Cấu tạo và chức năng của lò hơi công nghiệp

Trong nền kinh tế đang phát triển mạnh mẽ như hiện nay, các thiết bị hiện đại như lò hơi công nghiệp đang được các nhà máy sử dụng phổ biến. Vậy lò hơi có những công dụng và cấu tạo như thế nào? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu về lò hơi công nghiệp trong bài viết này.

Lò hơi là gì?

Lò hơi hay nồi hơi (stream boiler) là thiết bị công nghiệp có chức năng sản xuất hơi nóng bằng cách làm bốc hơi nước. Hơi nước có nhiệt độ cao được ứng dụng cho các nhu cầu làm nóng, sấy khô,... trong các nhà máy sản xuất. Nồi hơi sản sinh nhiệt bằng cách đốt cháy nguồn nhiên liệu như than, gỗ, củi, dầu, xăng, khí gas, điện làm nước bốc hơi để sinh ra hơi nóng. Mục tiêu là để đáp ứng nhu cầu về sử dụng năng lượng, bao gồm nhiệt, hơi và điện.

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

Cấu tạo lò hơi

• Buồng đốt: Buồng đốt của các loại lò hơi đốt nhiên liệu có thể là bằng gang để chịu nhiệt và áp suất của quá trình bên trong.
• Bộ trao đổi nhiệt: Quá trình đốt cháy được tạo ra trong buồng đốt, tạo ra nhiệt và được truyền bởi bộ trao đổi nhiệt để làm nóng chất lỏng trong bình.
• Bình giãn nở: Bình giãn nở có nhiệm vụ bảo vệ nồi hơi khỏi áp suất quá mức và đảm bảo an toàn cho nó trong suốt quá trình.
• Đầu đốt lò hơi: Đầu đốt là nơi xảy ra quá trình trộn không khí với nguồn nhiên liệu, dẫn đến quá trình đốt cháy cung cấp nhiệt cần thiết để làm nóng chất lỏng. 
• Bộ điều nhiệt: Bộ điều nhiệt chịu trách nhiệm truyền tín hiệu phù hợp đến đầu đốt về thời điểm bắt đầu và kết thúc.
• Van chảy ngược: Van chảy ngược là một bộ phận góp phần an toàn trong lò hơi công nghiệp, cho phép dòng chảy của chất lỏng chỉ theo một hướng duy nhất.
• Đường ống cung cấp: Đây là các đường ống có nhiệm vụ đưa dòng chất lỏng đã được làm nóng đến các điểm phân phối trong lò hơi. 
• Ống hồi lưu: Các đường hồi lưu có nhiệm vụ đưa chất lỏng được làm mát hoặc hơi nước được làm mát (làm thay đổi trạng thái của nó trở lại dạng lỏng) trở lại lò hơi để làm nóng lại. 
• Bơm tuần hoàn: Bộ phận này dẫn nước nóng đi khắp nồi hơi để giúp nước lưu thông đến các cửa xả khác nhau trong nhà, văn phòng của chúng ta hoặc những nơi khác mà nồi hơi được sử dụng. 
• Công tắc áp suất: Kích hoạt và cảnh báo cảm biến báo động khi áp suất tăng quá cao.
• Máy bơm: Các máy bơm được sử dụng trong lò hơi có một loại vít cấp được gọi là bộ truyền động động cơ điện.
• Ống khói: Khí cháy được thải ra ngoài qua ống khói này.
• Ống thải: Là nơi xả thải cặn lắng dưới đáy nồi hơi.
• Van an toàn: Trong trường hợp có sự cố kỹ thuật ở bất kỳ bộ phận nào của nồi hơi khiến áp suất tăng quá mức, van này sẽ hoạt động và xả áp suất.Theo các chuyên gia về lò hơi thì van an toàn là bộ phận quan trọng nhất của lò hơi. Trong lò hơi, van an toàn giúp giải phóng áp suất bên trong khi trường hợp có nhiều lỗi hệ thống.
• Bộ đánh lửa tấm xoáy: Bộ đánh lửa tấm xoáy sử dụng luồng không khí đốt được kiểm soát bằng đồng hồ đo được dẫn qua buồng đánh lửa để tạo ra dòng điện xoáy quanh mặt dòng chảy xuống của tấm xoáy.

Nguyên lý hoạt động

• Nguyên lý hoạt động của lò hơi công nghiệp dựa trên định luật nhiệt động học thứ hai của Carnot, còn được gọi là định luật Carnot. Định luật này xác định rằng không có động cơ nhiệt nào có thể hoạt động với hiệu suất cao hơn động cơ Carnot hoạt động giữa hai nguồn nhiệt.
• Lò hơi công nghiệp sử dụng chất đốt để đun sôi nước, từ đó thu được hơi bão hòa để cung cấp năng lượng vận hành các máy móc, thiết bị và hoạt động sản xuất. Việc áp dụng định luật Carnot trong thiết kế và hoạt động của lò hơi giúp tối ưu hiệu suất và giảm thiểu lãng phí năng lượng.
• Về cơ bản, nồi hơi công nghiệp có cấu tạo gồm: một trống hơi ở phía trên và một trống nước ở phía dưới.
•  Các dàn ống nối với trống hơi có nhiệm vụ vận chuyển hỗn hợp nước sôi và hơi từ buồng đốt lên trên. Phần dàn ống nằm ở ngoài vách lò sẽ đảm bảo cho phần nước đã được tách hơi đi xuống trống nước.
• Quá trình luân chuyển xuyên suốt hỗn hợp hơi và nước sôi lên xuống giữa các trống có thể diễn ra tự nhiên (tuần hòan tự nhiên) hoặc thực hiện bằng bơm chuyên dụng (tuần hoàn cưỡng bức). 
• Tại trống hơi, nước sôi và hơi được tách ra thành các phần riêng biệt, sau đó phần hơi được vận chuyển ra khỏi trống hơi. Địa điểm tiếp nhận hơi đã được tách ra đó là bộ quá nhiệt gồm nhiều dàn ống được đặt trên đỉnh lò. 
• Điều này giúp hệ thống tận dụng được nguồn nhiệt từ khói lò, hơi nước nhờ nhận thêm nhiệt nên trở thành hơi khô (hay còn gọi là hơi quá nhiệt). Hơi quá nhiệt có nhiệt độ và áp suất cao thường được sử dụng trong các thiết bị động cơ hơi nước hoặc các loại máy móc đặc chủng.

Một số loại nồi hơi phổ biến

Lò hơi công nghiệp đốt than: Lò hơi đốt than là loại lò hơi đốt các nhiên liệu rắn như than cám, than đá... để tạo ra hơi nước hoặc nước nóng. Đây là một trong các loại lò hơi phổ biến nhất trên thị trường và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất, từ công nghiệp, gia dụng cho tới năng lượng.

Lò hơi công nghiệp điện: Lò hơi điện không chỉ là một thiết bị đơn thuần sử dụng năng lượng điện để đốt cháy và làm sôi nước, tạo ra hơi nước phục vụ nhu cầu hàng ngày của sản xuất và sinh hoạt, như chế biến thực phẩm, giặt là, và các ứng dụng y tế trong bệnh viện. Nó còn được ưa chuộng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ tính an toàn và tiện dụng của nó. Trong suốt quá trình hoạt động, năng lượng điện được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt một cách hiệu quả, đạt đến mức độ lên đến 100%. Điện được sử dụng để sinh ra nhiệt bằng cách cuộn các dây điện trở hoặc đơn vị điện cực là với nhau. Tuy nhiên, lò hơi điện chỉ sử dụng ở công suất nhỏ.

Lò hơi ghi xích:Đây là công nghệ đốt trên mặt ghi chuyển động vô tận và lớp nhiên liệu chuyển động đồng thời với ghi. Ghi xích được chuyển động từ trước ra sau nhờ trục truyền (đặt ở phía trước). Trục truyền được truyền động bằng động cơ điện qua hộp giảm tốc. Trong quá trình chuyển động theo ghi từ trước ra sau, các giai đoạn của quá trình cháy nhiên liệu đã lần lượt xảy ra và chiếm những vùng nhất định theo chiều dài ghi. Không khí cung cấp cho quá trình cháy được thổi từ dưới lên trên nhờ quạt gió đưa qua các hộc gió. Để phân phối không khí đều trên mặt ghi, trong các hộc gió đặt các lá chắn hình lưỡi gà. Buồng lửa ghi xích sẽ làm việc hiệu quả với nhiên liệu có cỡ hạt đồng đều, không quá lớn.

Lò hơi đốt biomass: Có thể nói đây là dạng lò hơi đốt nhiên liệu đang được ưu tiên nhất hiện nay. Nhiên liệu đốt của nó có nguồn gốc từ phụ phẩm nông nghiệp như vỏ trấu, hạt điều, bã mía, lõi bắp, mùn cưa, vụn gỗ và rác thải công nghiệp. Hơn nữa, những lò hơi đốt biomass như lò hơi đốt trấu, đốt củi,…hường đạt công suất cao, đem lại nhiều hiệu quả kinh tế. Do đó chi phí đầu tư cho hệ thống lò hơi này cũng chiếm một phần không nhỏ.

Lò hơi đốt dầu và khí đã hóa lỏng: Chẳng hạn như dầu FO, DO, NG, LNG, CNG,…chúng đều là nhiên liệu sinh nhiệt cao và ít gây ảnh hưởng đến môi trường. Loại lò hơi công nghiệp đốt gas và dầu sản sinh hơi nước nhiệt độ và áp suất cao có thiết kế hiện đại cùng hệ thống vận hành tự động. Ưu điểm của loại lò hơi đốt dầu và khí đó là khả năng hoạt động ổn định, giá thành lắp đặt thấp.

Lò hơi tầng sôi: Lò hơi tầng sôi dễ dàng đốt cháy nhiên liệu để thu hồi lại năng lượng cần thiết. Các loại lò hơi tầng sôi đốt cháy cả những dạng nhiên liệu xấu, chứa hơn 5% lưu huỳnh. Nguyên lý của lò hơi công nghiệp đốt tầng sôi là đưa nhiên liệu vào lớp sôi trong buồng đốt, khi gặp nhiệt độ cao chúng sẽ tự động bốc cháy và làm nước bốc thành hơi nước.

Ứng dụng của lò hơi công nghiệp.

• Ngành dệt nhuộm: Lò hơi công nghiệp được ứng dụng vào các hoạt động sấy khô đồng đều trong khi áp dụng áp suất với các trục sắt nóng.

• Ngành giấy:

• Lò hơi công nghiệp được ứng dụng trong hoạt động hòa trộn: để sản xuất ra bột giấy cần phải làm nóng và nén ép dăm gỗ và hòa tan chất gỗ (lignin) chứa trong gỗ với một hóa chất như natri sunfua;
• Ép giấy và Sấy giấy: Các loại lò hơi công nghiệp được sử dụng cho các hoạt động để sản xuất ra giấy từ bột giấy, lặp đi lặp lại việc ép giấy và sấy giấy bằng chuỗi liên tiếp các trục sắt được làm nóng.

• Ngành thực phẩm: Các loại lò hơi công nghiệp được sử dụng để cung cấp năng lượng để hấp, làm nóng, khử trùng, làm bay hơi độ ẩm, màng co nhiệt,…

Lò hơi Bách khoa là một đơn vị tiên phong trong việc hiện đại hóa hệ thống lò hơi công nghiệp, từ đó mang đến cho các doanh nghiệp Việt Nam những giải pháp lò hơi cung cấp hơi bão hòa chất lượng cao, với hệ thống nồi hơi công nghiệp 100% chất lượng và được đánh giá theo tiêu chuẩn quốc tế.

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN LÒ HƠI BÁCH KHOA

Địa chỉ: Số 15A/8 Đường Tam Bình, P. Hiệp Bình Chánh, Tp Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh

Hotline: 0917 754 059

Email: truongnv@hexboiler.com