Vai trò và phân loại bộ quá nhiệt
Vai trò: Bộ quá nhiệt là bộ phận để sấy khô hơi, gia nhiệt cho hơi biến hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt.
Phân loại:
– Đối với lò hơi – nồi hơi có nhiệt độ hơi quá nhiệt từ 510C trở xuống thì bộ quá nhiệt thường được đặt ở vùng khói có nhiệt độ dưới 1050C, thường là đặt nằm ngang sau cụm ống pheston. Tại đây trao đổi nhiệt giữa khói và cụm ống chủ yếu là trao đổi nhiệt đối lưu, nên gọi là bộ quá nhiệt đối lưu.
– Đối với lò hơi – nồi hơi có nhiệt độ hơi quá nhiệt cao hơn 510C, bộ quá nhiệt được đặt ở cửa ra buồng lửa, ở đây bộ quá nhiệt vừa nhận nhiệt đối lưu từ dòng khói đi qua, vừa nhận nhiệt bức xạ từ buồng lửa nên gọi là bộ quá nhiệt nửa bức xạ. Khi bộ quá nhiệt có thể được đặt ở trên trần buồng lửa hay đặt xen kẽ với các ống sinh hơi trên tường buồng lửa, ở đây bộ quá nhiệt nhận nhiệt chủ yếu là từ bức xạ của buồng lửa nên gọi là bộ quá nhiệt bức xạ. Bộ quá nhiệt bức xạ thường được dùng khi nhiệt độ hơi trên 560C.
Nguyên nhân thay đổi nhiệt độ hơi
- Do thay đổi phụ tải của lò hơi – nồi hơi, khi phụ tải tăng lên thì nhiệt độ hơi quá nhiệt giảm xuống. Khi phụ tải giảm thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng.
- Do dao động áp suất trong đường hơi chung. Khi áp suất trong đường hơi chung giảm thì lượng hơi ra khỏi lò hơi – nồi hơi đi vào ống góp chung tăng lên do đó tình trạng sẽ xẩy ra như khi tăng phụ tải.
- Do thay đổi nhiệt độ của nước cấp: khi nhiệt độ nước cấp tăng lên thì độ gia nhiệt nước trong các ống sinh hơi sẽ giảm, do đó nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa sẽ tăng làm cho nhiệt độ hơi quá nhiệt cũng tăng theo và ngược lại.
- Do thay đổi chất lượng nhiên liệu: khi chất lượng nhiên liệu tăng nghĩa là lượng nhiệt cấp vào buồng lửa tăng thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng.
- Do thay đổi hệ số không khí thừa: khi hệ số không khí thừa tăng thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng.
- Do đóng xỉ ở dàn ống sinh hơi, cụm Pheston: Khi đóng xỉ ở dàn ống sinh hơi, cụm Pheston thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng.
- Do bám bẩn trên các bề mặt đốt của lò, do ảnh hưởng của việc thổi tro bám.
- Do có hiện tượng cháy lại trong bộ quá nhiệt: Khi có hiện tượng cháy lại trong bộ quá nhiệt thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng.
- Do thay đổi vị trí trung tâm ngọn lửa hoặc do máy cấp than bột làm việc không đều, cấp than vào vòi phun không đều
Dịch vụ lò hơi 247
1K, đường số 8 khu phố 4, phường Tam Bình, Quận Thủ Đức TP.HCM
Tel/Fax: 06503756427
Hot line: 0918 303 873
Email:
Xem thêm>>> Bảo trì lò hơi | Lò hơi
Hơi bão hòa và hơi quá nhiệt có mối quan hệ mật thiết với nhau. Ví dụ như nước bị đun nóng đến nhiệt độ và áp suất nhất định sẽ tạo thành hơi bão hòa, hơi bão hòa được rút ra, tiếp tục gia nhiệt và làm khô tạo thành hơi quá nhiệt. Mối liên hệ giữa hơi bão hòa và hơi quá nhiệt được trình bày theo sơ đồ sau:
Hơi Bão hòa Là Gì?
Hơi bão hòa (Saturated Steam) là trạng thái cân bằng động của thể lỏng và thể khí của một chất lỏng dễ bay hơi: tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ xảy ra ở bề mặt chất lỏng, khi mất nhiệt thì hơi ngưng tụ lại và chuyển thành trạng thái nước như ban đầu. Hơi bảo hoà được sử dụng thông dụng nhất trong các nhà máy sản xuất bởi vì chi phí đầu tư hợp lý, giá rẻ. Ví dụ như khi nước lạnh được đun sôi đến một nhiệt độ sôi nhất định và không còn tăng được nữa. Lúc này, nước sẽ chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí bằng hình thức bay hơi. Một phần nước sôi chuyển qua trạng thái hơi cho đến khi đạt áp suất lớn nhất, tốc độ bay hơi bằng với tốc độ ngưng tụ của nước. Hơi bão hòa có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bão hòa. áp suất hơi bão hòa là áp suất hơi mà tại đó thể hơi cân bằng với thể lỏng, đại lượng này càng lớn thì độ bay hơi càng cao. Hơi bão hòa tỷ lệ thuận với nhiệt độ và áp suất. hơi bão hòa ở nhiệt độ nào thì tương ứng với áp suất đó.
Hơi Quá Nhiệt Là Gì?
Hơi Quá Nhiệt (Superheated Steam)= Hơi bảo hoà + Bộ gia nhiệt. Hơi quá nhiệt là hơi có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ bão hòa của nó trong điều kiện áp suất bão hòa tương ứng. Ví dụ khi nước đun sôi đến trạng thái bão hòa, hơi bão hòa được rút ra đi qua bộ phận gia nhiệt để tiếp tục cung cấp nhiệt bằng bức xạ hoặc tiếp xúc trực tiếp và sấy khô hoàn toàn hơi nước giúp hơi đạt được nhiệt độ cao hơn nhiệt độ bão hòa của hơi nước. Khi nước bốc hơi hoàn toàn, sự tiếp tục gia tăng nhiệt độ (cao hơn nhiệt độ hơi bão hòa) cho hơi nước đều gọi là hơi bão hòa. Các tính chất của hơi nước siêu nóng gần với một khí hoàn hảo hơn là hơi. Vì hơi quá nhiệt không có mối liên hệ trực tiếp giữa nhiệt độ và áp suất nên ở một áp suất đặc biệt hơi nước nóng có thể tồn tại ở một phạm vi rộng nhiệt độ.
Vì nhu cầu sử dụng nhiệt cao, hơi nóng và khô nên hơi quá nhiệt thường được sử dụng trong hệ thống vận hành tuabin để nâng cao hiệu suất nhiệt. Giá trị lớn nhất của hơi quá nhiệt nằm ở năng lượng nội tại rất lớn có thể được sử dụng cho phản ứng động học thông qua việc mở rộng cơ học chống lại lưỡi tuabin và piston quay, tạo ra chuyển động quay của trục. Ngoài ra, với đặc tính của nó, hơi quá nhiệt còn được sử dụng trong công nghệ bề mặt, công nghệ làm sạch, xử lý xúc tác / xử lý phản ứng hóa học, công nghệ sấy bề mặt, công nghệ bảo dưỡng, đất hấp, hệ thống năng lượng, công nghệ nano,… Mặc dù vậy, hơi quá nhiệt dễ làm hư hỏng, hao mòn thiết bị do nhiệt độ hơi rất cao và hoàn toàn khô. Ngoài ra, do phải sử dụng bộ phận gia nhiệt để tăng nhiệt độ của hơi nên chi phí sản xuất tăng cao.
Trên đây là những thông tin mà chúng tôi chia sẽ cho quý độc giả của Hưng Thịnh Phát. Hi vọng rằng, với những kiến thức mà chúng tôi cung cấp, sẽ giúp được quý độc giả giải quyết các vấn đề đang gặp phải.
Bạn cần hỗ trợ các thông tin về van công nghiệp hay các thiết bị công nghiệp vui lòng để lại thông tin cho chúng tôi hoặc liên hệ trực tiếp theo địa chỉ phía dưới.
Bạn muốn sử dụng lại bài viết này vui lòng ghi nguồn //thietbicongnghiepaz.com khi sao chép. Chân thành cảm ơn.
Tái Bút.
K.S
Nguyễn Đức Thịnh.
Hơi nước (Steam) được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp kỹ thuật vì hơi nước có những tính chất ưu việt nổi bật so với nhưng khí và môi chất khác. Hơi nước có ở khắp mọi nơi, rẻ tiền, không độc và có đầy đủ mọi tính chất nhiệt động cần thiết đối với vai trò của một môi chất trong thiết bị nhiệt. Trong các thiết bị nhiệt, hơi nước thường được sử dụng ở điều kiện áp suất cao, nhiệt độ tương đối thấp nên tính chất của nó khác hẳn với tính chất của khí lý tưởng. Có nghĩa hơi nước được coi như là khí thực.
Ưu điểm của hơi nước
Do chuyển hoá từ trạng thái nước sang trạng thái hơi bằng hình thức bay hơi, khi mất nhiệt thì hơi ngưng tụ lại và chuyển thành trạng thái nước như ban đầu. Nên hơi bão hòa có nhiều ưu điểm vượt trội so với các môi chất khác, như:
- Dễ phân phối, dễ kiểm soát
- Nước dồi dào, rẻ tiền và nơi nào cũng có
- Sạch, an toàn
- Hơi chứa nhiệt lượng lớn
- Hơi sẽ ngưng tụ tại nhiệt độ cố định
- Hệ số trao đổi nhiệt lớn
Phân loại hơi nước
Hơi nước được chia thành 02 loại: hơi bão hòa và hơi quá nhiệt
1. Hơi nước bão hòa
Hơi bão hòa là gì?
Hơi bão hòa (Saturated Steam) hay còn được gọi là hơi nước bão hòa. Khi nước lạnh được đun sôi bằng một nguyên liệu đốt bất kỳ, thì nước lạnh được nóng dần lên và khi đạt được điểm sôi, nhiệt độ của nước không còn tăng được nữa. Khi đó nước sẽ chuyển hoá từ trạng thái nước nóng sang trạng thái hơi bằng hình thức bay hơi. Người ta gọi đó là hơi bảo hoà.
Hơi bão hòa là trạng thái nhiệt độ và áp suất mà trong đó cả hơi nước và nước có thể cùng tồn tại, đó là khi tốc độ hóa hơi nước bằng với tốc độ ngưng tụ, người ta gọi đó là hơi nước bão hòa.
Sự phụ thuộc giữa áp suất và nhiệt độ của hơi bão hòa
Đối với hơi bão hòa, áp suất và nhiệt độ tỷ lệ thuận với nhau. Khi hơi bão hòa ở áp suất nào sẽ tương ứng với nhiệt độ đó và ngược lại.
Dưới đây là bảng thông số về sự phụ thuộc lẫn nhau của áp suất và nhiệt độ của hơi bão hòa. Ngoài ra để tiện lợi, chúng ta có thể tải và cài các ứng dụng để tra thông số hơi bão hòa trên điện thoại như: Steampro hoặc Spirax Sarco...
Bảng tra áp suất hơi nước bão hòa theo nhiệt độ
Bảng tra nhiệt độ hơi nước bão hòa theo áp suất
Phân loại hơi nước bão hòa
Hơi bão hòa khô: là hơi nước ở trạng thái hóa hơi hoàn toàn mà chỉ cần giảm nhiệt độ hoặc tăng áp suất thì hiện tượng ngưng tụ hơi nước xảy ra.
Hơi bão hòa ẩm: là hơi mà trong thể tích của nó còn chứa những giọt nước nhỏ. Khi đó hơi nước ở trạng thái hỗn hợp 2 pha: hơi và lỏng (nước).
Ứng dụng của hơi bão hòa
Với chi phí đầu tư hợp lý, giá rẻ. Hơi được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy công nghiệp như nhà máy hóa chất, đường, rượu, bia, nước giải khát, thuốc lá, dệt, giấy, chế biến thực phẩm,… hơi nước phục vụ cho các quá trình công nghệ như đun nấu, chưng cất các dung dịch, cô đặc và sấy sản phẩm,…
2. Hơi quá nhiệt
Hơi quá nhiệt là gì?
Hơi quá nhiệt (Superheated Steam) hay còn gọi là hơi nước quá nhiệt là hơi nước có cùng áp suất với hơi bão hòa nhưng có nhiệt độ lớn hơn hoặc là hơi nước có cùng nhiệt độ với hơi bão hòa những có áp suất nhỏ hơn.
Hơi quá nhiệt được tạo ra bằng cách gia nhiệt cho hơi bão hòa để hơi này vượt ra khỏi điểm bão hòa khô. Việc này khiến hơi nước có nhiệt độ cao hơn, mật độ hơi thấp hơn so với điểm bão hòa trong cùng môi trường áp suất. Hơi nước quá nhiệt thường sử dụng trong các ứng dụng truyền động như tuabine.
Ứng dụng của hơi quá nhiệt
Hơi quá nhiệt đắt tiền hơi so với hơi bão hòa do phải dùng nguồn nhiệt ngoài để gia nhiệt. Hơi hoàn toàn khô, nhiệt độ cao nên hao mòn thiết bị, ống dẫn cao hơn.
Hơi quá nhiệt thường được dùng trong hệ thống vân hành tuabin hơi trong các nhà máy nhiệt điện, nhà máy đồng phát (vừa phát hơi, vừa phát điện) như nhà máy đường, giấy,.... Vì tuabin hơi chạy ở tốc độ quay cao, nên chỉ cần có một lượng nước nhỏ có thể làm mất cân bằng các cánh ly tâm và khiến chúng hư hỏng. Nên tuabin hơi yêu cầu hơi phải hoàn toàn khô.
Những đại lượng đặc trưng của hơi nước
1. Độ khô
Độ khô (x) là tỷ số giữa lượng hơi nước bão hòa khô trong hơi bão hòa ẩm
x = mk/ma = mk/(mk + mn)
- mk là lượng hơi bão hòa khô trong hơi bão hòa ẩm
- ma là lượng hơi bão hòa ẩm
- mn là lượng nước có trong hơi bão hòa ẩm
Như vậy, với hơi nước bão hòa khô và hơi quá nhiệt có độ khô x=1, nước và nước sôi có độ khô x=0, còn hơi bão hòa ẩm có độ khô trong khoảng 0<x<1
Ngược với khái niệm độ khô là khái niệm độ ẩm (y):
y = mn/ma = mn/(mk + mn)
Như vậy: x+y = 1
2. Nhiệt ẩn hóa hơi
Nhiệt ẩn hóa hơi (r) là lượng nhiệt cung cấp để đưa 1 kg nước sôi hoàn toàn thành hơi bão hòa khô.
Qua bài viết này, chúng tôi hy vọng rằng với những kiến thức mà chúng tôi cung cấp sẽ giúp được quý độc giả giải quyết các vấn đề đang gặp phải.
Trân trọng cảm ơn!
Thông tin liên hệ:
CÔNG TY TNHH GEETECH
Địa chỉ: Số 11A Ngách 28 Ngõ 207 Bùi Xương Trạch, P. Khương Đình, Q. Thanh Xuân, TP. Hà Nội, Việt Nam.
Xưởng sản xuất: Phố Thịnh Liệt, Q. Hoàng Mai, TP. Hà Nội.Điện thoại: 088 65 99989 – 091 146 3383.
Email:
Website: www.geetech.com.vn
MST: 031 585 3072