Nồi hơi cần thiết cho mục đích gì: sơ đồ và vận hành
Nồi hơi là một phát minh cũ nhưng nó vẫn được sử dụng trong công nghiệp.Ví dụ, tại các nhà máy điện, nơi thiết bị tạo hơi nước là một trong những bộ phận chính của sản xuất điện. Nồi hơi cũng được lắp đặt tại tất cả các phòng nồi hơi của các nhà máy, xí nghiệp. Ngày nay chúng hiếm khi được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày vì chúng đã được thay thế bằng các nồi hơi nước an toàn hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.
Nội dung của bài viết:
Phân loại lắp đặt hơi nước
Có một số thang đo mà việc phân loại được thực hiện. Những cái chính là ba vảy.
Ống nước
Chúng chuyển nước thành hơi nhanh hơn ống dẫn khí. Chúng có hiệu quả cao hơn do các tính năng thiết kế của thiết bị. Về bản chất, nó là một ngôi nhà có rất nhiều đường ống nằm bên trong. Nước di chuyển qua các đường ống và nhiên liệu cháy giữa các đường ống.
Ở nhiệt độ cao, nước biến thành hơi nước. Và vì có nhiều đường ống nên diện tích sưởi ấm của chúng cũng lớn hơn tương ứng. Và càng có nhiều đường ống trong nồi hơi thì sự chuyển đổi chất lỏng sang trạng thái hơi càng diễn ra mạnh mẽ hơn.
Ống nước Nồi hơi được chia thành hai nhóm nhỏ:
- xuyên suốt;
- loại trống.
Đầu tiên là các cấu trúc dạng ống đã được đề cập ở trên. Loại thứ hai được trình bày trên thị trường ở hai vị trí – ngang và dọc. Nhưng nguyên lý hoạt động của loại thiết bị này là như nhau.
Thiết kế của nó bao gồm một cái trống không chỉ thu thập hơi nước mà còn tách nước ngưng ra khỏi nó. Sau đó được gửi đến vùng sưởi ấm, nghĩa là giảm thất thoát nước.
Để thu được hơi khô nhiệt độ cao trong công nghiệp, một số nồi hơi kiểu trống được lắp đặt nối tiếp. Và hơi nước như vậy có thể được nén đến áp suất tối đa, điều này cần thiết trong nhiều quy trình công nghệ.
Nồi hơi loại này được chia thành hai vị trí - không bay hơi và tuần hoàn. Chúng khác nhau ở chỗ không có hoặc có bơm tuần hoàn. Sự hiện diện của cái sau làm tăng hiệu quả của việc cài đặt. Vấn đề là trong một vòng quay của nước trong nồi hơi, 10% thể tích của nó sẽ bay hơi. Nghĩa là, để toàn bộ thể tích bay hơi, cần ít nhất 10 vòng quay.
Với chuyển động của trọng lực, việc này sẽ mất rất nhiều thời gian, khiến hiệu quả giảm xuống. Bơm tuần hoàn di chuyển chất lỏng nhanh chóng, nhiều vòng quay sẽ được thực hiện trong cùng một khoảng thời gian. Điều này có nghĩa là toàn bộ lượng nước sẽ nhanh chóng biến thành hơi nước.
Nhưng trong nồi hơi kiểu trống, phải lắp bộ điều chỉnh mức ngưng tụ trong máy bơm. Vị trí lắp đặt: bộ tách hơi. Nhiệm vụ của nó là kiểm soát lượng nước ngưng hình thành.
Ví dụ, nếu nó được hình thành ít, các đặc tính kỹ thuật của việc lắp đặt hơi nước sẽ giảm. Nếu nhiều chất này hình thành, điều này sẽ dẫn đến giảm áp suất bên trong thiết bị. Hậu quả là nước sôi và nổ nhanh.
Bộ tách hơi là một ống có tiết diện lớn giống như một cái trống. Do đó tên của nồi hơi. Ống này thu thập nước bão hòa với hơi nước. Trên thực tế, hai quá trình (làm nóng chất lỏng và hóa hơi) xảy ra riêng biệt với nhau. Do đó độ an toàn cao khi vận hành loại thiết bị này.
Ống dẫn khí
Về mặt cấu trúc, đây là một lò hơi, bên trong có các ống có đường kính lớn được đặt xung quanh hộp cứu hỏa.Khí nóng di chuyển trong chúng và nước chảy giữa chúng. Đó là, điều này trái ngược với các chất tương tự ống nước. Các nhà máy ống khí đốt tạo ra hơi nước ở nhiệt độ cao, thường được sử dụng trong các quy trình tái chế.
Nồi hơi ống gas có một nhược điểm đáng kể - áp suất cao của sản phẩm cuối cùng. Loại thứ hai được tìm thấy với số lượng lớn trong đơn vị. Đây chính là nguyên nhân làm giảm độ an toàn của quá trình lắp đặt. Do đó, nồi hơi được trang bị một hệ thống an ninh phức tạp và đắt tiền. Ngoài ra, cả thân và ống đều được làm bằng thép dày, điều này làm tăng giá thành của thiết bị.
Một đại diện nổi bật của loại ống dẫn khí là nồi hơi đầu máy.
Cả hai hệ thống lắp đặt (ống nước và ống khí) đều có thể tạo ra các loại hơi khác nhau:
- bão hòa;
- nước quá nóng.
Đầu tiên là môi trường hình thành ở nhiệt độ +100°C. Nó nguội đi nhanh chóng với sự hình thành của nước ngưng, nước này quay trở lại vùng sưởi ấm. Cài đặt như vậy được sử dụng để sưởi ấm trong nước. Áp suất trong nồi hơi loại này không vượt quá 100 kPa.
Thứ hai là môi trường thu được ở nhiệt độ +500°C. Do đó, huyền phù và giọt nước không bao giờ hình thành trong đó. Với việc làm nóng dần dần, nước có thể hình thành, nhưng với mục đích này, một bộ phân tách được lắp đặt trong thiết kế lắp đặt.
Tiến bộ khoa học và công nghệ không đứng yên. Ngày nay, các nhà sản xuất cung cấp hệ thống lắp đặt ống nước không khác gì lắp đặt ống dẫn khí về hiệu quả và an toàn. Đầu tiên, chúng được bọc bằng vật liệu cách nhiệt. Thứ hai, bên trong được lót bằng vật liệu hồng ngoại, có tác dụng phản xạ năng lượng nhiệt.
Và vì các thiết bị dạng ống nước rẻ hơn nhiều lần so với các thiết bị dạng trống, cộng với cách vận hành của chúng rất đơn giản nên ngày nay mức độ phổ biến và nhu cầu của chúng đã tăng lên mạnh mẽ.
Hiệu quả cũng tăng lên do các hợp kim thép mới nhất được sử dụng để chế tạo các bộ phận của thiết bị. Một công nghệ sưởi ấm mới cũng được giới thiệu, sử dụng hai ngọn đuốc đặt đối diện nhau. Công nghệ này được gọi là “ngọn đuốc đang tới”.
Với sự giúp đỡ của họ, nhiệt độ gia nhiệt đạt tới 1800-1900°C. Thông thường nó không vượt quá 1200 ° C. Theo đó, hiệu quả của việc lắp đặt như vậy ít nhất là 90%.
Nồi hơi gia dụng
Ngày nay có rất nhiều sự quan tâm đến các đơn vị này. Nhưng cũng yêu cầu đối với họ đáng kể:
- sự nhỏ gọn;
- trọng lượng nhẹ để không đổ nền dưới nó;
- hệ số an toàn cao;
- khả năng phục vụ bởi nhân viên không đủ trình độ;
- thời gian khởi động và làm nóng tối thiểu.
Ngày nay, các nhà sản xuất cung cấp hai loại lắp đặt trong gia đình - cuộn dây, còn được gọi là áo khoác xoáy cổ điển.
Đầu tiên là một ống, cuộn thành hình xoắn ốc. Nước di chuyển dọc theo nó, biến thành hơi nước. Công suất hơi của thiết bị nhỏ. Nhưng trong trường hợp này, điều này không đóng vai trò quan trọng nhất, vì nồi hơi gia dụng phải tạo ra hơi nước có tiềm năng thấp.
Hiệu suất vận hành cũng thấp, nhưng điều này có thể được khắc phục bằng cách sắp xếp thường xuyên các vòng xoắn ốc. Nhưng lò hơi như vậy giữ kỷ lục về thời gian làm nóng - 3 phút sau khi bật đèn pin.
Thứ hai là thiết kế nồi hơi hoàn toàn độc đáo. Thân gồm hai lớp vỏ, nước chảy qua giữa. Bên trong có hộp lửa, khi đốt, ngọn đuốc xoắn theo hình xoắn ốc, làm tăng khả năng truyền nhiệt. Không có đường ống.
Lợi ích khác:
- sắp xếp theo chiều dọc, do đó tăng độ nén;
- hiệu quả, giống như trống;
- thời gian làm nóng - 5 phút.
Ba điểm trừ:
- thiết bị đắt tiền;
- thiết kế phức tạp;
- hoàn toàn phụ thuộc vào năng lượng - máy thổi, nếu không có thiết bị này sẽ không hoạt động, cần có nguồn điện.
Ứng dụng công nghệ nhà máy nồi hơi
Có một số ngành công nghiệp thường xuyên sử dụng nồi hơi:
- Ngành công nghiệp đầu tiên là kỹ thuật nhiệt điện. Hơi nước được sử dụng để sưởi ấm các xưởng lớn, ví dụ như trong ngành công nghiệp ô tô. Hơi nước làm nóng nước đến nhiệt độ cần thiết, sau đó được dẫn động bằng máy bơm dọc theo đường ống sưởi ấm đến các tòa nhà nhiều tầng và các vật thể khác.
- Ngành công nghiệp thứ hai là năng lượng. Ở đây, hơi nước được sử dụng để quay tuabin, tạo ra dòng điện.
- Ngành thứ ba là sản xuất vật liệu xây dựng. Ví dụ, sản phẩm bê tông được sấy khô bằng hơi nước.
Trong nhiều ngành công nghiệp, nồi hơi là một phần không thể thiếu trong công nghệ. Điều này bao gồm khử trùng, sấy khô thực phẩm, chế biến ẩm thực, bảo quản, v.v.
Việc xử lý chất thải khí cũng liên quan đến việc sử dụng các nhà máy hơi nước. Trong quá trình này, chúng hoạt động như chất làm mát. Lò hơi như vậy lấy năng lượng nhiệt từ khí thoát ra, chẳng hạn như từ lò nung nhiệt độ cao.
Nguyên lý hoạt động và thiết kế
Mục đích chính của chúng là thay đổi trạng thái vật lý của nước, nghĩa là chuyển nó từ dạng lỏng sang dạng khí với các thông số cần thiết. Quá trình diễn ra như thế này:
- nồi hơi được đổ đầy nước bằng trọng lực hoặc sử dụng máy bơm;
- hệ thống sưởi ấm bật;
- sự hình thành hơi nước bắt đầu;
- mức chất lỏng giảm dần, đạt mức tối thiểu;
- cảm biến mức phản ứng và bật máy bơm;
- nước lấp đầy các đường ống.
Có thể nói nồi hơi hoạt động theo nguyên tắc tuần hoàn.
Kết cấu
Nồi hơi bao gồm các bộ phận và bộ phận chính, phụ và tự động hóa.
Yêu cầu chính đối với sản phẩm thép là phải được làm bằng hợp kim chịu nhiệt. Đây là cách duy nhất để đạt được mức độ vận hành an toàn tối đa của thiết bị nồi hơi.
Hệ thống an ninh đóng vai trò quan trọng. Đây không chỉ là cảm biến nhiệt độ và áp suất. Hệ thống bao gồm an toàn cơ khí. Nó bao gồm van kiểm tra, van điện và các van ngắt khác. Lớp bảo vệ kép này đảm bảo an toàn tối đa, đặc biệt trong trường hợp thiết bị điện tử bị hỏng. Lúc này, cơ khí đảm nhận mọi chức năng.
Có những yêu cầu đặc biệt đối với hệ thống xử lý nước. Nước phải đáp ứng những tiêu chuẩn nhất định. Các tiêu chuẩn này khác nhau đối với các thiết bị dòng chảy trực tiếp và trống. Sau đó, chất lỏng phải hoàn toàn sạch, gần như được chưng cất. Rốt cuộc, trong những thiết bị như vậy, nó không biến mất ở đâu cả. Tức là đổ đầy nồi hơi một lần và nó sẽ hoạt động được trong nhiều năm.
Nếu nước cứng và có tạp chất thì mọi thứ đều đường ống sau một thời gian chúng sẽ bị bám cặn và rỉ sét. Đường kính của chúng giảm, độ dẫn nhiệt giảm, dẫn đến hiệu suất giảm. Hơi nước sẽ không giống như cần thiết (nhiệt độ, độ ẩm).
Mặc dù có thiết kế phức tạp và độ an toàn thấp, nồi hơi vẫn có nhu cầu. Đặc biệt là trên tàu thủy, trong công nghệ nhà máy điện, các nhà máy đòi hỏi nhiệt độ nước làm mát cao. Do đó, các nhà sản xuất đang làm mọi cách để tăng cường an toàn vận hành, giảm chi phí thiết bị và độ phức tạp của việc bảo trì.
Nếu bạn có thắc mắc, hãy hỏi họ trong phần bình luận.Nếu bạn thích bài viết, hãy chia sẻ nó trên mạng xã hội để những người khác có thể làm quen với chủ đề này. Lưu liên kết vào dấu trang của bạn.
Chúng tôi cũng khuyên bạn nên xem các video đã chọn về chủ đề của chúng tôi.
Nồi hơi hoạt động như thế nào?
Nồi hơi - thiết kế và bảo trì, tổng quan chi tiết.
Nguồn thông tin:
- https://pechiexpert.ru/parovoj-kotel
- https://clubpechnikov.ru/parovoj-kotel
- https://kotle.ru/parovye-kotly/ustrojstvo-parovyh-kotlov
