khinhietdienvuonglong@gmail.com
Hotline: 0967.960.906 - 0899.960.906 - 09.6789.1338
Hơi 10 bar nóng hơn, ống nhỏ hơn nhưng lò đắt hơn và nước ngưng mất nhiệt nhiều hơn. Hơi 6 bar rẻ hơn nhưng có thể thiếu nhiệt cho thiết bị. Chọn đúng phải bắt đầu từ nhiệt độ thiết bị cần, không phải từ con số quen tay.
- Con số “6 bar” hay “10 bar” đọc trên đồng hồ là áp kế; bảng hơi tra theo áp suất tuyệt đối, bằng áp kế cộng khoảng 1 bar.
- Hơi bão hòa 6 bar ≈ 165°C, 8 bar ≈ 175°C, 10 bar ≈ 184°C (áp kế). Thiết bị cần nhiệt độ nào thì cần áp suất đó, không cần cao hơn.
- Áp càng cao, mỗi kg hơi càng ít ẩn nhiệt nhưng thể tích càng nhỏ, nên đường ống dẫn hơi nhỏ hơn.
- Áp suất thiết kế cao kéo theo thân lò dày hơn, van và phụ kiện cấp áp cao hơn, chi phí đầu tư tăng.
- Tuyến ống dài hoặc chỉ vài thiết bị cần nhiệt cao: phương án hợp lý thường là sinh hơi áp cao rồi giảm áp tại điểm dùng.
Vì sao áp suất làm việc là quyết định khó sửa nhất khi đầu tư lò hơi
Khi chọn lò, nhiều nhà máy hỏi công suất trước, còn áp suất thì “lấy 10 bar cho chắc” hoặc “6 bar là đủ”. Nhưng áp suất làm việc quyết định nhiệt độ hơi tại thiết bị, chiều dày thân lò, cấp áp của van, đường kính tuyến ống và cả lượng hơi tái bay hơi mất đi sau bẫy hơi. Công suất thiếu còn có thể bù bằng một lò nhỏ chạy song song, còn áp suất thiết kế đã chế tạo thì gần như không nâng lên được.
Với hơi bão hòa, muốn hơi nóng hơn thì phải tăng áp. Thiết bị chỉ cần khoảng 150°C mà cấp hơi 10 bar thì chỉ có chi phí đi kèm bị đẩy lên.
Quy ước trong bài: “bar” không ghi gì thêm là áp kế, tức số đọc trên đồng hồ (barg). Số tra bảng hơi IAPWS-IF97 dùng áp suất tuyệt đối, bằng áp kế cộng khoảng 1 bar. Các bài khác trên Vương Long Boiler dùng quy ước gọn “hơi bão hòa 8 bar ≈ 170°C”, ứng với 8 bar tuyệt đối; nếu là 8 bar đọc trên đồng hồ thì khoảng 175°C.
6 điểm khác biệt giữa hơi 6 bar và 10 bar nhà máy cần biết
Nhiệt độ tại thiết bị
Hơi bão hòa 6 bar khoảng 165°C, 10 bar khoảng 184°C. Nhiệt độ thiết bị cần cộng chênh nhiệt truyền nhiệt hợp lý sẽ ra áp suất phải cấp.
Ẩn nhiệt mỗi kg hơi
Ẩn nhiệt giảm từ khoảng 2.065 kJ/kg ở 6 bar xuống khoảng 2.000 kJ/kg ở 10 bar. Thiết bị gia nhiệt dùng chủ yếu phần ẩn nhiệt này.
Kích thước đường ống
Thể tích riêng hơi 10 bar chỉ bằng khoảng 65% hơi 6 bar. Cùng lưu lượng và vận tốc thì ống nhỏ hơn, bảo ôn ít hơn.
Chi phí chế tạo lò
Chiều dày thân, mặt sàng, ống lò tăng theo áp suất thiết kế. Van, mặt bích, đồng hồ cũng phải lên cấp áp.
Tái bay hơi nước ngưng
Nước ngưng áp cao nóng hơn, xả ra áp khí quyển sẽ bốc thành hơi tái bay hơi nhiều hơn.
Nguyên nhân gốc
Chọn áp suất theo thói quen hoặc theo lò cũ, không xuất phát từ nhiệt độ thiết bị thực cần và chiều dài tuyến ống.
Ảnh hiện trường của đội kỹ thuật Vương Long.
Áp suất làm việc cũng là điểm xuất phát để chỉnh đặt van an toàn, xem thêm vai trò của van an toàn lò hơi. Khi đặt chế tạo lò mới, áp suất nên chốt cùng lúc với công suất, theo cách chọn công suất lò hơi theo tấn hơi thực dùng.
Tự tính: nhiệt độ, ẩn nhiệt và cỡ ống theo áp suất
Bảng dưới tra theo IAPWS-IF97 ở áp suất tuyệt đối, ghi kèm áp kế để đọc thẳng trên đồng hồ. Cỡ ống tính cho 1.000 kg hơi bão hòa mỗi giờ, vận tốc hơi 25 m/s, mức thường dùng cho tuyến hơi chính.
d = √( 4 × m × v″ ÷ (3.600 × π × w) )d: đường kính trong ống (m) · m: lưu lượng hơi (kg/h) · v″: thể tích riêng hơi bão hòa (m³/kg) · w: vận tốc hơi (m/s), giả định 25 m/s.
Ví dụ hơi 10 bar áp kế (11 bar tuyệt đối) có v″ ≈ 0,177 m³/kg. Lưu lượng thể tích = 1.000 × 0,177 ÷ 3.600 ≈ 0,049 m³/s; chia cho 25 m/s được tiết diện ≈ 0,00197 m², tương ứng đường kính trong khoảng 50 mm. Cùng 1 tấn hơi/giờ ở 6 bar (v″ ≈ 0,273 m³/kg) cần ống khoảng 62 mm, còn ở 3 bar cần khoảng 81 mm.
| Áp kế / tuyệt đối | T bão hòa · ẩn nhiệt | v″ · ống ước tính | Cỡ ống tương đối |
|---|---|---|---|
| 3 bar / 4 bar | ≈ 144°C · 2.134 kJ/kg | 0,463 m³/kg · ≈ 81 mm | |
| 6 bar / 7 bar | ≈ 165°C · 2.065 kJ/kg | 0,273 m³/kg · ≈ 62 mm | |
| 8 bar / 9 bar | ≈ 175°C · 2.030 kJ/kg | 0,215 m³/kg · ≈ 55 mm | |
| 10 bar / 11 bar | ≈ 184°C · 2.000 kJ/kg | 0,177 m³/kg · ≈ 50 mm |
Số liệu là ước tính lý thuyết theo giả định, không thay cho khảo sát, đo đạc thực tế của nhà máy.
Nhiên liệu gần như không đổi, phần mất nằm ở nước ngưng
Tổng entanpi hơi bão hòa chỉ tăng nhẹ theo áp suất: khoảng 2.762 kJ/kg ở 6 bar, 2.773 kJ/kg ở 8 bar và 2.780 kJ/kg ở 10 bar. Với nước cấp 30°C (126 kJ/kg), củi 3.000 kcal/kg và hiệu suất lò 75%, mỗi tấn hơi cần khoảng 280, 281 và 282 kg củi. Sinh hơi áp cao gần như không tốn củi hơn tại lò.
Khác biệt nằm ở phía dùng hơi. Hơi 10 bar nhả ẩn nhiệt ít hơn hơi 6 bar khoảng 3%, còn nước ngưng ra khỏi thiết bị nóng hơn: khoảng 781 kJ/kg so với 697 kJ/kg. Nếu xả thẳng ra áp khí quyển, tỷ lệ tái bay hơi khoảng 16% ở 10 bar và 12% ở 6 bar, tính theo (h′ − 419) ÷ 2.257.
Nghĩa Lò Hơi lưu ý từ hiện trườngTrước khi chốt áp suất, tôi luôn hỏi thiết bị nào cần nhiệt cao nhất và cần bao nhiêu độ trên bề mặt gia nhiệt. Thường chỉ một hai thiết bị cần trên 170°C, phần còn lại chạy tốt ở 3–5 bar.
Với tuyến ống dài, sinh hơi áp cao để truyền tải bằng ống nhỏ, rồi đặt trạm giảm áp gần cụm thiết bị, vừa gọn tuyến ống vừa giữ đúng nhiệt độ cho từng máy. Lò cũ thiết kế áp thấp thì tuyệt đối không tự nâng áp làm việc vượt mức cho phép ghi trong hồ sơ.
Cảnh báo an toàn: Áp suất làm việc không được vượt áp suất làm việc cho phép ghi trong lý lịch và biên bản kiểm định lò. Không chỉnh van an toàn, công tắc áp suất lên cao hơn để “có hơi nóng hơn”. Mọi thay đổi áp suất làm việc phải qua tính toán bền, cải tạo đúng quy định và kiểm định lại.
Quy trình chọn áp suất làm việc cho nhà máy
Chọn áp suất phải đi từ thiết bị ngược về lò.
- Liệt kê nhiệt độ thiết bị cầnGhi nhiệt độ bề mặt gia nhiệt từng thiết bị cần, cộng chênh nhiệt truyền nhiệt.
- Quy ra áp suất tại thiết bịTra bảng hơi bão hòa để ra áp suất cần tại đầu vào thiết bị, ghi rõ áp kế hay tuyệt đối.
- Cộng tổn thất tuyến ốngƯớc tổn thất áp từ lò đến thiết bị xa nhất để cuối tuyến không thiếu áp.
- Chọn áp làm việc và áp thiết kếÁp làm việc bằng áp cao nhất cần ở thiết bị cộng tổn thất; áp thiết kế chừa khoảng chênh để van an toàn không xả liên tục.
- Bố trí giảm áp và thu hồi nước ngưngĐặt van giảm áp cho cụm thiết bị cần áp thấp, thu hồi nước ngưng và hơi tái bay hơi để giữ lại phần nhiệt của hơi áp cao.
Ảnh hiện trường của đội kỹ thuật Vương Long.
Khi đã có áp suất làm việc, cỡ ống, độ dốc và vị trí bẫy hơi nên tính cùng một lúc. Phần này trình bày chi tiết ở bài lắp đặt hệ thống đường ống hơi nhà máy.
Checklist trước khi chốt áp suất làm việc
- Có nhiệt độ yêu cầu của từng thiết bị dùng hơi, không chỉ áp suất ghi trên nhãn
- Biết thiết bị nào cần nhiệt cao nhất và lượng hơi của thiết bị đó
- Đã ghi rõ quy ước áp kế hay tuyệt đối khi trao đổi với nhà cung cấp
- Ước được tổn thất áp từ lò đến thiết bị xa nhất
- Có phương án giảm áp cho thiết bị cần áp thấp
- So sánh cỡ ống ở hai mức áp suất
- Có kế hoạch thu hồi nước ngưng và hơi tái bay hơi
- Van an toàn, đồng hồ áp suất, van chặn chọn đúng cấp áp thiết kế
Áp suất chọn đúng thì lò chạy êm, thiết bị đủ nhiệt, tuyến ống gọn. Với lò đang chạy, áp suất ổn định còn phụ thuộc chế độ bảo trì, xem lịch bảo trì lò hơi theo giờ chạy.
Hỏi đáp về áp suất hơi 6 bar và 10 bar
Lò hơi thiết kế 10 bar có chạy được ở 6 bar không?
Được, lò thiết kế áp cao có thể vận hành ở áp thấp hơn khi chỉnh công tắc áp suất và chế độ đốt tương ứng. Ở áp thấp, tốc độ hơi qua cửa ra tăng, dễ cuốn nước khi chạy tải cao. Ngược lại, lò thiết kế 6 bar không được chạy ở 10 bar.
Vì sao đồng hồ chỉ 8 bar mà bảng tra lại dùng dòng 9 bar?
Đồng hồ đo áp kế, tức phần chênh so với khí quyển. Bảng hơi tính theo áp suất tuyệt đối, bằng áp kế cộng khoảng 1,013 bar. Vì vậy hơi 8 bar trên đồng hồ tra ở dòng 9 bar tuyệt đối, nhiệt độ bão hòa khoảng 175°C.
Chạy hơi áp cao có tốn củi hơn không?
Tại lò thì gần như không: theo giả định trong bài, chênh giữa 6 và 10 bar chỉ khoảng 2 kg củi mỗi tấn hơi. Phần tốn thêm thường đến từ nước ngưng không thu hồi và hơi tái bay hơi xả bỏ.
Khi nào nên dùng van giảm áp?
Khi lò phải cấp hơi áp cao cho vài thiết bị còn các thiết bị khác chỉ cần áp thấp. Van nên đặt gần cụm thiết bị, có lọc và bẫy hơi trước van, có van an toàn phía sau nếu thiết bị sau van có áp cho phép thấp hơn.
Hơi sau van giảm áp có bị ướt không?
Giảm áp qua van gần như không đổi entanpi, nên hơi bão hòa 10 bar giảm xuống 3 bar sẽ khô hơn, thậm chí quá nhiệt nhẹ khoảng 160–165°C trước khi về lại bão hòa trên đường ống. Hơi trước van phải được tách nước tốt.
Trực tiếp khảo sát, lắp đặt và xử lý sự cố lò hơi tại nhà máy. Tư vấn kỹ thuật miễn phí qua Hotline/Zalo 09 6789 1338 (Mr. Nghĩa).
Chưa chắc nhà máy cần hơi 6 bar hay 10 bar
Gửi danh sách thiết bị dùng hơi, nhiệt độ từng thiết bị cần và sơ đồ tuyến ống, đội kỹ thuật Vương Long sẽ tính áp suất làm việc và phương án giảm áp phù hợp.
congnghelohoi@gmail.com · Xem bản đồ →
