Lò hơi là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò hơi như thế nào? Ứng dụng của nó trong các khu công nghiệp, nhà máy sản xuất? Bài viết hôm nay chúng tôi sẽ tổng hợp chi tiết những thông tin cơ bản về lò hơi, hãy cùng chúng tôi đi sâu tìm hiểu nhé!
Tổng quan lò hơi là gì?
Lò hơi hay là thiết bị công nghiệp có chức năng chuyển hóa nước thành hơi nước để cung cấp nhiệt, hơi nóng cho các khu công nghiệp, nhà máy sản xuất. Nguồn nhiên liệu sử dụng để đun sôi lò hơi có thể là chất rắn như than, gỗ, củi; chất lỏng như dầu, xăng; hoặc chất khí như khí gas.
Theo thống kê, hiện nay trên thị trường lò hơi được phân thành rất nhiều loại khác nhau: lò hơi công nghiệp, lò hơi ống nước, lò hơi làm mát… Yếu tố phân loại quan trọng dựa vào chế độ đốt nhiên liệu trong buồng lửa và chế độ tuần hoàn nước của các loại lò hơi.
Về ứng dụng, lò hơi đã và đang được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong nhiều môi trường, hệ thống. Đặc biệt là trong các nhà máy sản xuất, trong các khu công nghiệp vận hành nhờ cơ chế chuyển hóa nước dạng lỏng sang dạng hơi. Một số ví dụ điển hình: trong các nhà máy chế biến thực phẩm, đồ uống, bia rượu, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi, ngành dệt nhuộm.
Công dụng của lò hơi
Lò hơi đang ngày càng được sử dụng phổ biến và trở thành thiết bị không thể thiếu trong các xí nghiệp, nhà máy sản xuất có nhu cầu sử dụng nguồn nhiệt. Bởi lò hơi có nhiều công dụng thiết thực như sau:
- Được sử dụng để tạo ra hơi nước có nhiệt độ, áp suất phù hợp với nhu cầu và mục đích của hệ thống.
- Là nguồn nhiên liệu không gây cháy nên có thể vận hành được các loại máy móc, thiết bị mà các nguồn nhiên liệu khác không sử dụng được.
- Phù hợp sử dụng lò hơi tại những vị trí không cho phép sử dụng nguồn nhiên liệu lửa hoặc điện.
- Hiệu quả sử dụng cao, cung cấp nguồn hơi nước an toàn, chất lượng giúp quá trình sản xuất đạt năng suất cao.
- Được phân loại đa dạng, nguồn nhiên liệu sử dụng cho lò hơi có thể là điện, than, củi hoặc gỗ.
- Phục vụ tốt cho các ngành công nghiệp phát triển hiện nay như dệt, nhuộm, sấy, thực phẩm, đồ uống.
- Tiết kiệm chi phí đáng kể cho hệ thống khi lắp đặt và sử dụng lò hơi để cung cấp hơi và nhiệt.
Cấu tạo của lò hơi
Về cấu tạo của lò hơi, mặc dù có nhiều loại lò hơi khác nhau nhưng về cơ bản, thiết bị này được tạo thành từ các bộ phận chính như sau:
- Hệ cấp liệu
Bao gồm các thiết bị xe múc, xe xúc, phễu chứa liệu, gầu tải, băng tải được vận hành tự động hoặc bán tự động. Nhưng được bố trí điều khiển liên động hiểu đơn giản là tự định lượng và tự cấp nhiên liệu cho lò hơi. Ngoài ra, hệ cấp liệu còn được thiết kế thêm cân khối lượng để định lượng chính xác hơn nguồn nhiên liệu cho vào lò hơi.
- Buồng đốt
Được thiết kế gồm buồng đốt, béc đốt, chùm ống hấp thụ bức xạ nhiệt, chùm ống sinh hơi. Đây là bộ phận quan trọng nhất có nhiệt độ cao lên đến hàng trăm độ C, chức năng chính đốt cháy nhiên liệu kiệt nhất có thể. Ngoài ra còn có khả năng hấp thụ nhiệt cho quá trình sinh hơi.
- Bộ thu hồi nhiệt
Gồm bộ hâm nước và bộ sấy không khí với nhiệm vụ tận dụng nhiệt lượng từ khói thải, tăng hiệu suất của lò hơi và làm giảm nhiệt độ khói thải ra môi trường bên ngoài.
- Hệ thống lọc bụi
Có thể lựa chọn một trong các loại: lọc bụi túi vải, lọc bụi tĩnh điện, cyclone lọc bụi đa cấp, tháp lọc bụi ướt, bể lắng tro. Chức năng chính xử lý tro bụi từ quá trình cháy nhiên liệu của lò hơi để khói thải khi thoát ra bên ngoài đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường do Nhà nước quy định.
- Quạt hút và ống khói
Phần khói thải sau khi được tận dụng nhiệt sẽ được xử lý lọc bụi qua nhiều cấp và được quạt hút đẩy lên ống khói và thải ra môi trường bên ngoài.
Nguyên lý hoạt động của lò hơi
Về nguyên lý hoạt động của lò hơi khá đơn giản, khi nước được bơm hút tuần hoàn vào bể chứa và nồi hơi. Lúc này, bộ cấp nhiệt bên trong sẽ đốt nhiên liệu lên mức nhiệt tối đa 2000 độ C. Sau đó dừng đốt và nước sẽ bắt đầu bốc hơi để tạo thành hơi nóng. Phần nhiệt được tạo thành sẽ được đưa qua các đường ống để đưa nhiệt đến các thiết bị có nhu cầu sử dụng.
Sau một thời gian ngắn khi lượng nhiệt thoát ra nhiều hơi nóng sẽ dần biến mất và ngưng tụ thành nước. Phần nước ngưng tụ sẽ tiếp tục được đưa trở lại bể chứa nước của lò hơi và quá trình này sẽ được tiếp tục diễn ra tuần hoàn đến khi hệ thống không có nhu cầu sử dụng.
Phân loại lò hơi – nồi hơi
Lò hơi công nghiệp điện
Đây là loại lò hơi được cải tiến từ loại truyền thống và đang dần thay thế loại này. Với ưu điểm sử dụng 100% nguyên liệu là điện thay vì các loại nhiên liệu đốt như than, gỗ, gas. Do đó, hoàn toàn yên tâm về mức độ an toàn với sức khỏe cũng như thân thiện với môi trường, không thải ra khói bụi hay những chất gây ô nhiễm môi trường.
Về ứng dụng, lò hơi công nghiệp điện đang được sử dụng trong rất nhiều nhà máy, khu công nghiệp với chức năng cung cấp nhiệt cho các hoạt động sản xuất.
Lò hơi công nghiệp tầng sôi
Là loại lò hơi có cơ chế hoạt động cháy trong lớp sôi bao gồm các vật liệu như đá, xỉ, cát. Cụ thể khi đưa nhiên liệu vào trong lò hơi này gặp nhiệt độ cao sẽ tự động bốc cháy. Lớp sôi sẽ được chuyển động lên xuống do gió tạo thành. Nguồn năng lượng gió không chỉ giúp di chuyển lớp sôi mà còn cung cấp oxi cho quá trình cháy.
Ưu điểm của lò hơi công nghiệp tầng sôi so với các loại lò hơi khác đó là tiết kiệm chi phí sản xuất và giúp bảo vệ môi trường, không tạo ra các chất độc hại gây ô nhiễm. Do đó, chúng được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp: dệt, thực phẩm, đồ uống.
Lò hơi đốt củi
Là loại lò hơi dùng nguồn nhiên liệu là củi hoặc gỗ để đun sôi nước từ đó sản sinh ra nhiệt để cung cấp cho các hoạt động công nghiệp. Ưu điểm nguồn nhiên liệu rẻ, dễ tìm kiếm, hiệu suất được đánh giá cao lên đến 90%, đảm bảo cung cấp hơi và nhiệt ổn định cho hệ thống có nhu cầu sử dụng.
Ngoài ra, lò hơi đốt củi còn được trang bị đầy đủ hệ thống lọc bụi và bộ lọc dạng túi, bộ lọc dạng tĩnh điện. Do đó hạn chế được tình trạng thải khói độc hại ra môi trường, giúp môi trường sống trong lành. Ứng dụng trong các nhà máy sản xuất thực phẩm, nước giải khát.
Lò hơi đốt than
Lò hơi đốt than sử dụng nguyên liệu chính là than cục với nguyên lý hoạt động khi đốt than nóng sẽ sinh ra nhiệt. Khi nhiệt thoát ra hơi nước sẽ ngưng tụ thành nước. Do đó loại nồi hơi này được ứng dụng nhiều trong các khu nghỉ dưỡng, khách sạn có dịch vụ massage, xông hơi. Hoặc dùng trong các nhà máy có nhu cầu sấy khô thực phẩm.
Lò hơi ống lửa
Nguồn nhiên liệu sử dụng là khí hoặc dầu với kết cấu gồm ống lửa, ống khói có đường kính lớn. Ưu điểm áp suất giới hạn có khoảng 30 bar tương đương với sản lượng hơi trung bình khoảng 30 tấn. Khi lắp đặt sẽ được lắp liền khối trên cùng một khung. Ứng dụng chủ yếu để cấp hơi cho các nhà máy, xí nghiệp quy mô nhỏ hoặc trung bình.
Lò hơi ống nước
Lò hơi ống nước là loại lò hơi có chứa các đường ống nước khi dùng nguồn nhiên liệu là dầu, than, khí. Khi đốt cháy quá trình cháy sẽ bao bọc xung quanh ống chứa nước. Ưu điểm áp suất vận hành tối đa 180 bar, sản lượng hơi tỏa ra max 300 tấn/h, phù hợp với hệ thống có công suất nhiệt cao. Ngoài ra lò hơi ống nước sẽ được trang bị bộ hâm nhiệt cho nước cấp và bộ tiết kiệm, bộ quá nhiệt, bộ khử quá nhiệt cho nồi hơi.
Lò hơi làm mát
Được gia nhiệt bằng khí, mức nhiệt độ tối đa 900 độ và vận hành chủ yếu như thiết bị làm mát. Nhiệm vụ làm mát khí để tránh các phản ứng phân hủy, đứt gãy do nhiệt độ cao. Khi lắp đặt cần lưu ý thiết kế không được có khe hở tại mối nối giữa ống và mặt sàng hoặc ở phía đầu khí vào, đầu khí ra.
Ứng dụng của lò hơi
Như đã giới thiệu ở trên, lò hơi được dùng rộng rãi và thông dụng trong hầu hết các khu công nghiệp, nhà máy sản xuất có nhu cầu sử dụng nhiệt từ hơi nóng. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình;
- Trong ngành điện năng lò hơi giúp tạo ra dòng hơi có động năng cao để tác động lên các cánh quạt tuabin hơi và làm quay tuabin. Kết quả sinh ra điện năng.
- Trong ngành thực phẩm dùng lò hơi đốt dầu hoặc gas để đảm bảo yếu tố an toàn vệ sinh thực phẩm và sự ổn định. Với chức năng chính là dùng hơi nước để sản xuất các loại đóng hộp như sữa, thịt, rượu, nước.
- Trong ngành công nghiệp dệt, nhuộm hơi nước từ lò hơi được dùng để thực hiện các công đoạn: nhuộm, hồ, sấy, vải.
- Trong ngành công nghiệp sản xuất giấy dùng nguồn nhiệt hơi nước để phục vụ các công đoạn: xeo giấy, hấp giấy, sấy giấy.
- Trong ngành chế biến cao su dùng hơi nước từ lò hơi để hấp, sấy.
- Trong ngành chế biến gỗ dùng nhiệt và hơi nước để làm ván ép, xông, sấy gỗ, hấp tẩm dầu.
- Trong lĩnh vực xây dựng, lò hơi có nhiệm vụ giúp sấy nhanh các kết cấu bê tông từ đó giúp tăng nhanh tiến độ sản xuất.
- Trong ngành dịch vụ lò hơi được ứng dụng để sưởi ấm, xông hơi, vệ sinh, tắm hơi.
- Trong ngành giao thông đường biển lò hơi phục vụ sinh hoạt và dòng hơi được tạo ra có tác dụng truyền động năng làm quay tuabin ở chân vịt của tàu thuyền.
Kết luận
Hy vọng những thông tin chia sẻ trên đây của chúng tôi sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về lò hơi cùng cấu tạo và nguyên lý hoạt động. Nhìn chung, đây là thiết bị công nghiệp được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong nhiều lĩnh vực: thực phẩm, dệt, nhuộm, dịch vụ nghỉ dưỡng.
