Hệ thống lò hơi công nghiệp là gì?

Hệ thống lò hơi, nồi hơi công nghiệp là gì?

Khái niệm về hệ thống lò hơi công nghiệp

Lò hơi công nghiệp hay còn được gọi là nồi hơi công nghiệp, tên tiếng anh là Steam Boiler là thiết bị chuyên sử dụng để chuyển hóa nước thành hơi nước để cung cấp phục vụ cho các lĩnh vực sản xuất khác nhau như hệ thống sấy, hệ thống sưởi, chạy tuabin hơi nước…Hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng các loại nguyên liệu như than đá, dầu, gas, điện, củi…Hơi nước được sinh ra trong quá trình đốt cháy các nhiên liệu đầu vào, người ta sẽ dẫn hệ thống hơi nóng này để phục vụ cho các mục đích khác nhau trong công nghiệp và trong cuộc sống. Hiểu một cách đơn giản nhất thì lò hơi hay còn gọi là nồi hơi công nghiệp sử dụng nhiệt để đun sôi nước thành hơi nước mang nhiệt để phục vụ cho sản xuất kinh doanh trong công nghiệp

Hiện nay hơi nóng và hệ thống lò hơi, nồi hơi là một trong những nguồn năng lượng quan trọng trong công nghiệp trên thế giới nói chung và ở Việt Nam chúng ta nói riêng. Các ngành nghề sử dụng hơi nóng cũng vô cùng đa dạng và khác nhau. Chính vì vậy việc hiểu về lò hơi công nghiệp, nồi hơi công nghiệp sẽ cung cấp cho chúng ta các kiến thức cần thiết để có thể hiểu và sử dụng được hiệu quả các loại năng lượng hơi nóng hiện nay

Lịch sử hình thành lò hơi, nồi hơi công nghiệp

Hơi nước, hơi nóng là một dạng năng lượng đã được con người tìm ra và sử dụng từ rất lâu đời. Việc sử dụng nồi hơi đã được ứng dụng từ hơn 200 năm TCN tại Hy Lạp

• Cuối những năm 1700 – đầu những năm 1800 : Sự phát triển của nồi hơi kiểu ấm đun nước; một thiết kế đơn giản có nước được đặt bên trên một bếp lửa được đun sôi thành hơi nước.
• Năm 1867 đánh dấu sự ra đời của dạng lò hơi đối lưu, từ đây mở ra một trang mới cho ngành công nghiệp hơi nước. Năm này cũng đánh dấu cho việc cấp bằng sáng chế lò hơi cho George Babcock và Steven Wilcox với phiên bản lò hơi bao gồm các ống bên trong một cấu trúc có tường bằng gạch lửa để tạo ra hơi nước.
• Vào năm 1891 là năm thành lập công ty đầu tiên chuyên về lò hơi và nồi hơi công nghiệp là Babcock and Wilcox tại New York là hai nhà sáng lập ra lò hơi đầu tiên mà chúng tôi đã nêu ở trên. Đây cũng là năm mà các Barber mở Công ty Nồi hơi Stirling ở Barberton, Ohio, Mỹ
• Vào những năm 1907  Babcock và Wilcox hợp nhất công ty của họ với Stirling. Thiết kế nồi hơi mới của họ, được đặt tên là H-Type Stirling và có thể sản xuất 50.000 pound hơi mỗi giờ, đã trở thành một trong những nồi hơi bán chạy nhất vào thời điểm đó.
• Đầu những năm 1920: Thiết kế lò hơi “ống và ngói” được tạo ra. Không giống như các thiết kế nồi hơi ban đầu, có các bức tường bằng gạch lửa không cần cách nhiệt, phiên bản ống và ngói đã bổ sung lớp cách nhiệt trên hộp chữa cháy để có hiệu quả tốt hơn.
• Cuối những năm 20 – đầu những năm 30: Việc phát minh ra ống dẹt và các nồi hơi có vách rời đã dẫn đến sự phát triển của các nồi hơi công suất cao hơn – bao gồm cả nồi hơi bức xạ.
• Cuối những năm 50 – đầu những năm 60: Sự phát triển của thành ống màng loại bỏ nhu cầu về vật liệu chịu lửa (sử dụng ngọn lửa bên trong hộp lửa). Điều này làm giảm chi phí xây dựng và tăng tốc độ sản xuất. Các thiết kế lò hơi tỏa nhiệt hiện có thể tạo ra tới 4.000.000 pound hơi nước một giờ.
• Cuối những năm 70 – đầu những năm 80 : Những phát triển chính về nồi hơi đốt thay thế. Việc lắp đặt các đơn vị dân cư mở rộng, cho phép nhiều chủ nhà có cơ hội sử dụng công nghệ đã được kiểm nghiệm về thời gian.
• Đến giai đoạn hiện đại ngày nay thì lò hơi đã được sử dụng và thiết kế hiệu quả, đa dạng và có thể sử dụng được nhiều loại nhiên liệu đầu vào khác nhau. Cùng với đó là hiệu suất hơi nóng sinh ra đã được cải thiện đáng kể giúp tăng hiệu quả sử dụng và giảm đi các chi phí liên quan

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò hơi công nghiệp

Cấu tạo của lò hơi công nghiệp

Một lò hơi công nghiệp thường có cấu tạo gồm có các bộ phận cơ bản như sau:

1. Đầu đốt: Là nơi mà cấp khí và nguồn nguyên liệu cháy cho lò hơi
2. Buồng đốt: Là bộ phận chứa nguyên liệu dùng để đốt lò hơi. Khi lò hơi hoạt động thì nhiệt độ của buồng đốt tăng lên rất cao có thể đến vài trăm độ C
3. Bộ trao đổi nhiệt: Là bộ phận có thể đưa nhiệt độ từ buồng đốt để làm nóng nước trong lò hơi giúp đẩy nhanh quá trình bay hơi bão hòa
4. Bộ phận cảm biến nhiệt(Aquastats ): Là bộ phận sử dụng cảm biến tự động để có thể nhận biết được nhiệt độ trong lò hơi và giúp cho lò hơi tự động đốt hay dừng lại
5. Bể mở rộng: Bảo vệ lò hơi
6. Van chảy ngược: Là một loại van sử dụng cho hơi nóng có tác dụng bảo vệ lò hơi và chống dòng chảy ngược
7. Hệ thống bơm tuần hoàn: hệ thống bơm tuần hoàn là hệ thống sử dụng máy bơm để đẩy nguồn nước nóng đến các hệ thống ống dẫn nước quanh lò hơi để lò hơi hoạt động cũng như dẫn lượng nước dư sau khi đã trao đổi nhiệt tạo thành nước ngưng quay trở lại bể chứa
8. Đường cung: Là hệ thống đường ống dẫn nước nóng hoặc hơi nóng
9. Các dòng trở lại: Đây là các loại dòng nước sau khi đã nguội đi sẽ đi theo đường ống trở lại lò hơi làm nóng lại

Mỗi một hệ thống lò hơi cấu tạo sẽ có các phần khác nhau nhưng nhìn chung các hệ thống lò hơi công nghiệp hiện nay có cấu tạo bao gồm các thành phần như sau:

– Hệ thống cấp nước cho nồi hơi: Đây là hệ thống sử dụng để cấp nước vào lò hơi, nồi hơi để tạo ra hơi nước sử dụng

– Hệ thống hơi của lò hơi: Đây là hệ thống được sử dụng với chức năng thu thập và kiểm soát lượng hơi nóng được tạo ra trong lò hơi công nghiệp

– Hệ thống nhiên liệu đầu vào của lò hơi: Đây là hệ thống sử dụng để cung cấp nhiên liệu đầu vào để tạo ra nhiệt và hơi nước

– Các loại thiết bị điều khiển và các loại van hơi nóng

Đây là hệ thống chính của các loại lò hơi công nghiệp hiện nay. Ngoài ra lò hơi công nghiệp còn có thêm các loại van dùng cho lò hơi và hệ thống bơm tuần hoàn để có thể đẩy nước về hệ thống bể chứa để có thể sử dụng lại sau quá trình trao đổi nhiệt

Xem thêm: Các loại van dùng cho hơi nóng

Nguyên lý hoạt động của lò hơi công nghiệp

Nguyên lý cơ bản của hệ thống lò hơi công nghiệp hiện nay vô cùng đơn giản, nó biến nước thành hơi nước mang theo nhiệt để có thể sử dụng.

Về cơ bản nguyên lý hoạt động của hệ thống lò hơi công nghiệp như sau:

Nhiên liệu đầu vào ở hệ thống nhiên liệu như than củi, khí gas, điện, than đá được sử dụng để đốt cháy lượng nước bên trong của lò hơi. Khi nước trong lò hơi đạt đến trạng thái sôi chúng ta sẽ thu được hơi nước ở dạng hơi nóng. Hơi nóng thu được sẽ được dẫn qua các hệ thống đường ống được lắp đặt đến nơi cần sử dụng. Sau quá trình sử dụng thì hơi nóng sẽ biến thành dạng nước được dẫn qua hệ thống ống dẫn về bể chứa nước và lại được bơm vào lò hơi công nghiệp để tiếp tục sử dụng

Đây là một chu trình tuần hoàn nếu chúng ta lắp đặt đúng kỹ thuật thì sẽ tối ưu được lượng hơi nóng sử dụng và lượng nước dẫn về bể để sử dụng lại. Nước dẫn về bể chứa là dạng nước nóng nên có thể tiết kiệm được nguyên liệu đốt ở đầu vào

Ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng của lò hơi công nghiệp

Ưu điểm của lò hơi công nghiệp

• Lò hơi công nghiệp cho ra một lượng hơi nóng mang theo nhiệt. Hơi nóng này được sử dụng từ nước nên có thể nói đây cũng là một loại nhiên liệu sạch, thân thiện với môi trường
• Sử dụng an toàn không gây ra cháy nổ, chập cháy cho các hệ thống gia nhiệt sử dụng phía sau nó.
• Hoạt động hoàn toàn tự động, các hệ thống lò hơi công nghiệp hiện nay được thiết kế để có thể tự động hóa ở mức cao nhất, giúp giảm thiểu chi phí nhân công và chi phí vận hành
• Tiết kiệm nhiên liệu và tận dụng được các loại nhiên liệu có sẵn. Hiệu suất của lò hơi hiện nay được nâng lên mức tối đa nhất, các dạng nhiên liệu dùng để đốt lò hơi như củi, than trấu, than cốc…ngoài tự nhiên đều có thể tận dụng để sử dụng cho lò hơi đảm bảo đây là dạng năng lượng rẻ nhưng hiệu quả cao
• Có nhiều thiết kế phù hợp, nhỏ gọn: Lò hơi công nghiệp hay nồi hơi công nghiệp hiện nay được thiết kế gọn gàng, đơn giản nhất không cồng kềnh, thô như các loại lò hơi cũ ngày trước
• Hiệu suất sử dụng cao tận dụng được đến hơn 90%. Với hiệu suất này có thể đáp ứng được mọi nhu cầu sử dụng của các hệ thống khác trong công nghiệp hiện đại ngày nay
• Lò hơi không phải là dạng động cơ, nó dùng chất đốt nên không tạo ra tiếng ồn như các dạng động cơ khác, đảm bảo vận hành nhịp nhàng, êm ái nhất cho người sử dụng

Nhược điểm của lò hơi công nghiệp

• Đối với các dòng lò hơi đốt củi, than trấu, dầu…sử dụng các loại nhiên liệu tự nhiên trong quá trình đốt cháy sẽ tạo ra nhiều loại khí như CO2, SO2 ra môi trường dẫn đến ô nhiễm môi trường và khói bụi xung quanh
• Sau một thời gian sử dụng các loại lò hơi thường bị lắng cặn, mảng bám gây giảm hiệu suất sử dụng do nguồn nước có chứa nhiều loại vôi và các tạp chất
• Ngoài ra các loại lò hơi, nồi hơi công nghiệp đốt củi sẽ sử dụng rất nhiều củi dẫn đến hiện tường phá rừng và mất cân bằng đi hệ sinh thái

Ứng dụng của lò hơi công nghiệp

Hơi nóng là một dạng nguyên liệu sử dụng rất nhiều và quan trọng trong các ngành công nghiệp hiện nay. Có thể kể đến một vài ứng dụng cơ bản của hơi nóng trong công nghiệp như:

• Lò hơi sử dụng trong công nghiệp may mặc, giặt là, nhộm, dệt
• Lò hơi sử dụng trong nông nghiệp như các ngành chế biến thực phẩm, chế biến nông sản, hệ thống sấy khô nông sản
• Sử dụng trong các hệ thống sấy, hệ thống sưởi ấm ở các tòa nhà, chung cư
• Sử dụng để vận hành các loại tuabin công nghiệp
• Lò hơi sử dụng trong y tế như thanh trùng, phục hồi chức năng cho bệnh nhân
• Sử dụng cho hệ thống đồ uống
• Lò hơi công nghiệp còn sử dụng cho các ngành sản xuất dược phẩm, thiết bị y tế

Các loại lò hơi công nghiệp hiện nay

Lò hơi ghi xích

Lò hơi ghi xích hay còn gọi là lò hơi đốt than ghi xích là loại lò hơi có công suất vừa và lớn. Đây là dòng lò hơi cơ bản thường thấy ở Việt Nam chúng ta và được sử dụng nhiều trong công nghiệp hiện nay

Lò hơi ghi xích là loại lò hơi có thể sử dụng nhiều loại nguyên liệu chất đốt khác nhau như than, than xỉ…hoạt động ổn định với nhiệt độ và áp suất cung cấp luôn luôn đảm bảo cho hệ thống sử dụng. Ngoài ra loại lò hơi này có nhiều cơ chế đốt phù hợp cho các nhu cầu sử dụng của người dùng

Ngoài ra với cấu tạo dạng đơn giản thì lò hơi ghi xích cũng là loại lò hơi có thể dễ dàng tháo lắp bảo dưỡng bảo trì trong quá trình vận hành.

Lò hơi đốt gas, lò hơi đốt dầu

Đây là các loại lò hơi sử dụng nguyên liệu đốt là gas hoặc dầu DO, Biomass. Dạng lò hơi này có cấu tạo đơn giản, không chiếm nhiều không gian và diện tích sử dụng. Lò hơi đốt gas, dầu có hiệu suất rất cao lên đến 96%.

Ngoài ra lượng khí thải ra môi trường ít, thân thiện hơn so với các dòng lò hơi đốt than, lò hơi đốt củi nên các loại lò hơi này thường được sử dụng nhiều ở các khu dân cư hơn so với các loại lò hơi khác

Lò hơi sử dụng điện

Lò hơi điện đúng với tên gọi của nó là loại lò hơi sử dụng năng lượng điện để tạo ra hơi nóng phục vụ cho quá trình sản xuất kinh doanh. Lò hơi điện là loại lò hơi thân thiện với môi trường nhất do nó không có khói bụi sinh ra trong quá trình đốt, hiệu suất luôn luôn ổn định.

Đây cũng là dạng nồi hơi có tính an toàn, được thiết kế tự động để có thể

Một số lưu ý khi sử dụng lò hơi công nghiệp

Lò hơi công nghiệp là hệ thống cung cấp năng lượng hơi để sử dụng. Trong quá trình lò hơi, nồi hơi hoạt động sẽ sinh ra một lượng nhiệt lượng, hơi nóng và áp suất tương đối lớn. Nếu không cẩn thận có thể gây nguy hiểm như các trường hợp nổ lò hơi gây nguy hiểm cho con người và gây hao tổn nguyên liệu đầu vào, chính vì vậy chúng ta cần quan tâm đến một vài lưu ý để lò hơi có thể hoạt động hiệu quả và an toàn nhất. Cùng điểm qua một vài lưu ý như sau

• Nguyên liệu nước đầu vào nên sử lý triệt để, sử dụng nước sạch nhất, ít lắng cặn để có thể thu được lượng hơi nước hiệu quả nhất. Nên sử dụng các hệ thống nước đầu vào cho lò hơi, nồi hơi. Các thiết bị này có thể loại bỏ các chất lắng cặn trong nước như can xi, inon, magie và một số loại chất lắng cặn có hại cho quá sản xuất hơi.
• Chú ý vệ sinh định kỳ đáy của lò hơi, nồi hơi thường xuyên. Sau một thời gian sử dụng lò hơi thì không thể tránh được hiện tượng đóng cặn, lắng cặn các loại chất bẩn. Nếu như nguyên liệu nước đầu vào được xử lý triệt để ở bước trên thì hiện tượng này đỡ hơn so với việc cho nước cứng trực tiếp vào lò hơi. Nên xả cặn định kỳ để lò cho hiệu suất tốt nhất và tránh các hiện tượng mảng bám ảnh hưởng đến việc tốn nhiên liệu sử dụng và làm giảm tuổi thọ của lò hơi
• Ngoài ra bắt buộc sử dụng các loại van an toàn hơi nóng trên các lò hơi, hệ thống hơi nóng để tránh trường hợp áp suất tăng đột ngột gây hư hỏng đường ống và các thiết bị gia nhiệt phía sau lò hơi
• Thường xuyên kiểm tra lò hơi bằng mắt thường khi lò hơi hoạt động. Các hiện tượng có thể xảy ra như rò rỉ đường ống, mất áp suất đường ống, bộ tản nhiệt không nóng…kịp thời kiểm tra và xử lý ngay khi có sự cố
• Trong khi hệ thống lò hơi, nồi hơi đang làm việc cần để ý không được để cho lò hơi, nồi hơi cạn nước

Tổng kết về hệ thống lò hơi công nghiệp

Trên đây Vancongnghiepvn.net đã khái quát giới thiệu qua về hệ thống lò hơi công nghiệp về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các loại lò hơi công nghiệp hiện nay tại Việt Nam

Lò hơi công nghiệp là dạng năng lượng sạch, sử dụng đa dạng cho các ngành công nghiệp hiện nay. Ngoài các hệ thống lò hơi công nghiệp thì không thể thiếu được các loại van công nghiệp dùng cho hơi nóng

Chúng tôi chuyên cung cấp các loại van và đồng hồ đo hơi nóng sử dụng chuyên cho ngành hơi, khách hàng quan tâm chi tiết vui lòng liên hệ để có thông tin chi tiết nhất

Hotline: 0964 182 166

Email: tuyen@tuanhungphat.vn