Quy tắc thiết kế và vận hành an toàn nồi hơi

Nồi hơi là một trong những thiết bị lâu đời nhất để chuyển năng lượng nhiệt thành công cơ học, chất lỏng làm việc trong đó là hơi nước. Thiết kế của nồi hơi không thay đổi trong hàng trăm năm. Theo định nghĩa, đây là một thiết bị được thiết kế để tạo ra hơi nước có tiềm năng cao. Thị trường cung cấp một số lượng lớn các mẫu mã khác nhau với nhiều kiểu dáng khác nhau, được sử dụng cả trong cuộc sống hàng ngày và trong công nghiệp. Trong bài viết này chúng ta sẽ làm quen với nguyên lý hoạt động, nguyên tắc vận hành và phạm vi ứng dụng của nồi hơi.

Nguyên lý hoạt động và thiết bị

Nguyên lý hoạt động cơ bản của các loại nồi hơi là không thay đổi và đơn giản - nước được đun nóng trong một thể tích kín và chuyển thành hơi nước, sau đó được sử dụng để thực hiện công việc hữu ích. Nguồn năng lượng để sưởi ấm có thể là năng lượng của mặt trời, trái đất, hoặc khí đốt, nhiên liệu rắn hoặc điện truyền thống hơn.

Tùy thuộc vào mục đích, hơi nước được chia thành hai loại: bão hòa và quá nhiệt. Hơi bão hòa được đặc trưng bởi nhiệt độ khoảng 100°C và áp suất trong một bầu khí quyển. Nó được tạo ra bởi nồi hơi gia đình và chủ yếu được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm của nhà riêng.

Hơi quá nhiệt là nguồn năng lượng tiềm năng cao với nhiệt độ lên tới 500°C và có thể chịu áp suất lên tới 260 atm. Phạm vi ứng dụng của hơi quá nhiệt: lắp đặt công nghiệp và năng lượng - quay tua bin trong các nhà máy nhiệt điện và điện hạt nhân. Việc lắp đặt tạo ra hơi nước quá nhiệt được đặc trưng bởi hiệu suất cao hơn.

Các loại thiết bị khác nhau đều giống hệt nhau và chỉ khác nhau ở những chi tiết nhỏ. Ở giai đoạn đầu tiên, giai đoạn bắt buộc phải lọc nước khỏi muối kim loại và lượng oxy dư thừa diễn ra. Điều này là cần thiết để ngăn chặn sự hình thành cặn và ăn mòn các bộ phận của lò hơi. Rỉ sét và cặn bám làm giảm đáng kể hiệu suất của thiết bị và trong một số trường hợp có thể khiến thiết bị hoàn toàn không thể sử dụng được.

Nước tinh khiết được cung cấp cho một bể chứa đặc biệt, từ đó nó đi qua một đường ống vào bộ thu ở phần dưới, nơi đặt khu vực sưởi ấm. Tại đây, nước được làm nóng đến 100°C và hơi nước được hình thành, bốc lên độc lập qua các đường ống.

Hơi nước thu được chứa một lượng lớn hơi ẩm và không phù hợp để sử dụng, vì vậy bước tiếp theo là làm khô chất lỏng làm việc. Hơi khô đi vào đường dẫn hơi cho mục đích sử dụng đã định.

Trong nồi hơi công nghiệp, để tạo ra hơi quá nhiệt, ở giai đoạn cuối, hơi bão hòa được gia nhiệt bổ sung trong đường hơi để tăng nhiệt độ và áp suất đến giới hạn quy định.

Tất cả các nồi hơi hoạt động theo nguyên tắc mô tả ở trên, sự khác biệt trong thiết bị chỉ ở kích thước của thiết bị, loại và vị trí của bộ thu, sự hiện diện của cầu chì, độ phức tạp của tự động hóa, cũng như loại nhiên liệu sử dụng cho hoạt động.

Quy tắc vận hành nồi hơi và nước nóng

Nồi hơi là thiết bị hoạt động dưới áp suất và thuộc loại lắp đặt có rủi ro cao. Nếu sử dụng không đúng cách, có thể xảy ra bỏng nhiệt do hơi nước quá nóng và trong những trường hợp đặc biệt, có thể gây nổ toàn bộ hệ thống lắp đặt.

Trong quá trình vận hành, điều quan trọng là phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc vận hành của thiết bị do nhà sản xuất và các văn bản quy định quy định.

QUAN TRỌNG! Việc lắp đặt và bảo trì định kỳ chỉ được thực hiện bởi các chuyên gia được chứng nhận.

Những lý do chính dẫn đến thất bại, theo thống kê, là:

• xử lý nước kém chất lượng, dẫn đến tăng sự ăn mòn của các nguyên tố và làm giảm đáng kể hiệu quả của nó;
• thiếu việc đọc định kỳ buồng đốt nhiên liệu;
• cài đặt tự động hóa không chính xác.

Sự hiện diện của các thiết bị an toàn và tự động hóa điều khiển, tùy thuộc vào việc lắp đặt và cấu hình chuyên nghiệp, làm cho nồi hơi hiện đại trở thành thiết bị an toàn.

Các loại và phạm vi áp dụng

Nồi hơi theo phạm vi ứng dụng được chia thành hai loại lớn: dân dụng và công nghiệp.

Các thiết bị gia dụng tạo ra hơi nước bão hòa, được sử dụng làm chất làm mát cho hệ thống sưởi ấm. Theo quy định, các hệ thống như vậy hoạt động bằng nhiên liệu rắn hoặc lỏng.

Nồi hơi công nghiệp sử dụng hơi nước quá nhiệt dưới áp suất cao, giúp tăng đáng kể hiệu suất của thiết bị. Than, dầu nhiên liệu, khí đốt hoặc năng lượng phân rã nguyên tử được sử dụng làm nhiên liệu cho các cơ sở công nghiệp.

Công nghiệp được sử dụng trong ngành điện, sản xuất, xây dựng, v.v. Những thiết bị này có thể được gọi là nền tảng của ngành công nghiệp. Đây chỉ là một vài ví dụ về các ứng dụng công nghiệp:

• hấp các kết cấu bê tông;
• khử trùng và khử trùng trong ngành thực phẩm;
• sản xuất điện;
• dẫn động các bộ truyền động của máy công cụ và cơ cấu.