Hệ thống lò hơi hay nồi hơi là những thiết bị sử dụng các nhiên liệu đốt than củi hoặc năng lượng điện để đun sôi nước, tạo thành hơi nóng mang nhiệt. Nguồn hơi nước này người ta thường gọi là hơi nóng mang dạng năng lượng được sử dụng vào mục đích chính như giặt là, sấy khô… Tùy vào mục đích sử dụng khác nhau mà công nghệ lò hơi sẽ có đôi chút khác biệt để tạo ra nguồn năng lượng hơi nóng có nhiệt và áp suất phù hợp nhất.
Như vậy nguồn năng lượng hơi nóng này có nhiệt độ, áp suất tương đối cao. Vì vậy các thiết bị trong đường ống, van công nghiệp sử dụng dẫn chuyền hơi nóng phải đảm bảo có khả năng chịu nhiệt, chịu được áp suất làm việc cao khi vận hành.
Cấu trúc của một hệ thống lò hơi hoàn chỉnh gồm thiết bị
Hệ thống cung cấp nhiên liệu để tạo nhiệt cho lò hơi: Với các lò hơi thủ công đây chính là cửa tiếp nhiên liệu như than, củi, trấu. Với dạng lò hơi hiện đại, lò hơi này sẽ được trang bị các hệ thống cấp nhiên liệu đa dạng như dầu, khí gas, hệ thống cấp điện, cấp năng lượng đốt nóng.
Thân lò hơi: Gồm một buồng đốt và buồng trao nhiệt, các thiết bị dẫn truyền nội bộ đến các bộ phận của hệ thống lò hơi khác.
Hệ thống cấp nước gồm bể chứa nước và hệ thống ống van nước dẫn đến buồng trao đổi nhiệt của lò hơi.
Cấu tạo chính của lò hơi gồm những bộ phận nào?
Sau khi đã biết cấu trúc của một hệ thống lò hơi hoàn chỉnh thì bạn có thể đi tìm cấu tạo của lò hơi gồm những gì?
Buồng đốt nhiên liệu: Đây là buồng đốt tiếp nhận các nhiên liệu đốt và tạo ra nhiệt lượng bằng cách đốt cháy nhiên liệu. Trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, nguồn nhiệt lượng này sẽ được truyền đến buồng trao đổi nhiệt.
Buồng trao đổi nhiệt là bồn chứa nước, khi bồn này tiếp nhận nguồn nhiệt từ buồng đốt và làm nóng nước đến nhiệt độ sôi sẽ tạo ra hơi nước.
Bơm tuần hoàn: Đây là hệ thống tuần hoàn có nhiệm vụ trao đổi nhiệt với bể nước.
Hệ thống ống dẫn hơi nước đầu ra: Khi nước sôi tạo thành hơi nước, hơi nước này được đưa ra ngoài bằng các ống kính kim loại có khả năng chịu nhiệt và chịu được áp suất cao. Thông thường các hơi nóng này sẽ được đưa vào bình tích áp trực tiếp để điều chỉnh áp suất trong bình ở trạng thái cân bằng.
Đường nước hồi: Khi nước hay hơi nước bị nguội đi sẽ được đưa đến vị trí lò hơi làm nóng lại theo đường nước hồi này.
Nguyên lý vận hành của hệ thống lò hơi là gì?
Hoạt động của nồi hơi dựa vào cơ chế đốt nóng, đun sôi nước chuyển hóa dạng lỏng thành dạng hơi. Cụ thể nước được cấp đến lò hơi sẽ được đốt nóng, bay hơi trong quá trình trao đổi nhiệt tại buồng trao đổi nhiệt. Nguồn nhiệt này được tạo ra từ buồng đốt ở nhiệt độ 1600 đến 2000 độ C. Nguồn hơi nóng được dẫn ra ngoài bằng ống dẫn hơi đến các vị trí cần sử dụng hơi nóng.
Bơm tuần hoàn sẽ thường xuyên tuần hoàn các nguồn nước tại bể chứa, lò hơi để tối ưu hóa lượng hơi nước tạo ra khi đốt nóng nước sôi.
Ở một số hệ thống lò hơi người vận hành thường sử dụng hơi nóng vào mục đích trao đổi nhiệt, hệ thống đường ống thu hồi nước đã nguội sau khi sử dụng và đưa về lò hơi để làm nóng lại nhanh chóng.
Ứng dụng của lò hơi trong thực tiễn để làm gì?
Trong bối cảnh công nghiệp hiện đại ngày nay thì việc sử dụng hơi nóng, hơi quá nhiệt là một nguồn năng lượng sạch, an toàn với môi trường. Chính vì thế các đơn vị sản xuất công nghiệp cũng ứng dụng hệ thống lò hơi để tạo ra nguồn năng lượng này một cách chủ động, tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp hơn. Và các ngành công nghiệp đang sử dụng lò hơi hiệu quả gồm có:
Ngành dệt may, sử dụng lò hơi trong công đoạn ủi, là quần áo, là vải.
Ngành chế biến nông lâm sản ứng dụng lò hơi trong công đoạn sấy ngô, khoai, sắn, gỗ để làm đồ ăn khô,
Ngành chế biến thức ăn chăn nuôi sử dụng nồi hơi để tiệt trùng các nguyên liệu trước khi đưa vào chế biến.
Ngoài ra lò hơi còn được ứng dụng trong ngành dịch vụ như để tắm xông hơi.
Một số nguy cơ khi sử dụng lò hơi cần lưu ý
Nguy cơ nổ lò hơi là do các mảng cặn của kim nặng hòa tan trong nước, khi nước đun sôi, hàm lượng kim loại nặng này sẽ bám vào thành lò hơi. Vì thế để làm bốc hơi nước trong lò cần một nhiệt độ lớn hơn mức bình thường. Điều này có thể gây nên hiện tượng quá nhiệt, quá áp khi vận hành. Một nguy cơ lớn hơn là mảng cặn kim loại nặng này có thể gây tắc nghẽn các ống dẫn trong lò hơi. Chúng đều là tác nhân gây ra các vụ nổ lò hơi khi vận hành.
Khi bạn đã biết nguyên nhân chính gây ra nguy cơ nguy hiểm trong sử dụng thì chúng ta cần xây dựng các phương án phòng tránh tốt nhất.
Đảm bảo chất lượng nguồn nước đầu vào cho hệ thống lò hơi cần xử lý tốt, hạn chế nguồn nước ô nhiễm môi trường, đặc biệt là các môi trường nước có kim loại nặng.
Thường xuyên bảo trì, bảo dưỡng hệ thống lò hơi để đảm bảo quá trình sử dụng vận hành ổn định nhất.
Kiểm tra vận hành của hệ thống lò hơi thường xuyên để phát hiện sự cố và tiến hành sửa chữa kịp thời.
Với những kiến thức tổng quan về lò hơi trên đây sẽ giúp các bạn hiểu được hệ thống lò hơi gồm những gì, cấu tạo và nguyên lý làm việc như thế nào. Mong rằng với những thông tin này sẽ giúp các bạn khi xây dựng lò hơi có thể chọn đúng vật liệu, quản lý vận hành thiết bị an toàn nhất.
