Cấu tạo và nguyên lý hoạt động lò hơi, nồi hơi

Lò hơi là thiết bị được sử dụng rất nhiều tại các cơ sở kinh doanh, công ty, xí nghiệp,… Vậy cấu tạo và nguyên lý hoạt động lò hơi là gì? Hãy tìm hiểu trong bài viết chia sẻ dưới đây của Tuấn Hưng Phát.

Lò hơi là gì?

Lò hơi còn được gọi là nồi hơi công nghiệp. Đây là thiết bị cung cấp nhiệt, hơi nước nóng cho các cơ sở kinh doanh và các khu công nghiệp.

Lò hơi công nghiệp có công suất hoạt động rất lớn. Chúng thường được sử dụng cho các ngành công nghiệp thường xuyên sử dụng đến nhiệt như giặt là, dệt, nhuộm, sấy, chế biến thực phẩm, hóa chất… Ngoài ra, lò hơi còn được sử dụng tại các khu nghỉ dưỡng, sử dung trong dịch vụ massage, xông hơi,…

Cấu tạo của lò hơi

Lò hơi bao gồm các thiết bị cơ bản sau:

• Hệ thống cấp nhiên liệu: Trang bị hoạt động một cách tự động hoặc bán tự động (gồm các thiết bị như xe múc, xe xúc lật, phễu chứa liệu, băng tải, gầu tải, vít tải…) được bố trí điều khiển liên động, tự định lượng và tự cấp nguyên liệu cho lò hơi. Hệ thống cấp liệu còn bố trí thâm cân khối lượng để xác định được lượng nhiên liệu tiêu hao.
• Hệ thống buồng đốt (Thân lò): Thiết kế để đốt nhiên liệu cháy kiệt nhất có thể và hấp thụ nhiệt tốt nhất cho quá trình sinh hơi. Gồm các thiết bị như: buồng đốt, béc đốt, chùm ống sinh hơi, chùm ống hấp thụ bức xạ nhiệt.
• Bộ thu hồi nhiệt (bộ hâm nước, sấy không khí): Để tận dụng nhiệt lượng từ khói thải, tăng hiệu suất của lò hơi và giảm thiểu nhiệt độ khói thải ra môi trường.
• Hệ thống lọc bụi: Có thể lựa chọn các hệ thống lọc như: Lọc bụi túi vải, lọc bụi tĩnh điện, tháp lọc bụi ướt, cyclone lọc bụi đa cấp, bể lắng tro nhằm xử lý tro bụi từ quá trình đốt cháy nhiên liệu của lò hơi. Mục đích là để khói thải ra khỏi ống khói đảm bảo các tiêu chuẩn quy định.
• Quạt hút và ống khói: Khói thải sau khi được tận dụng nhiệt, xử lý lọc bụi qua nhiều cấp được quạt hút đẩy lên ống khói và thải ra môi trường.
• Hệ thống cấp nước lò hơi: Hệ thống này cung cấp nước cho lò hơi và tự động điều chỉnh để đáp ứng các nhu cầu hơi. Nước được cung cấp cho lò hơi chuyển đổi thành hơi và được gọi là nước cấp. Nguồn nước cấp bao gồm:

• Hơi nước ngưng tụ được trả lại từ các quy trình.
• Nước bổ sung là nguồn nước thô phải đến từ bên ngoài hệ thống lò hơi và các quy trình của nhà máy.

• Hệ thống hơi: Hệ thống hơi thu thập và kiểm soát lượng hơi nước được tạo ra trong lò hơi. Hơi nước được dẫn thông qua hệ thống đường ống đến điểm sử dụng. Trong hệ thống, áp suất hơi được điều chỉnh bằng van và kiểm tra bằng đồng hồ đo áp suất hơi.
• Hệ thống nhiên liệu: Hệ thống nhiên liệu gồm các thiết bị dùng để cung cấp nhiên liệu cho buồng đốt nhằm tạo ra nhiệt cần thiết. Các thiết bị cần thiết trong hệ thống nhiên liệu phụ thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng trong đường ống.

Nguyên lý hoạt động của lò hơi

Nguyên lý của lò hơi chủ yếu dựa vào nhiệt lượng được sinh ra từ nhiên liệu, sau đó biến thành nhiệt năng của hơi nước. Hơi này được cung cấp cho quá trình công nghiệp như thêm nhiệt cho không khí để thực hiện quá trình sấy, rửa thiết bị, cung cấp nhiệt cho các nhà máy dệt, hóa chất, rượu bia, đường, nước giải khát…Trong trường hợp này hơi sử dụng thường là hơi bão hòa. Ngoài ra, các nhà máy nhiệt điện sử dụng tuabin hơi để chạy máy phát điện thì hơi nước sử dụng là hơi quá nhiệt.

Một lớp hạt rắn được cho là chất lỏng khi chất lỏng điều áp chất lỏng hoặc khí) được truyền qua môi trường và làm cho các hạt rắn hoạt động tương tự như một chất lỏng trong một số điều nhất định. Fluidized (tầng sôi) gây chuyển đổi trạng thái các hạt rắn từ tĩnh sang động. Đốt tầng sôi là sự cháy của các nhiên liệu rắn trong các điều kiện nêu trên.

Buồng đốt lò hơi tầng sôi có 2 loại chính:

• Buồng đốt cháy tầng sôi bong bóng (BFBC).
• Buồng đốt cháy tầng sôi tuần hoàn (CFBC).

FBC bong bóng sử dụng cho nhiên liệu có giá trị nhiệt trị thấp hơn như trấu. Theo cách sắp xếp như vậy, yếu tố chính dẫn đến sự hóa lỏng như sau:

• Kích thước của hạt nhiên liệu rắn.
• Hỗn hợp nhiên liệu không khí.

Quá trình đốt cháy tầng sôi được diễn ra khi quạt gió cưỡng bức cung cấp không khí cho buồng đốt lò hơi. Trong buồng đốt, nhiên liệu được cung cấp lên trên ghi và làm nóng trước khi tạo lớp sôi, không khí vào ghi lò từ nấm phun gió được lắp đặt trên mặt ghi. Phía trên vòi phun rải một lớp cát để chống chuyển động đi lên của không khí.

Tuy nhiên với vận tốc đủ lớn, khi áp suất không khí cân bằng với trọng lượng của cát, hiện tượng tạo lớp sôi của nhiên liệu trong buồng đốt sẽ xảy ra. Nhiên liệu được cung cấp vào phễu liệu trung gian bằng băng tải, được đưa trực tiếp vào buồng đốt dựa vào hệ thống vít tải điều khiển tự động theo công suất tiêu thụ hơi.

Nhiệt thoát ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu tại buồng đốt tầng sôi làm nóng ống trao đổi nhiệt được thiết kế xung quanh và tạo ra hơi nước. Ưu điểm chính của lò hơi tầng sôi, Fluidized Bed là tăng cường hiệu quả nhiệt và loại bỏ tro dễ dàng hơn.

Một loại khác của dạng buồng đốt tầng sôi là đốt cháy tầng sôi tuần hoàn; được sử dụng cho nhiên liệu có giá trị gia nhiệt cao hơn. Trong đó, nhiên liệu chưa cháy được đưa trở lại buồng đốt dưới sự trợ giúp của quạt và ống dẫn cưỡng bức, đảm bảo đốt cháy hết nhiên liệu và sinh nhiệt tối đa.

Ngoài ra, tốc độ không khí trong CFBC tương đối cao so với BFBC. Một nhược điểm chính là tiêu thụ điện năng cho các quạt cao áp để tạo lớp sôi trong buồng đốt. Động cơ được lắp đặt cho quạt cao áp tiêu thụ nhiều năng lượng hơn động cơ được lắp đặt trong cùng công suất lò hơi khác như lò hơi đốt củi….

Thiết bị đi kèm lò hơi bao gồm:

• Bồn bể chứa nước
• Bộ hâm nước
• Bộ sấy không khí
• Cá cyclone lọc bụi
• Thiết bị trao đổi nhiệt
• Thiết bị lọc bụi tĩnh điện
• Thiết bị lọc bụi túi vải
• Bể dập bụi
• Tháp dập bụi
• Bể lắng tro

Ngoài ra, không thể thiếu các loại van công nghiệp như van an toàn, van cổng, van giảm áp, van một chiều…Chức năng của chúng là điều chỉnh áp suất, đảm bảo hệ thống hơi hoạt động trơn tru và an toàn nhất.

Tổng kết

Trong bài viết trên đây, Tuấn Hưng Phát đã tổng hợp những thông tin chi tiết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò hơi. Tuấn Hưng Phát hiện đang là nhà phân phối độc quyền các dòng van công nghiệp Đài Loan và van Hàn Quốc. Nếu quý khách hàng có nhu cầu, vui lòng liên hệ đến số hotline để được tư vấn, hỗ trợ và báo giá chính xác. Chúng tôi rất mong nhận được sự hồi đáp, quan tâm của khách hàng.