Bộ hâm nước lò hơi – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Trong hệ thống lò hơi công nghiệp, phần lớn nhiệt lượng thất thoát ra ngoài không phải từ buồng đốt mà là khói thải đầu ra. Đây chính là bài toán mà bộ hâm nước lò hơi được thiết kế để giải quyết: tận dụng nhiệt lượng còn lại trong khói thải để gia nhiệt cho nước cấp trước khi đưa vào lò. 

Vậy bộ hâm nước lò hơi được cấu tạo như thế nào và hoạt động theo nguyên lý gì? Bài viết dưới đây của chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu tạo và cơ chế vận hành của thiết bị này.

Bộ hâm nước lò hơi là gì?

Bộ hâm nước lò hơi là thiết bị trao đổi nhiệt được sử dụng nhiều trong hệ thống lò hơi công nghiệp và lò hơi nhiệt điện. Bộ phận này có nhiệm vụ thu hồi nhiệt lượng thừa trong khí thải để gia nhiệt cho nước cấp trước khi đưa vào lò.

Trong bối cảnh giá nhiên liệu công nghiệp ngày càng leo thang và yêu cầu về hiệu quả năng lượng ngày càng khắt khe. Việc trang bị bộ hâm nước đang trở thành giải pháp tiết kiệm năng lượng bắt buộc mà các nhà máy sản xuất hiện đại không thể bỏ qua. 

Xem thêm: Bộ quá nhiệt lò hơi

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ hâm nước lò hơi

Cấu tạo của bộ hâm nước lò hơi

Về mặt cấu tạo, bộ hâm nước lò hơi gồm 4 bộ phận chính: 

Cụm ống trao đổi nhiệt là bộ phận trực tiếp thực hiện chức năng hấp thụ nhiệt từ khói thải. Ống có thể dạng trơn hoặc có cánh tản nhiệt, được bố trí theo kiểu song song hoặc sole. Tạo dòng khí xoáy và nâng cao hệ số truyền nhiệt.

Ống góp (header) kết nối toàn bộ cụm ống trao đổi nhiệt, đảm nhận nhiệm vụ phân phối nước vào và thu nước ra sau khi được gia nhiệt. Duy trì lưu lượng ổn định trong suốt quá trình vận hành.

Vỏ bảo vệ và khung đỡ bao bọc toàn bộ cụm ống, chịu tải lực rung và giãn nở nhiệt phát sinh trong quá trình hoạt động liên tục ở nhiệt độ cao.

Cảm biến nhiệt độ và hệ thống bypass giúp điều chỉnh lưu lượng nước và khí để tránh quá nhiệt và ăn mòn nhiệt độ thấp.

Nguyên lý hoạt động

Bộ hâm nước vận hành theo cơ chế trao đổi nhiệt gián tiếp giữa khí thải và nước cấp tạo ra hiệu suất truyền nhiệt tối ưu.

Nước lạnh từ bồn cấp được bơm vào bên trong hệ thống ống của bộ hâm nước. Cùng lúc đó, dòng khí thải nóng từ buồng đốt lò hơi được dẫn chạy bao phủ bên ngoài các ống trao đổi nhiệt. Chênh lệch nhiệt độ lớn giữa hai dòng chính là động lực tự nhiên khiến nhiệt lượng liên tục dịch chuyển từ khói thải sang nước bên trong ống. Kết quả là nước cấp được gia nhiệt trước khi đưa vào nồi hơi 

Phân loại bộ hâm nước lò hơi

Dựa vào vật liệu chế tạo, bộ hâm nước lò hơi được chia thành 2 loại chính:

Bộ hâm nước lò hơi bằng gang

Bộ hâm nước gang được ưu tiên sử dụng trong các hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao. Gang có khả năng chống ăn mòn axit và chịu mài mòn tốt, giúp thiết bị duy trì độ bền trong môi trường khói thải khắc nghiệt.

Do hệ số dẫn nhiệt của gang thấp hơn thép, bề mặt ngoài ống thường được đúc thêm các cánh tản nhiệt để bù đắp và tăng cường khả năng trao đổi nhiệt. 

Bộ hâm nước gang phù hợp với lò hơi công suất nhỏ đến trung bình. Đặc biệt hiệu quả ở những cơ sở chưa có hệ thống xử lý nước hoàn chỉnh.

Bộ hâm nước lò hơi bằng thép

Bộ hâm nước thép được thiết kế với các ống thép uốn cong nhiều vòng để tối ưu diện tích trao đổi nhiệt trong không gian lắp đặt hạn chế. Hai đầu ống nối vào ống góp chung, tạo thành các giàn ống để thuận tiện vệ sinh và kiểm tra định kỳ.

Cách bố trí ống xoắn kiểu sole giúp tạo dòng khí xoáy mạnh, nâng cao đáng kể hệ số truyền nhiệt đối lưu. Đây là lựa chọn lý tưởng cho lò hơi công suất lớn đòi hỏi hiệu suất nhiệt cao và vận hành liên tục 24/7.

Vận hành và bảo dưỡng bộ hâm nước lò hơi

Để bộ hâm nước duy trì hiệu suất ổn định và kéo dài tuổi thọ thiết bị, cần tuân thủ quy trình vận hành và bảo trì phù hợp:

Chống mài mòn trong vận hành: Lắp đặt tấm chắn bảo vệ tại các vị trí chịu tác động trực tiếp của dòng hạt rắn từ khói thải. Những vị trí có nguy cơ mài mòn cao cần sử dụng ống thành dày cục bộ để tăng khả năng chịu lực tác động lâu dài.

Vệ sinh định kỳ: Thổi bụi bám trên bề mặt ống bằng khí nén hoặc hơi nước theo chu kỳ tùy cường độ vận hành. Song song đó, cần làm sạch cặn lắng bên trong ống để tránh giảm hệ số truyền nhiệt và nguy cơ tắc nghẽn cục bộ.

Xem thêm: Dịch vụ sửa chữa và cải tạo lò hơi

Các câu hỏi thường gặp về bộ hâm nước lò hơi

Q1: Bộ hâm nước lò hơi có bắt buộc phải lắp không? 

Không bắt buộc với mọi hệ thống nhưng hầu như trong mọi hệ thống lò hơi công suất cao đều được sử dụng vì chúng giúp nâng cao hiệu suất lò hơi đồng thời giảm mức tiêu thụ nhiên liệu thực tế. 

Q2: Nên chọn bộ hâm nước bằng gang hay thép? 

Nếu lò hơi đốt nhiên liệu có lưu huỳnh cao như than đá hoặc dầu FO. Bộ hâm nước gang là lựa chọn an toàn hơn nhờ khả năng chống ăn mòn axit. Ngược lại, nếu lò hơi sử dụng biomass, viên nén hoặc khí gas. Bộ hâm nước bằng thép cho hiệu suất trao đổi nhiệt cao hơn và phù hợp với hệ thống công suất lớn.

Q3: Nếu muốn bộ hâm nước có tuổi thọ trên 5 năm thì cần làm gì?

Để kéo dài tuổi thọ bộ hâm nước, cần áp dụng đồng bộ ba giải pháp sau:

Xử lý nước cấp đầu vào: Nước cấp phải đạt tiêu chuẩn dùng cho nồi hơi. Đặc biệt cần loại bỏ hoàn toàn Clo và các tạp chất gây ăn mòn. 

Lựa chọn vật liệu chế tạo phù hợp: Ưu tiên ống gang chịu nhiệt có thiết kế cánh tản nhiệt. Vừa tăng hiệu suất trao đổi nhiệt vừa chống chịu tốt hơn với môi trường khói thải ăn mòn.

Ngoài ra, bộ hâm nước cần được bảo trì định kỳ để duy trì hiệu suất ổn định và phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng trước khi phát sinh sự cố nghiêm trọng.

Công ty Nồi Hơi Việt Nam – Đơn vị cung cấp vật tư phụ kiện lò hơi uy tín

Bộ hâm nước là giải pháp thu hồi nhiệt hiệu quả, không thể thiếu trong hệ thống lò hơi công nghiệp hiện đại. Với vật liệu chế tạo đúng tiêu chuẩn, vận hành đúng kỹ thuật và bảo trì định kỳ. Doanh nghiệp hoàn toàn có thể kéo dài tuổi thọ thiết bị và tiết kiệm đáng kể chi phí nhiên liệu. 

Sở hữu đội ngũ chuyên gia và kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo, lắp đặt lò hơi công nghiệp. Chúng tôi cung cấp đa dạng thiết bị và phụ kiện lò hơi. Luôn sẵn sàng khảo sát, tư vấn lựa chọn vật tư thiết bị phù hợp với điều kiện thực tế của từng doanh nghiệp. 

Liên hệ ngay để được hỗ trợ kỹ thuật trực tiếp.

CÔNG TY CỔ PHẦN NỒI HƠI VIỆT NAM

Địa chỉ: Tổ 18, xã Thư Lâm, Thành phố Hà Nội

Số điện thoại: 0983 951 839 (zalo)

Email: vnboiler.info@gmail.com

Website: boilervietnam.com