Hơi nước bão hòa là gì? Hơi bão hoà có vai trò như thế nào?

Hơi bão hoà là sản phẩm hơi được tạo ra từ quá trình đun sôi nước. Hơi bão hoà là tác nhân truyền nhiệt có vai trò vô cùng quan trọng ứng dụng trong công nghiệp và đời sống. Mời bạn đọc tìm hiểu bài viết dưới đây để có thông tin đầy đủ và chính xác về hơi bão hoà!

Hơi bão hòa là gì?

Hơi bão hòa tiếng Anh là Saturated Steam là trạng thái cân bằng động của thể lỏng và thể khí của một chất dễ bay hơi. Khi nước lạnh được đun sôi thì nước sẽ chuyển từ thể lỏng sang thể khí bằng hình thức bay hơi. Trong điều kiện bão hòa, tốc độ bay hơi nước bằng với tốc độ ngưng tụ nước.

Mô hình lò hơi tạo ra hơi bão hoà

Phân loại hơi nước bão hòa

Hơi bão hòa khô

Đặc điểm của hơi bão hoà khô là có khả năng tiệt trùng hiệu quả cao. Khi hơi nước bay ra khí quyển mà không được gia nhiệt, sẽ bị giảm nhiệt độ và ngưng tụ thành giọt nước hoặc những đám mây. Lúc đó hơi nước bão hòa ở dạng hơi nước ướt. Hơi nước bão hoà khô được ứng dụng vào các thiết bị tiệt trùng như nồi hấp tiệt trùng trong y tế, xử lý rác thải nguy hại.

Hơi nước bão hòa ướt

 Còn được gọi là hơi nước không bão hòa, đó là hỗn hợp của 2 pha hơi nước và chất lỏng. hơi nước chứa những giọt nước không thay đổi pha. Tồn tại ở nhiệt độ bão hòa có chứa 5% là nước. Hơi nước ướt được tạo ra bởi nước nóng, chuyển thành hơi nước ở giai đoạn đầu. 

Nếu gia nhiệt trong môi trường áp suất, nhiệt độ sẽ không đổi cho đến khi toàn bộ chất lỏng chuyển hóa thành hơi nước. Đến khi nhiệt độ ở trên mức bão hòa, hơi nước ướt được hình thành. Hơi nước bão hòa ướt thường sử dụng làm búa nước thủy lực.

Sự phụ thuộc của nhiệt độ vào áp suất

Tầm quan trọng của hơi bão hòa trong truyền nhiệt

Hơi bão hòa là tác nhân truyền nhiệt có vai trò vô cùng quan trọng ứng dụng trong công nghiệp và đời sống. Lợi thế khi sử dụng hơi bảo hoà là:

• Tốc độ làm nóng nhanh, đồng đều thông qua truyền nhiệt ẩn. Vì vậy, làm tăng hiệu quả truyền nhiệt cho sản phẩm liên quan.
• Thông số áp suất có khả năng kiểm soát được nhiệt độ. Do vậy hoàn toàn có thể điều chỉnh nhiệt độ một cách nhanh chóng, chính xác hơn.
• Có hệ số truyền nhiệt cao, hiệu suất cao. Dẫn tới diện tích bề mặt truyền nhiệt yêu cầu nhỏ hơn. Có thể cho phép giảm bề mặt thiết bị ban đầu.
• Hơi bão hoà có nguồn gốc từ nước. Vì vậy nó rất an toàn, sạch sẽ và giá thành thấp.

Hơi bão hoà rất quan trọng trong sản xuất công nghiệp

Cách phân biệt hơi nước bão hòa và hơi quá nhiệt 

Thực tế, hơi bão hòa và hơi quá nhiệt có mối quan hệ mật thiết với nhau. Ví dụ như nước bị đun nóng đến nhiệt độ và áp suất nhất định sẽ tạo thành hơi bão hòa, hơi bão hòa được rút ra, tiếp tục gia nhiệt và làm khô tạo thành hơi quá nhiệt. Mối liên hệ giữa hơi bão hòa và hơi quá nhiệt được trình bày theo sơ đồ sau:

Ưu điểm của hơi bão hòa

+ Với đặc điểm nổi bật của hơi nước bão hòa là khả năng thích ứng với sự thay đổi nhiệt độ thông qua áp suất. Trong quá trình sử dụng có thể điều chỉnh nhiệt độ một cách linh hoạt để phù hợp với từng loại sản phẩm hấp thụ nhiệt. Qua đó giảm được hao phí nhiệt một cách vô ích trong khi sử dụng. Đó là lí do hơi bão hoà được ứng dụng nhiều trong cuộc sống.

+ Hơi bảo hoà được tạo ra do chuyển hoá từ trạng thái nước sang trạng thái hơi bằng hình thức bay hơi. Khi mất nhiệt thì hơi ngưng tụ lại và chuyển thành trạng thái nước như ban đầu.

+ Hơi bão hoà được sử dụng phổ biến nhất trong các nhà máy sản xuất bởi vì chi phí đầu tư hợp lý, giá thành rẻ hơn hơi quá nhiệt.

Hơi bão hoà có nhiều ưu điểm

Ứng dụng hơi bão hòa trong công nghiệp sản xuất

- Hơi bão hoà ứng dụng trong ngành chế biến thực phẩm: Nhà máy sản xuất bánh kẹo; Nhà máy sản xuất thức ăn cho gia súc, thuỷ sản; Nhà máy sản xuất thịt, sữa, rượu bia… để chế biến, đóng gói sản phẩm.

- Hơi bão hoà ứng dụng trong để thanh trùng: Nhà máy nước mắm, nước tương; Nhà máy sản xuất dầu thực vật; Nhà máy sản xuất nước giải khát…

- Hơi bão hoà ứng dụng trong giao thông vận tải: Vận hành tàu thuỷ; tàu hỏa; …

- Hơi bão hoà ứng dụng trong các công ty may mặc: Trong phân xưởng giặt ủi, hấp tẩy…

- Hơi bão hoà ứng dụng trong y tế: Tẩy trùng thiết bị y tế, không gian phòng khám, bệnh viện…

- Hơi bão hoà ứng dụng trong dịch vụ: Vệ sinh dân dụng, vệ sinh công nghiệp…

- Ngoài ra, còn có các ngành: Xử lý môi trường, nước thải, hoá chất; sản xuất cao su, giấy, gỗ; nhựa và một số chất dẻo…

Hơi bão hoà được ứng dụng nhiều trong công nghiệp

Quy trình xử lý nước cấp trong lò hơi để tạo ra hơi bão hoà hiệu quả

Chức năng chính của lò hơi là chuyển đổi năng lượng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu thành năng lượng của nước thông qua quá trình truyền nhiệt diễn ra bên trong lò. Trong quá trình này, nước được gia nhiệt và nóng lên, sau đó chuyển hóa thành hơi nước. Đây là phần quan trọng của quá trình sinh hơi trong lò hơi.

Khi lớp cặn tăng dần trong quá trình hoạt động, có thể gây tắc nghẽn ống và giảm hiệu suất truyền nhiệt. Gây hư hỏng hoặc nguy hiểm bởi nguy cơ nổ. Cặn bẩn cũng có thể gây ăn mòn kim loại và gây rò rỉ đường ống. Nước cấp cũng có thể chứa các khí hòa tan như CO2 và Oxy. Khi đun nóng nước, Oxy có thể gây oxi hóa kim loại và làm giảm độ bền của chúng.

Vì những vấn đề này, việc xử lý nước trước khi đưa vào lò hơi là cực kỳ quan trọng. Các nguyên tắc chính để xử lý nước cho lò hơi là: Kiểm soát cặn, ngăn ngừa cặn bám trên ống. Kiểm soát ăn mòn. Ngăn chặn Oxy gây oxi hóa kim loại và ăn mòn.

Lò hơi là một khối thiết bị đóng kín chứa nước, có ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và sản xuất. Chức năng chính của lò hơi là chuyển đổi năng lượng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu thành năng lượng của nước thông qua quá trình truyền nhiệt diễn ra bên trong lò. Trong quá trình này, nước được gia nhiệt và nóng lên, sau đó chuyển hóa thành hơi nước. Đây là phần quan trọng của quá trình sinh hơi trong lò hơi.

Chất lượng hơi bão hoà phụ thuộc lớn vào chất lượng nước cấp lò hơi

Nguyên lý và tiêu chuẩn xử lý nước cấp lò hơi

Quy trình xử lý nước cho lò hơi tập trung vào việc ngăn ngừa tạo cặn bám trong nồi hơi. Hai phương pháp chính là làm mềm nước cấp và nâng pH để ngăn cản quá trình tạo cặn. Làm mềm nước cứng thường dựa vào quá trình trao đổi ion để khử ion hóa trị II. Nâng pH thường sử dụng xút NaOH để kiềm hóa nước mềm cấp cho lò hơi.

Xử lý nước cấp lò hơi cần tuân theo những tiêu chuẩn về chất lượng nước cấp lò hơi để đảm bảo an toàn và hiệu suất của hệ thống. Bảng tiêu chuẩn nước cấp lò hơi cung cấp các thông số tiêu chuẩn như áp suất, pH, độ cứng, hàm lượng oxy, và các chất khác.

Quy trình cơ bản khi xử lý nước cấp lò hơi

Bước 1 (Lọc thô): Nước cấp từ nguồn bên ngoài được đưa qua cột làm mềm nước. Trong cột này, các ion cứng trong nước sẽ bị thay thế bằng ion natri. Quá trình này giúp tạo nước mềm và ngăn chặn sự đóng bám cặn lên thành ống lò hơi.

Bước 2: Nước đã được làm mềm được đưa đến bồn nước cấp để thực hiện khử khí và sử dụng hóa chất để khử các chất có khả năng tạo cặn. Việc loại bỏ ion và khoáng từ bước đầu đã giúp giảm thiểu độ cứng. Tuy nhiên, nước cấp tại giai đoạn này vẫn có khả năng ăn mòn lò hơi nếu không khử Oxy và sử dụng hóa chất thích hợp.

Như vậy, hơi bão hoà là tác nhân truyền nhiệt không thể thiếu trong sản xuất công nghiệp và đời sống. Với những đặc điểm nổi bật nêu trên, hơi bão hoà được sử dụng ngày càng nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Lắp đặt lò hơi công nghiệp sản xuất hơi bão hoà của HeX-boiler

Sản phẩm lò hơi tạo ra hơi bão hoà của Công ty Năng lượng Nhiệt Bách Khoa

Công ty năng lượng nhiệt Bách Khoa là đơn vị chuyên cung cấp thiết bị lò hơi, nồi hơi công nghiệp tạo ra hơi bão hoà, như lò hơi ghi xích, lò hơi ghi tĩnh, lò hơi tầng sôi...

Sản phẩm hơi được tạo ra từ lò hơi có năng suất cao và hiệu suất ổn định. Quý khách hàng có nhu cầu lắp đặt lò hơi tạo hoi bão hoà hãy đến với chúng tôi để được tư vấn!

Với đội ngũ chuyên gia giỏi trong lĩnh vực lò hơi. Đội ngũ kỹ sư tay nghề cao, được đào tạo chuyên nghiệp. Kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực lò hơi lâu năm. Chúng tôi đảm bảo quý khách hàng sẽ nhận được sản phẩm tốt nhất khi đến với lò hơi Bách Khoa.