Lò hơi là gì

Lò hơi là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Có những loại lò hơi nào? Hãy cùng Vankhinen-THP tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Lò hơi là gì?

Lò hơi hay nồi hơi là thiết bị công nghiệp có chức năng sản xuất hơi nóng bằng cách làm bay hơi nước. Hơi nước có nhiệt độ cao được sử dụng cho các nhu cầu như làm nóng, sấy khô,... trong các nhà máy sản xuất. Nồi hơi tạo nhiệt bằng cách đốt cháy các nhiên liệu như than, gỗ, củi, dầu, xăng, khí gas hoặc sử dụng điện để làm nước bốc hơi, sinh ra hơi nóng.

Theo thống kê, hiện nay trên thị trường có nhiều loại lò hơi khác nhau: lò hơi công nghiệp, lò hơi ống nước, lò hơi làm mát,… Tiêu chí phân loại thường dựa trên chế độ đốt nhiên liệu trong buồng lửa và chế độ tuần hoàn nước của từng loại lò hơi. 

Về ứng dụng, nồi hơi đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều môi trường và hệ thống khác nhau, đặc biệt là trong các nhà máy sản xuất và khu công nghiệp. Cơ chế chuyển hóa nước từ dạng lỏng sang dạng hơi đóng vai trò quan trọng trong vận hành các hệ thống này. Một số ví dụ điển hình bao gồm: nhà máy chế biến thực phẩm, đồ uống, bia rượu, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi, và ngành dệt nhuộm.

Cấu tạo của nồi hơi

Về cấu tạo, lò hơi có thiết kế bao gồm các thành phần sau:

• Hệ cấp liệu: Bao gồm các thiết bị như xe múc, xe xúc, phễu chứa liệu, gầu tải, băng tải, được vận hành tự động hoặc bán tự động. Hệ cấp liệu được điều khiển liên động, tự định lượng và tự cấp nhiên liệu cho lò hơi. Hệ này còn được trang bị cân khối lượng để định lượng chính xác hơn lượng nhiên liệu đưa vào lò.

• Buồng đốt: Gồm buồng đốt, béc đốt, chùm ống hấp thụ bức xạ nhiệt, chùm ống sinh hơi. Đây là bộ phận quan trọng, thường xuyên hoạt động ở nhiệt độ cao lên đến hàng trăm độ C. Chức năng chính của buồng đốt là đốt cháy nhiên liệu một cách triệt để và hấp thụ nhiệt cho quá trình sinh hơi.

• Bộ thu hồi nhiệt: Bao gồm bộ hâm nước và bộ sấy không khí, có nhiệm vụ tận dụng nhiệt lượng từ khói thải, tăng hiệu suất của lò hơi và giảm nhiệt độ khói thải ra môi trường.

• Hệ thống lọc bụi: Có thể sử dụng một trong các loại như lọc bụi túi vải, lọc bụi tĩnh điện, cyclone lọc bụi đa cấp, tháp lọc bụi ướt, hoặc bể lắng tro. Chức năng chính của hệ thống lọc bụi là xử lý tro bụi từ quá trình cháy nhiên liệu, đảm bảo khói thải ra môi trường tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường do Nhà nước quy định.

• Quạt hút và ống khói: Khói thải sau khi đã được tận dụng nhiệt và xử lý lọc bụi qua nhiều cấp sẽ được quạt hút đẩy lên ống khói và thải ra môi trường.

Nguyên lý hoạt động của lò hơi

Nguyên lý hoạt động của lò hơi khá đơn giản: nước được bơm vào bể chứa và nồi hơi theo một chu trình tuần hoàn. Tại đây, bộ cấp nhiệt sẽ đốt nhiên liệu, làm tăng nhiệt độ lên đến hơn 2000 độ C. Khi quá trình đốt kết thúc, nước sẽ bốc hơi và tạo thành hơi nóng. Hơi nóng sẽ dẫn qua các đường ống để cung cấp nhiệt cho các thiết bị cần sử dụng.

Sau một thời gian ngắn, khi lượng nhiệt thoát ra nhiều, hơi nóng sẽ dần nguội đi và ngưng tụ thành nước. Nước ngưng tụ sau đó được đưa trở lại bể chứa nước của lò hơi. Quá trình này sẽ lặp lại liên tục cho đến khi hệ thống không còn nhu cầu sử dụng.

Phân loại lò hơi - nồi hơi

Lò hơi điện 

Lò hơi điện sử dụng 100% điện thay vì sử dụng các loại nhiên liệu đốt như than, gỗ, hoặc gas. Điều này đảm bảo an toàn cho sức khỏe và thân thiện với môi trường, không phát thải khói bụi hay các chất gây ô nhiễm. 

Về ứng dụng, lò hơi công nghiệp điện hiện đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều nhà máy và khu công nghiệp để cung cấp nhiệt cho các hoạt động sản xuất.

Nồi hơi công nghiệp tầng sôi

Lò hơi này có cơ chế hoạt động cháy trong lớp sôi sử dụng các vật liệu như đá, xỉ, cát. Cụ thể, khi đưa nhiên liệu vào lò hơi, dưới nhiệt độ cao sẽ tự động bốc cháy. Lớp sôi sẽ chuyển động lên xuống nhờ vào lực gió. Nguồn năng lượng gió không chỉ giúp di chuyển lớp sôi mà còn cung cấp oxy cho quá trình cháy.

Ưu điểm của lò hơi công nghiệp tầng sôi là tiết kiệm chi phí sản xuất, bảo vệ môi trường, không tạo ra các chất độc hại gây ô nhiễm. Do đó, lò hơi tầng sôi được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp như dệt, thực phẩm và đồ uống.

Lò hơi đốt củi

Lò hơi sử dụng nhiên liệu củi hoặc gỗ để đun sôi nước, từ đó sản sinh ra nhiệt cung cấp cho các hoạt động công nghiệp. Ưu điểm của loại nhiên liệu này là giá rẻ, dễ tìm kiếm, hiệu suất cao lên đến 90%, đảm bảo cung cấp hơi và nhiệt ổn định cho các hệ thống có nhu cầu sử dụng.

Ngoài ra, lò hơi đốt củi được trang bị hệ thống lọc bụi và các bộ lọc dạng túi, tĩnh điện, giúp giảm thiểu tình trạng thải khói độc hại ra môi trường, từ đó giữ gìn môi trường sống trong lành. Loại lò hơi này được ứng dụng trong các nhà máy sản xuất thực phẩm và nước giải khát.

Lò hơi đốt than

Lò hơi đốt than sử dụng nguyên liệu chính là than cục. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc khi than bị đốt cháy, nhiệt lượng sinh ra sẽ làm bốc hơi nước, sau đó hơi nước sẽ ngưng tụ lại thành nước. Nhờ vậy, loại lò hơi này thường được ứng dụng rộng rãi trong các khu nghỉ dưỡng và khách sạn cung cấp dịch vụ massage, xông hơi. Ngoài ra, lò hơi đốt than cũng được sử dụng trong các nhà máy có nhu cầu sấy khô thực phẩm.

Lò hơi ống lửa

Nguồn nhiên liệu được sử dụng là khí hoặc dầu, với thiết kế bao gồm ống lửa và ống khói có đường kính lớn. Ưu điểm của hệ thống này là có thể đạt áp suất giới hạn lên đến 30 bar, tương đương với sản lượng hơi khoảng 30 tấn. 

Khi lắp đặt, hệ thống được lắp ráp liền khối trên cùng một khung. Ứng dụng chính của hệ thống là cung cấp hơi cho các nhà máy và xí nghiệp có quy mô nhỏ và trung bình.

Nồi hơi ống nước

Nồi hơi ống nước là loại lò hơi có chứa các ống dẫn nước, sử dụng nhiên liệu như dầu, than, hoặc khí đốt. Trong quá trình hoạt động, nhiên liệu cháy tạo ra nhiệt bao quanh các ống nước.

Nồi hơi này có ưu điểm là hoạt động ở áp suất tối đa lên đến 180 bar, sản xuất lượng hơi tối đa 300 tấn/giờ, phù hợp cho các hệ thống có nhu cầu nhiệt cao. Ngoài ra, nồi hơi ống nước còn được trang bị các bộ phận như bộ hâm nhiệt cho nước cấp, bộ tiết kiệm nhiên liệu, bộ quá nhiệt, bộ khử quá nhiệt để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.

Lò hơi làm mát

Lò hơi làm mát sử dụng khí để gia nhiệt, với nhiệt độ tối đa đạt 900 độ C, chủ yếu hoạt động như một thiết bị làm mát. Nhiệm vụ của lò là làm mát khí nhằm tránh các phản ứng phân hủy hoặc đứt gãy do nhiệt độ cao gây ra. Khi lắp đặt, cần chú ý thiết kế sao cho không có khe hở tại các mối nối giữa ống và mặt sàng, cũng như ở đầu khí vào và đầu khí ra.

Lò hơi hay nồi hơi là thiết bị chuyên dùng để đốt nhiên liệu biến nước thành hơi nước, phục vụ cho các hoạt động công nghiệp. Thiết bị này ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất nhờ khả năng cung cấp hơi nước ở nhiệt độ cao mà có thể điều chỉnh một cách chính xác. Tuy nhiên, việc sử dụng và vận hành lò hơi đòi hỏi tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình an toàn để phòng ngừa rủi ro, tránh xảy ra các rủi ro không đáng có.