Cấu tạo nồi hơi và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo nồi hơi gồm những bộ phận nào? Lò hơi hoạt động như thế nào? Xin mời bạn đọc tìm hiểu chi tiết ở bài viết dưới đây!

Giới thiệu về nồi hơi

Nồi hơi là thiết bị chuyển hoá nước thành hơi nhiệt. Từ nguồn nước tự nhiên, sau khi được đun sôi nước sẽ chuyển thành hơi ở nhiệt độ cao và áp suất lớn.

Lượng hơi nước sinh ra có sản lượng lớn và được dẫn đến các nhà máy có nhu cầu sử dụng hơi nhiệt vào sản xuất.

Với sự có mặt của hơi nhiệt, đã thay thế cho việc sử dụng lửa trong sản xuất. Đem lại sự an toàn về phòng chống cháy nổ. Đồng thời nâng cao hiệu quả sản xuất.

lò hơi có nhiều loại khác nhau, trước đây với sự có mặt của nồi hơi ống lửa và nồi hơi ống nước, đã đem lại nhiều lợi ích trong sản xuất.

Ngày nay, các nhà chế tạo đã áp dụng công nghệ và cho ra đời nồi hơi có sự kết hợp giữa ống lửa với ống nước. Từ đó nâng cao sản lượng hơi nhiệt lên gấp nhiều lần.

Đồng thời với sự có mặt của công nghệ tiên tiến, lò hơi cũng đốt được đa dạng nhiều loại nhiên liệu hơn trước đây.

Các loại nhiên liệu phổ biến hiện nay ngoài than đá, củi, dầu, khí gas còn có nhiên liệu sinh khối, điện năng, rác thải…

Các lĩnh vực công nghiệp có sử dụng lò hơi cũng tăng lên theo sự phát triển của kinh tế. Trong công nghệ sấy sản phẩm nông, lâm, ngư nghiệp, chế biến thực phẩm, nước uống, nước mắm, tương ớt, rượu, bia, chế biến hoá chất, sản xuất giấy, hấp nhuộm vải…

Giới thiệu các bộ phận chính trong cấu tạo nồi hơi

Để tạo nên một nồi hơi hoàn thiện hoạt động ổn định, hiệu quả thì cần rất nhiều bộ phận tạo thành:

Dưới đây là các bộ phận chính:

+ Hệ thống cấp nhiên liệu vào buồng đốt

+ Hệ thống cung cấp nước cho nồi hơi

+ Buồng đốt nhiên liệu

+ Thân lò - balong hơi

+ Hệ thống thu hồi nhiệt

+ Hệ thống xử lý khí thải

+ Hệ thống điều khiển tự động

Trên đây là các bộ phận chính trong cấu tạo, góp phần làm cho lò hơi hoạt động, vận hành an toàn và hiệu quả trong sản xuất hơi nhiệt.

Nguyên lý hoạt động của nồi hơi

Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về hoạt động tạo ra hơi nước của lò hơi.

Cách tạo ra hơi nước đơn giản như sau: Nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt. Nhiệt lượng tạo ra sẽ đun sôi nước trong hệ thống đường ống và thân lò. Khi nước sôi sẽ bốc hơi và tạo thành hơi nước.

Trong lò hơi công nghiệp, hệ thống ống chứa nước nhiều, đồng thời nước trong thân lò cũng lớn hơn. Chính vì vậy mà tốc độ tạo ra hơi nước là rất nhanh.

Như vậy, nồi hơi công nghiệp có công suất lớn hơn nhiều lần so với lò hơi truyền thống trước đây.

Ngày nay, các doanh nghiệp chủ yếu sử dụng lò công suất lớn, để đem lại hiệu quả cao trong sản xuất.

Hoạt động chi tiết của các hệ thống trong cấu tạo nồi hơi:

Hệ thống cung cấp nhiên liệu

Các thiết bị cần có trong hệ cấp liệu đó là hố chứa nhiên liệu, băng tải cấp liệu, phễu cấp liệu, vít cấp liệu, quạt thổi liệu.

Nếu cấp liệu thủ công thì có thêm các thiết bị như cào tro xỉ, xẻng xúc nhiên liệu, xe xúc.

Với nhiên liệu lỏng và khí thì có bình chứa nhiên liệu, đường ống dẫn liệu, ống dẫn khí, van điều chỉnh an toàn, vòi phun, đầu đốt.

Nhiên liệu được hệ thống tự động cấp vào buồng đốt. Vai trò của hệ thống cấp nhiên liệu là luôn đảm bảo đầy đủ cho quá trình cháy trong buồng đốt.

Lò hơi tầng sôi, ghi xích có hệ thống cấp liệu tự động, nên công suất của hai lò này lớn hơn nhiều so với lò hơi ghi tĩnh.

Bên cạnh đó lò hơi đốt dầu, đốt khí, lò hơi điện có hệ thống cấp nhiên liệu đơn giản, hiện đại. Hoàn toàn tự động, vận hành êm ái, rất thuận lợi để sử dụng ở môi trường hạn chế tiếng ồn như nhà hàng, khách sạn, khu đô thị…

Hệ thống cấp nước

Để cấp nước đảm bảo chất lượng cho nồi hoạt động, hệ thống cấp nước gồm bộ xử lý nước cấp, cụm bơm cấp nước vào thân lò và hệ thống đường ống chứa nước.

Bộ xử lý nước cấp là làm mềm nước, loại bỏ tạp chất, cáu cặn trong nguồn nước đầu vào. Bên cạnh đó còn loại bỏ các bọt khí ôxy có trong nước.

Hệ thống cấp nước còn có các đường ống dẫn, van khoá nước an toàn.

Vai trò của hệ thống cấp nước là vô cùng quan trọng. Nếu nước cấp không đảm bảo chất lượng tốt nhất, sẽ ảnh hưởng đến hệ thống đường ống, và sự an toàn của lò hơi. Nguy hiểm hơn có thể tắc đường ống do cáu cặn bám vào, lâu dài có thể dẫn đến nổ lò hơi nguy hiểm.

Buồng đốt nhiên liệu

Là không gian diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu. Không gian buồng đốt quyết định công suất của nồi hơi.

Buồng đốt được thiết kế và xây dựng hoàn toàn bằng gạch và bê tông chịu nhiệt. Ở giữa có lớp bông thuỷ tinh vừa cách nhiệt vừa chống ồn, ngoài cùng là lớp tôn bảo vệ và tăng thẩm mỹ cho hình dáng buồng đốt.

Bên trong buồng đốt là hệ thống đường ống chứa nước, được bố trí bao quanh tường buồng đốt, gọi là tường nước.

Đáy buồng đốt là mặt ghi lò, có thể là ghi nấm, ghi xích hoặc ghi tĩnh. Đó là nơi mà nhiên liệu được rải đều.

Phía dưới mặt ghi lò có đường gió cấp 1, cung cấp ô xy vào tham gia quá trình đốt nhiên liệu. Ngoài ra còn đường gió bổ sung vào buồng đốt.

Buồng đốt lò hơi ghi tĩnh có quá trình thải tro xỉ hoàn toàn thủ công. Với nồi hơi tầng sôi và nồi hơi ghi xích quá trình thải tro xỉ hoàn toàn tự động. Tiết kiệm được chi phí thuê nhân công vận hành.

Riêng đối với lò hơi đốt dầu, khí gas và nồi hơi điện thì buồng đốt còn đơn giản hơn rất nhiều. Quá trình vận hành êm ái, không gian buồng đốt nhỏ gọn, hoạt động êm ái hiệu quả. Có thể dễ dàng di chuyển khi cần thiết.

Thân lò – balong hơi

Thân lò là không gian để hơi nước được tạo thành. Trong thân lò có chứa hệ thống ống lửa gồm 3 pass được nhúng chìm trong nước. Phần trên là khoảng không để hơi được hình thành.

Khi nước trong thân lò sôi sẽ có lượng hơi nhiệt rất lớn bay lên, tập hợp ở balong hơi.

Hơi nước nhiệt ở áp suất cao, sẽ là sản phẩm của nồi hơi. Để đảm bảo an toàn, hệ thống van và khoá an toàn trên thân lò được kiểm soát chặt chẽ một cách hoàn toàn tự động. 

Khi sử dụng, hơi nhiệt sẽ được dẫn theo đường ống cấp hơi thông qua van cấp hơi ở trên đỉnh của thân lò.

Điều quan trọng nhất là không được để cho nước trong thân lò bị cạn dưới mức an toàn khi vận hành. Điều đó dẫn tới nguy cơ nổ lò hơi rất cao.

Thân lò được chế tạo bằng vật liệu chịu nhiệt, cách nhiệt tốt. Ở giữa cũng được bọc bởi lớp bông thuỷ tinh cách nhiệt tốt. Vỏ ngoài của thân lò cũng được bọc cách nhiệt rất cẩn thận bằng lớp tôn thẩm mỹ.

Hệ thống thu hồi nhiệt

Đó là hệ thống gồm hai bộ phận chính đó là bộ hâm nước và bộ sấy không khí. Nhiệt lượng đi ra từ buồng đốt, sau khi qua thân lò hơi, nhiệt độ của khói thải này còn rất cao.

Để tận dụng nguồn nhiệt này hiệu quả, khói thải được dẫn qua bộ hâm nước. Đây là hệ thống các ống dẫn nước cấp vào lò hơi. Sau khi khói nóng xuyên qua các ống dẫn nước này, làm cho nước trong ống tăng lên đáng kể, gần với nhiệt độ sôi.

Sau đó tiếp tục qua bộ sấy không khí, ô xy trước khi vào đường gió cấp 1, sẽ được sấy nóng ở đây. Khói nóng đi qua bộ sấy không khí sẽ truyền nhiệt lượng cho không khí, làm cho khói thải giản nhiệt độ xuống.

 Nhờ đó mà tiết kiệm được lượng lớn năng lượng đốt nóng nước và không khí khi cấp vào lò hơi.

Hiện nay, trong nồi hơi công nghiệp không thể thiếu bộ hâm nước và bộ sấy không khí.

Hệ thống xử lý khí thải

Với vai trò xử lý khí thải, không gây ô nhiễm môi trường sống. Các bộ phận chính trong hệ thống gồm có: Bộ lọc bụi chùm cyclone, tháp dập bụi ướt, bể lắng tro, ống khói.

Tất cả đều làm nhiệm vụ loại bỏ hạt bụi lớn, bụi nhỏ, bụi mịn, khí độc hại có trong khí thải của lò hơi.

Với lò hơi đốt than hệ thống còn tích hợp thêm các dung dịch hoá chất trong tháp dập bụi ướt.

Nồi hơi điện có hệ thống đơn giản hơn rất nhiều, đây là nồi hơi thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm.

Hệ thống điều khiển tự động

Đó là tập hợp các bộ điều khiển, nhằm mục đích vận hành nồi hơi hoạt động an toàn, hiệu quả.

Có thể kể đến đó là: Bộ điều khiển SCADA. Tủ điện điểm khiển cấp nguồn cho lò hơi. Bộ van khoá an toàn áp suất hơi. Bộ van khoá, rơle an toàn nhiệt,…

Nhiệm vụ trong tâm của hệ thống là đảm bảo an toàn áp suất nhiệt trong buồng đốt, an toàn áp suất trong cấp nước, an toàn áp suất trong cấp nhiệt, an toàn điện năng trong vận hành…

Như vậy, với các bộ phận trong cấu tạo nồi hơi đã giúp cho lò hơi, nồi hơi vận hành an toàn và hiệu quả cao trong sản xuất hơi nhiệt.

Quý khách hàng có thể liên hệ với lò hơi Bách Khoa để được tư vấn, lắp đặt thiết bị lò hơi, nồi hơi khi có nhu cầu.

HeX Boiler - CÔNG TY TNHH NĂNG LƯỢNG NHIỆT BÁCH KHOA.

Địa chỉ: Số 268B, Quốc Lộ 2, Khu 2, Xã Phù Lỗ, Huyện Sóc Sơn, Tp Hà Nội.

Hotline: 0917 754 059

Email: info@hexboiler.com