Máy lọc ép khung bản (còn gọi là máy lọc dầu giấy) là thiết bị lọc áp lực đơn giản, bền bỉ, dùng giấy lọc hoặc vải lọc kẹp giữa các khung và bản để giữ cặn, nước và tạp chất. Bài viết giải thích nguyên lý máy lọc ép khung bản, cách chọn giấy lọc và ứng dụng thực tế cho dầu công nghiệp lẫn dầu ăn.
Cấu tạo máy lọc ép khung bản
Một máy lọc ép khung bản điển hình gồm các bộ phận:
- Bơm dầu: thường là bơm bánh răng, tạo áp lực đẩy dầu qua các lớp lọc.
- Bộ khung và bản lọc: các tấm khung (rỗng ở giữa) và bản lọc (có rãnh thoát) xếp xen kẽ; giữa chúng là tấm giấy lọc hoặc vải lọc.
- Cơ cấu ép: trục vít tay quay hoặc xi lanh thủy lực ép chặt bộ khung bản để kín dầu.
- Lọc thô đầu vào: giữ tạp chất lớn bảo vệ bơm.
- Đồng hồ áp suất, van an toàn, van hồi: theo dõi áp lực, bảo vệ giấy lọc và bơm.
- Bộ gia nhiệt (tùy chọn): giảm độ nhớt dầu, tăng tốc độ lọc.
- Khay hứng dầu và khung đỡ, bánh xe di chuyển.
Nguyên lý làm việc
Bơm hút dầu bẩn từ bể, đẩy vào các khoang hình thành giữa khung và bản. Dưới áp lực, dầu thấm qua giấy lọc; hạt rắn bị giữ lại trên bề mặt và trong cấu trúc sợi giấy. Giấy lọc bằng sợi xenlulo có khả năng hút ẩm, nên đồng thời giữ lại một phần nước tự do và nước nhũ tương. Dầu sạch chảy theo rãnh của bản lọc, ra đường thoát chung và trở về bể.
Khi cặn tích tụ, lớp bánh lọc dày lên và áp suất tăng dần. Lớp bánh lọc này cũng góp phần lọc tinh hơn, nhưng khi áp suất đạt giới hạn khuyến cáo của nhà sản xuất máy (thường ở mức vài bar, nhiều máy dầu cỡ nhỏ khoảng 0,3–0,5 MPa), cần dừng máy để thay giấy hoặc sấy giấy.
Ưu điểm và hạn chế
| Ưu điểm | Hạn chế |
|---|---|
| Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, giá đầu tư thấp | Không tách được nước hòa tan và khí hòa tan |
| Giữ cặn tốt, dung lượng chứa cặn lớn | Tốn giấy lọc, phát sinh chất thải giấy nhiễm dầu |
| Giấy lọc hút ẩm, tách được một phần nước tự do và nhũ tương | Có rò rỉ dầu ở mép khung, cần vệ sinh thường xuyên |
| Dễ bổ sung chất trợ lọc để lọc dầu nhiều cặn mịn | Công lao động thay giấy, độ sạch không ổn định bằng lõi lọc tiêu chuẩn |
| Dùng được cho nhiều loại dầu, cả dầu thực phẩm (với vật liệu phù hợp) | Không phù hợp khi cần đạt điện áp đánh thủng cao như dầu biến áp mới |
Chọn giấy lọc và vải lọc
Các loại vật liệu lọc
- Giấy lọc dầu thông thường: sợi xenlulo, dùng cho dầu công nghiệp, dầu biến áp đã qua sử dụng, dầu tua bin. Có khả năng hút ẩm.
- Giấy lọc cường lực, chịu nhiệt: có thêm sợi gia cường, chịu được áp lực và nhiệt độ cao hơn, ít rách.
- Giấy lọc thực phẩm: sản xuất đạt yêu cầu vật liệu tiếp xúc thực phẩm, không có chất phụ gia độc hại, dùng cho dầu ăn.
- Vải lọc: polypropylen, polyester, cotton; tái sử dụng được, thường dùng cho giai đoạn lọc thô hoặc kết hợp chất trợ lọc.
- Tấm lọc dày (tấm cellulose – diatomite): cho lọc tinh, dùng trong thực phẩm và hóa chất.
Tiêu chí chọn giấy lọc
- Độ tinh lọc: giấy lọc thường được phân loại theo khả năng giữ hạt từ vài micromet đến vài chục micromet. Lọc sơ bộ dùng giấy thô, lọc hoàn thiện dùng giấy tinh.
- Độ dày và định lượng (g/m²): giấy dày chứa được nhiều cặn và hút nhiều nước hơn nhưng trở lực lớn.
- Độ bền ướt và độ bền kéo: quan trọng khi dầu có nước hoặc áp lực cao.
- Khả năng chịu nhiệt: phù hợp với nhiệt độ dầu khi có gia nhiệt.
- Kích thước: đúng kích thước khung bản (các cỡ vuông phổ biến như 200, 300, 400 mm tùy máy).
- Yêu cầu vệ sinh: dầu ăn bắt buộc dùng giấy đạt yêu cầu tiếp xúc thực phẩm.
Xử lý giấy lọc trước khi dùng
Giấy lọc hút ẩm từ không khí. Nếu dùng để lọc dầu cách điện hoặc dầu cần hàm lượng nước thấp, giấy phải được sấy trong tủ sấy (thường ở nhiệt độ khoảng 80–100 °C trong nhiều giờ, theo hướng dẫn nhà sản xuất) và bảo quản kín cho đến khi lắp. Giấy chưa sấy sẽ nhả nước vào dầu, làm giảm điện áp đánh thủng.
Chất trợ lọc
Với dầu chứa cặn rất mịn hoặc keo, có thể phủ trước một lớp chất trợ lọc như bột diatomite (đất tảo cát) hoặc bột cellulose lên bề mặt giấy/vải. Lớp này tạo cấu trúc xốp, giữ hạt mịn và kéo dài thời gian lọc. Trong ngành dầu ăn, chất trợ lọc phải đạt cấp thực phẩm.
Ứng dụng cho dầu công nghiệp
- Dầu biến áp đã qua sử dụng: lọc sơ bộ tách cặn, bùn, nước tự do trước khi đưa vào máy lọc chân không. Trước đây nhiều trạm dùng máy lọc giấy làm thiết bị chính, nhưng để đạt chỉ tiêu theo IEC 60422 về điện áp đánh thủng và hàm lượng nước thì vẫn cần máy chân không.
- Dầu tua bin, dầu thủy lực, dầu máy nén: tách cặn mài mòn, bùn và nước tự do khi bảo dưỡng.
- Dầu cắt gọt, dầu tôi: tách phoi mịn, cặn cháy.
- Dầu bánh răng: với bơm và gia nhiệt phù hợp để xử lý độ nhớt cao.
Ứng dụng cho dầu ăn
Trong chế biến dầu thực vật, máy lọc ép khung bản được dùng để:
- Lọc dầu thô sau ép (dầu lạc, dầu vừng, dầu dừa, dầu mè…) để loại bỏ bã, cặn.
- Tách đất tẩy màu sau công đoạn tẩy màu trong dây chuyền tinh luyện.
- Tách sáp sau khi làm lạnh kết tinh (winterization) với các dầu như dầu hướng dương, dầu cám gạo.
- Lọc hoàn thiện trước khi đóng chai.
Yêu cầu riêng với dầu ăn:
- Các bề mặt tiếp xúc dầu (bơm, đường ống, khung bản) nên bằng thép không gỉ hoặc vật liệu an toàn thực phẩm.
- Giấy lọc, vải lọc, chất trợ lọc đạt yêu cầu tiếp xúc thực phẩm.
- Không dùng chung máy với dầu công nghiệp.
- Vệ sinh máy theo quy trình an toàn thực phẩm, kiểm soát nhiệt độ để tránh oxy hóa dầu.
Quy trình vận hành cơ bản
- Kiểm tra giấy lọc đúng loại, đã sấy (nếu cần); xếp giấy đúng chiều, đủ số lớp theo hướng dẫn máy (thường 2–3 tờ mỗi vị trí).
- Xếp khung bản đúng thứ tự, ép chặt bằng tay quay hoặc thủy lực.
- Kiểm tra đường hút, đường xả, mở van; khởi động bơm, kiểm tra chiều quay.
- Theo dõi áp suất: áp suất tăng dần là bình thường; tăng nhanh cho thấy dầu quá bẩn hoặc giấy quá tinh.
- Khi đạt áp suất giới hạn, dừng bơm, xả áp, tháo và thay giấy.
- Lấy mẫu kiểm tra chất lượng dầu sau lọc.
- Thu gom giấy lọc thải nhiễm dầu, xử lý theo quy định về chất thải.
Ví dụ thực tế
Một xưởng cơ khí cần xử lý 1 000 lít dầu thủy lực VG 46 có nhiều cặn đen và nước tự do. Nhóm bảo dưỡng xả nước đáy bể, dùng máy lọc ép khung bản với giấy thô trong lượt đầu. Áp suất tăng nhanh nên phải thay giấy hai lần. Lượt sau chuyển sang giấy tinh, dầu trong hơn rõ rệt. Để đạt cấp sạch cho hệ thống van tỷ lệ, dầu tiếp tục được lọc qua máy lọc chân không có lõi 3 µm. Cách phối hợp này tận dụng khả năng chứa cặn của máy lọc giấy và khả năng lọc tinh, tách nước hòa tan của máy chân không.
Lỗi thường gặp và cách khắc phục
| Hiện tượng | Nguyên nhân có thể | Cách xử lý |
|---|---|---|
| Dầu rò ở mép khung | Ép chưa đủ chặt, giấy lệch, mép khung bẩn | Vệ sinh mép, xếp lại giấy, ép chặt |
| Áp suất tăng quá nhanh | Dầu quá bẩn, giấy quá tinh, dầu nguội độ nhớt cao | Lọc thô trước, dùng giấy thô hơn, gia nhiệt |
| Dầu sau lọc vẫn đục | Giấy rách, giấy bão hòa nước, nhũ tương bền | Thay giấy, sấy giấy, dùng máy chân không |
| Lưu lượng thấp | Lọc thô đầu vào tắc, bơm mòn, rò khí đường hút | Vệ sinh lọc thô, kiểm tra bơm và đường hút |
Câu hỏi thường gặp
Máy lọc giấy có thay được máy lọc chân không cho dầu biến áp không?
Không. Máy lọc giấy chủ yếu tách cặn và nước tự do; để đạt điện áp đánh thủng và hàm lượng nước theo yêu cầu vận hành, dầu biến áp cần xử lý bằng máy lọc chân không.
Giấy lọc có tái sử dụng được không?
Giấy chỉ bị ẩm, còn sạch có thể sấy lại để dùng tiếp trong một số trường hợp; giấy đã bám nhiều cặn nên thay mới và xử lý như chất thải nhiễm dầu.
Có dùng chung một máy cho dầu ăn và dầu công nghiệp được không?
Không nên, vì nguy cơ nhiễm bẩn chéo ảnh hưởng an toàn thực phẩm. Nên có máy riêng cho dầu ăn với vật liệu phù hợp.
Thiết bị Trường Phát – máy lọc ép khung bản và máy lọc dầu
Thiết bị Trường Phát cung cấp máy lọc dầu ép khung bản (lọc giấy), máy lọc dầu chân không và các thiết bị lọc dầu công nghiệp thuộc các dòng TOP, NSH, QSN, TONGRUI, HOPU…, cùng giấy lọc và vật tư thay thế. Chúng tôi tư vấn chọn model theo loại dầu, lưu lượng, yêu cầu vệ sinh, và hỗ trợ kỹ thuật trong quá trình sử dụng. Hotline/Zalo 0837 211 855.
