạt, Housing Filter có mặt trong hầu hết các ngành công nghiệp hiện đại:
- Xử lý nước dân dụng và thương mại: Sử dụng trong các bộ lọc tổng đầu nguồn cho biệt thự, tòa nhà, hoặc tiền lọc cho hệ thống máy lọc nước RO gia đình.
- Hệ thống HVAC: Housing filter dạng V-bank hoặc khung nhôm được lắp đặt trong các khối AHU để lọc bụi, đảm bảo chất lượng không khí trong các tòa nhà văn phòng và trung tâm dữ liệu.
- Ngành Dược phẩm & Thực phẩm: Sử dụng các loại stainless steel filter housing đạt chuẩn NSF/FDA compliant housings. Ứng dụng lọc bia, rượu, nước giải khát và lọc tiệt trùng các dung dịch thuốc tiêm.
- Công nghiệp hóa chất & Dầu khí: Sử dụng bag filter housing công suất lớn để lọc hóa chất thô, dầu nhờn, và nước làm mát, giúp bảo vệ các thiết bị trao đổi nhiệt.
- Xử lý nước thải công nghiệp: Sử dụng các giải pháp high-flow filter housing để xử lý lưu lượng nước cực lớn trước khi xả thải hoặc tái sử dụng.
>>> Xem thêm:
Lưu ý khi sử dụng Housing Filter
Để đảm bảo hệ thống vận hành an toàn và hiệu quả, các chuyên gia bảo trì cần tuân thủ các lưu ý sau:
- Lựa chọn vật liệu phù hợp: Với môi trường nước biển hoặc hóa chất ăn mòn, nên ưu tiên stainless steel filter housing 316L hoặc nhựa PVDF thay vì inox 304 thông thường.
- Tuân thủ tiêu chuẩn an toàn: Đối với các hệ thống áp suất cao trong nhà máy, hãy luôn chọn ASME Housing Filter (đạt chuẩn Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ) để đảm bảo vỏ lọc không bị nổ vỡ dưới áp suất.
- Kiểm tra gioăng và khớp nối: Đây là những vị trí dễ gây rò rỉ nhất. Cần kiểm tra định kỳ xem gioăng có bị chai cứng hoặc biến dạng hay không.
- Lắp đặt đúng hướng dòng chảy: Hầu hết các housing filter đều có mũi tên chỉ hướng dòng chảy (In/Out). Việc lắp ngược có thể làm hỏng lõi lọc hoặc làm giảm 90% hiệu suất lọc.
- Lưu ý về áp suất vận hành: Luôn trang bị pressure relief valves in filter housings (van an toàn) để tự động xả áp khi có sự cố tắc nghẽn đột ngột.
- Vệ sinh định kỳ: Đối với vỏ inox dùng trong thực phẩm, việc vệ sinh là bắt buộc để ngăn ngừa sự hình thành của biofilm.
Housing filter đóng vai trò xương sống trong bất kỳ hệ thống xử lý chất lưu nào. Từ việc bảo vệ các lõi lọc đắt tiền đến việc đảm bảo an toàn áp suất và tuân thủ các tiêu chuẩn vệ sinh khắt khe như FDA hay NSF, việc hiểu rõ về thiết bị này là yêu cầu bắt buộc đối với các kỹ sư và quản lý nhà máy. Mọi thắc mắc về Housing filter hoặc các giải pháp lọc chuyên sâu khác, đừng ngần ngại liên hệ với MT để được tư vấn cụ thể nhé.
Để tìm hiểu chi tiết hơn về phân loại và các ứng dụng của housing lọc chất lỏng trong đời sống, MT đã tổng hợp đầy đủ thông tin về housing lọc trong bài viết: Housing lọc chất lỏng, Housing lọc lõi vi sinh
