Báo cáo thí nghiệm hệ thống cung cấp nhiệt thực hành tìm hiểu về 3 kiểu lò hơi phổ biến hiện nay

Khái niệmLò hơi đốt củi là một thiết bị được sử dụng để tạo ra hơi nước bằng cách đốt củi hoặc gỗ làm nguồn nhiên liệu.. bao viền bên trên và xung quanh trong buồng đốt là những ống chứa

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG CƠ KHÍ KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIỆT

HỌ VÀ TÊN: Đỗ Minh Tiến

MSSV: 20214827

LỚP THÍ NGHIỆM: 742495

HỌC KỲ: 2023.2

GV HƯỚNG DẪN: Bùi Thanh Hùng

Thực Hành Tìm Hiểu Về 3 Kiểu Lò Hơi Phổ

Biến Hiện Nay

1 Lò hơi đốt củi nằm ngang

1.1 Khái niệm

Lò hơi đốt củi là một thiết bị được sử dụng để tạo ra hơi nước bằng cách đốt củi hoặc gỗ làm nguồn nhiên liệu Hơi nước này sau đó có thể được

sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm sưởi ấm, tạo hơi nước,

và trong quá trình sản xuất công nghiệp

1.2 Cấu tạo lò hơi đốt củi

 Lò hơi này có cấu tạo đơn giản, gồm các bộ phận chính như sau:

 Tủ điện: gồm nhiều hệ thống rơle đèn báo, còi là nơi không chỉ để lắp mà còn là nơi bảo vệ các thiết bị điện, thiết bị đóng cắt, thiết bị điều khiển và còn là nơi đấu nối và phân phối nguồn điện của các thiết bị một các hợp

lý trong hệ thống lò hơi , ngoài ra còn giúp đảm bảo sự an toàn khi cách

ly những thiết bị mang điện với con người

 Buồng đốt: Đây là nơi nhiên liệu củi hoặc gỗ được đốt cháy để tạo nhiệt bao viền bên trên và xung quanh trong buồng đốt là những ống chứa nước nhiệt trong lò đốt truyền vào các ống nước này để sinh ra hơi nước

 Quạt thổi: Cung cấp không khí cho quá trình đốt cháy trong lò nhằm đảm bảo rằng lượng không khí cần thiết để đốt cháy củi hoặc gỗ được cung cấp một cách đủ lượng

 Quạt hút: hút khói và khí thải ra bộ phận xử lý khói thải để thải ra môi trường

 Van xả đáy: nhằm loại bỏ toàn bộ cặn tro cô đọng lại trong buồng đốt

 Ống lò ống lửa: vẫn chuyển khói và khí đốt từ buồng đốt ra hệ thống xử

lý khói

 Nồi hơi: chứa hơi nước sau khi đốt từ buồng đốt và phân phôi đi tiêu thụ

 Đồng hồ cơ học đo áp suất: hiển thị áp suất trực tiếp trong nồi hơi.

 Rơ le áp suất: cảm biến sẽ báo tín nhiệu khi áp suất trong nồi hơi đạt giới hạn đã đề ra nhằm tránh rủi ro

 Rơ le cấp nước: báo tín hiệu khi mực nước trong nồi hơi không đủ điều kiện

 Van an toàn: dùng để xả hơi trực tiếp khi có sự cố

 Van cấp hơi: cấp hơi tới các hộ tiêu thụ

 Bể cấp nước: bể chứa nước được bơm từ ngoài vào qua hệ thống van 1 chiều đưa vào trong nồi hơi

 Ống thủy: dùng để quan sát mực nước trong nồi hơi có chức năng tương

tự đồng hồ đo áp suất

 Hệ thống lọc bụi ướt: mô hình tháp hấp thụ nước được bơm trực tiếp lên trên, khói sau khi qua quạt hút đi vào hệ thống lọc bụi sẽ loại bỏ lưu huỳnh, vv

 Ống khói: xả khói, khí thải sau khi qua hệ thống lọc ra ngoài môi trường

1.3 Thuyết minh sơ đồ cơ chế hoạt động lò hơi đốt than

a Đường đi của nước và hơi

 Nước từ bể sau khi được xử lý (lọc, khử cứng) được bơm vào buồng gia nhiệt (trong thân lò) thông qua các ống dẫn Tại buồng gia nhiệt nước trong vùng chứa này bị ảnh hưởng bởi nhiệt và chuyển đổi thành dạng hơi nước, tạo ra áp suất trong lò hơi (kiểm soát lượng nước trong lò thông qua ống thủy) Áp suất nước hơi được sử dụng để vận hành các thiết bị khác như máy phát điện hoặc máy nén Phần hơi nước ở trên sau khi đạt đến nhiệt độ tiêu chuẩn được dẫn ra ngoài thông qua các ống dẫn (được bọc cách nhiệt) và đi qua nồi ruột gà (nồi đun nước sôi) Ngoài ra, trong thực tế hơi nóng còn được sử dụng vào nhiều việc khác

 Để phần nhiệt trong hơi nước được tận dụng tối đa, ta cần khiến hơi chuyển về pha lỏng Quá trình chuyển pha được thực hiện thông qua một thiết bị được gọi là bẫy hơi (Steam Trap) Bẫy hơi hoạt động theo nguyên

lý sau:

 Áp dụng triệt để sự khác biệt giữa trọng lượng riêng của nước và khí (hơi nóng) Khí nhẹ hơn sẽ nổi lên trên, nước ngưng tụ nặng hơn sẽ chìm xuống dưới, lắng đọng tại thùng chứ (thân bẫy hơi)

 Lượng nước ngưng tụ nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiệt độ và môi trường làm việc

 Khi lượng nước ngưng tụ đạt giá trị lớn sẽ đẩy phao lên cao Khí luôn được cung cấp vào trong lượng nước nhưng tụ lớn làm cho bóng phao nổi lên cao Cùng với bóng là các trục và đòn bẫy hoạt động theo nhấc nút bịt

xa khỏi vị trí lỗ đầu ra giúp nước cùng với khí thoát ra

 Lúc này khí được thoát ra khiến lượng nước trong thùng hạ xuống bóng phao cũng dần dần đi xuống bịt chặt lỗ xả ra Quá trình cứ tiếp tục lặp đi lặp lại giúp cho hệ thống hơi được khô nhất

 Hơi nước sau khi chuyển pha về lỏng có thể được tái thu hồi để tiếp tục chu trình nhằm mục đích tiết kiệm tài nguyên nước và giảm thiểu lượng nước thải được sản xuất Tăng hiệu quả sử dụng năng lượng

b Đường đi của nhiên liệu và chất thải (của quá trình cháy)

Nhiên liệu đốt (than) được cấp vào buồng đốt, sau khi được cấp nhiên liệu lò được hoạt động Nhiên liệu sau khi cháy tạo ra nhiệt được nước trong các ống hấp thụ, một phần nhiệt bị thoát ra qua khói, xả, xỉ Để tận dụng tối đa lượng nhiệt thoát ra (nhiệt độ khói sau khi ra khỏi lò rất cao) người ta lắp thêm thiết bị

thu hồi nhiệt trên đường thoát của khói Trước khi đưa ra môi trường, chất thải của quá trình cháy được xử lý thông qua các bể lắng để loại bỏ các tạp chất có khối lượng lớn Sau khi được xử lý lắng cặn thì khói được thải ra môi trường qua ống khói

2 Lò hơi thủ công đốt than củi ống lò ống lửa kiểu đứng

1 Về chức năng và cấu tạo khá giống với kiểu lò hơi số 1 Cấu tạo gồm có:

 Buồng đốt: bắt nguồn từ cửa buồng đốt nằm phía dưới lò, bên trong là những tấm ghi lót phía dưới có nhiều lỗ hổng để chứa nhiên liệu than củi đưa vào trong buồng đốt

 Quạt cấp gió: ở phía 2 bên hông của lò là quạt cấp gió, quạt này sẽ cấp không khí từ phía đáy của lò đi xuyên qua khe hở của những tấm ghi để cấp không khí cho nhiên liệu

 Ống lò: nằm dọc thẳng đứng theo phương của lò nhận nhiệt từ nhiên liệu buồng đốt hấp thụ nhiệt bức xạ, nhiệt này di chuyển lên chùm ống lửa phía trên hình thức đối lưu, sau khi trao đổi nhiệt kết thúc khói sẽ được gom lại tại 1 thiết bị gom trên đỉnh lò hơi

 Hệ thống cấp nước: khác với lò hơi số 1, ở lò hơi ống lò ống lửa, nước sẽ được cấp trực tiếp qua hệ thống ghi lọc nước, van chặn và van 1 chiều chứ không thông qua bể chứa giống như lò hơi số 1

 Ống thủy tối: dùng để trực tiếp sử dụng kiểm tra mức nước qua các van

xả trên ống thủy có gắn các điện cực của rơle cảm biến nhằm tự động điều chỉnh bơm nước sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng

 ống thủy sáng: dùng để kiểm tra mức nước thông qua quan sát trực quan bằng mắt thường

 đồng hồ cơ học đo áp suất: hiển thị áp suất trực tiếp trong nồi hơi

 Rơ le áp suất: cảm biến áp suất trong lò hơi truyền tín hiệu tới tủ điện bật tắt quạt cấp gió để tăng nhiệt hay giảm nhiệt cho buồng đốt

 Van xả đáy

 Van cấp hơi: cấp tới các hộ tiêu thụ

 Van an toàn: dùng để xả hơi trực tiếp khi có sự cố

 Tủ điện: gồm nhiều hệ thống rơle đèn báo, còi là nơi đấu nối và phân phối nguồn điện của các thiết bị một các hợp lý trong hệ thống lò hơi , ngoài ra còn giúp đảm bảo sự an toàn khi cách ly những thiết bị mang điện với con người

 ống khỏi: xả khói sau khi gom từ chùm ống lửa và hệ thống lọc ra ngoài môi trường

2 Thuyết minh sơ đồ

a Đường đi của nhiên liệu và chất thải (của quá trình cháy) Nhiên liệu (củi, chấu…) sau khi được thêm vào buồng đốt, khi bắt đầu

hoạt động, nhiệt sinh ra của quá trình cháy sẽ được nước hấp thụ chuyển

hóa thành hơi Một phần nhiệt đi theo khói ra ngoài, phần nhiệt này sẽ

được thu hồi lại một phần để tối ưu hóa quá trình Khói thải sau khi được

thu hồi nhiệt và xử lý tại các bộ lọc theo ống khói đi ra ngoài môi trường

b Đường đi của nước và hơi nước

Nước từ bồn chứa, bể chứa sau khi được lọc và khử cứng được bơm

qua các ống dẫn vào phía trong thân lò để gia nhiệt Tại đây, nước được

gia nhiệt và chuyển pha thành hơi Phần hơi nhẹ hơn sẽ bay lên trên và

khi đạt đến nhiệt độ và áp suất làm việc sẽ theo các ống, van dẫn tới các

thiết bị cần sử dụng nhiệt Để tối đa lượng nhiệt ta cần cho hơi nước

chuyển pha về lỏng Quá trình chuyển pha được thực hiện qua bẫy hơi

(Steam Trap) Nước sau đó được thu hồi về để tiếp tục chu trình (đảm bảo

tiết kiệm tài nguyên)

c Các thiết bị an toàn

Để kiểm soát chất lượng hơi cũng như mực nước trong lò ta có thể

quan sát ống thủy và điều chỉnh sao cho thích hợp

Nhiệt độ được quan sát thông qua số chỉ trên đồng hồ cảm biến Từ đó

có thể kiểm soát được nhiệt độ ở mức cho phép

Áp suất được hiển thị qua đồng hồ đo áp, ta có thể kiểm soát áp suất

bằng các van an toàn Van an toàn có hai cấp bảo vệ, có thể tự động kiểm

soát hoặc khi van tự động gặp trục trặc ta có thể điều chỉnh bằng van xả

tay

3 lò hơi đốt dầu

Trong công nghiệp, hơi nước được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành nghề sản xuất Lò hơi đốt dầu, đốt gas được sử dụng để gia nhiệt nước thành hơi nóng, tùy theo mục đích sử dụng mà tạo ra nguồn hơi có nhiệt độ và áp suất phù hợp để áp ứng nhu cầu sản xuất hoặc phát diện Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Lò Hơi Đốt Dầu gồm có:

 Buồng đốt: là nơi nhiên liệu được phun vào và tiến hành quá trình đốt

 Bể cấp dầu: bể chứa dầu

 Bể cấp nước: chứa nước từ ngoài để bơm vào trong nồi hơi

 Vòi cấp dầu: đước nối từ bể cấp dầu qua hệ thống tự đông bơm vào buồng đốt

 ống nước: ống chứa nước phía bên trong buồng đốt phía trên là khoang nước chứa hơi và nước

 ống lò ống lửa: nhiên liệu đốt trong buồng đốt sẽ đi theo ống lò ống lửa

và hệ thống 3 pass đi ra ống khói và được xử lý rồi thải ra ngoài

 Ống thủy tối: dùng để trực tiếp sử dụng kiểm tra mức nước qua các van

xả trên ống thủy có gắn các điện cực của rơle cảm biến nhằm tự động điều chỉnh bơm nước sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng

 Tủ điện: chứa các công tắc điện của các thiết bị trong hệ thống lò hơi như đèn còi , máy bơm , quạt cấp quạt hút

 Van cấp hơi : đưa hơi đi tới các hộ tiêu thụ

 Van an toàn : xả hơi khi có sự cố

 đồng hồ cơ học đo áp suất: hiển thị áp suất trực tiếp trong nồi hơi

 Hệ thóng rơ le cảm biến áp suất, mực nước của lò

 Bộ làm mềm nước (bộ xử lý nước): cấp vào bể nước cấp, nước sẽ được cấp qua bộ làm mềm nước và đưa vào bể nước

 Thiết bị ra nhiệt: 1 đường gồm có quạt đẩy thổi không khí lạnh qua và không khí nóng sẽ được đẩy lên cho mục đích sử dụng ví dụ như sấy, đường còn lại cấp cho một thiết bị gia nhiệt cho nước để đun sôi nước

Ưu điểm Lò Hơi Đốt Dầu, Đốt Gas

đặt ngắn

hệ thống thiết bị sử dụng hơi có tải dao động mạnh, đột ngột

Nhược điểm Lò Hơi Đốt Dầu, Đốt Gas

nhiên liệu khí và lỏng, thông thường chỉ đốt từ 1 đến 2 nhiên liệu Những đầu đốt cho phép đốt hỗn hợp nhiều liệu nhiên liệu khác nhau thường có giá rất cao

phụ thuộc vào công nghệ Trong những trường hợp có yêu cầu đặc biệt, thời gian sản xuất đầu đốt (theo yêu cầu cảu khách hàng) thường rất lâu Hơn nữa, khi hư hỏng những đầu đốt này thì công tác bảo trì sửa chữa có thể kéo dài