Liên hệ báo giá kiểm định & huấn luyện ATVSLĐ 0935458333 (Mr. Tấn)

2. 1
PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC
1.1 Khái niệm và phân loại thiết bị chịu áp lực
1.1.1 Khái niệm:
a. Thiết bị chịu áp lực:
Thiết bị chịu áp lực là các thiết bị dùng để tiến hành các quá trình nhiệt học, hóa học, sinh
học, cũng nhƣ để bảo quản, vận chuyển…các môi chất ở trạng thái có áp suất nhƣ khí nén, khí
hóa lỏng, và các chất khác và có tên gọi riêng (ví dụ: nồi hơi, máy nén khí, máy lạnh, chai, bình
sinh khí axetylen, thùng chứa, bình hấp…).
Thiết bị áp lực đƣợc hiểu là bất kỳ hệ thống hay thiết bị nào làm việc với chất lỏng hoặc chất
khí có áp suất cao hơn áp suất khí quyển. Theo kỹ thuật an toàn những thiết bị làm việc với áp
suất từ 0.7kG/cm2
trở lên đƣợc coi là thiết bị chịu áp lực.
Chúng có thể là thiết bị đơn chiếc và trọn bộ (bình axetylen, chai oxi…) cũng có thể là những
tổ hợp thiết bị (nồi hơi nhà máy nhiệt điện, nồi hơi công nghiệp, thiết bị sản xuất và nạp oxi, hệ
thống lạnh…).
Đặc điểm chung nhất của các thiết bị chịu áp lực là áp suất bên trong rất lớn nên khả năng
chịu áp lực của các chi tiết đòi hỏi rất cao, quy trình vận hành sử dụng nghiêm ngặt, vì nếu xảy ra
sự cố thƣờng gây nổ và cháy rất nguy hiểm.
b. Cháy nổ:
Cháy là quá trình phản ứng oxi hóa khử tỏa nhiệt và kèm hiện tƣợng phát sáng.
Nổ hóa học là phản ứng oxi hóa khử tỏa nhiệt rất nhanh, kèm theo khí nén có khả năng sinh
công.
Điều kiện cần và đủ để cháy và nổ có thể xảy ra:
Cháy và nổ muốn xảy ra cần phải có điều kiện cần và đủ là: phải có môi trƣờng nguy hiểm
cháy (nổ) và nguồn gây cháy (kích nổ). Để cháy (nổ) có thể xảy ra đều phải có đủ cả hai yếu tố
(nếu thiếu một trong hai yếu tố đó thì không thể xảy ra cháy, nổ).
Môi trƣờng nguy hiểm cháy chính là hỗn hợp giữa chất cháy và chất oxi hóa (chất cháy có thể
là hơi, khí, bụi), ở phạm vi nồng độ giới hạn nhất định, với mỗi loại chất khác nhau thì giải nồng
độ nguy hiểm nổ là khác nhau.
Nguồn gây cháy (kích nổ) là các dạng năng lƣợng khác nhau với một giá tri nhất định đủ khả
năng gây cháy (kích nổ) nhƣ năng lƣợng nhiệt của ngọn lửa trần, tia lửa do ma sát và đập, bức xạ
mặt trời…), năng lƣợng điện tử, sinh học.
1.1.2 Phân loại thiết bị chịu áp lực:
Trên quan điểm an toàn, ngƣời ta phân thiết bị áp lực ra thành các loại:
- Hạ áp
- Trung áp
- Cao áp
- Siêu áp
Việc phân chia theo áp suất làm việc của môi chất đối với các loại khác nhau là khác nhau
theo các giải áp suất.
Ví dụ: Đối với thiết bị sinh khí axetylen thì thiết bị hạ áp là thiết bị có áp suất nhỏ hơn 0,1 at,
thiết bị trung áp có áp suất từ 0,1 at đến 1,5 at, thiết bị cao áp từ 1,5 at trở lên. Đối với thiết bị oxi
thì loại hạ áp có áp suất làm việc của môi chất lên tới 16 at, loại trung áp có áp suất làm việc từ
16 at – 64 at, loại cao áp có áp suất làm việc của môi chất lớn hơn 64 at.
Ngoài ra các thiết bị chịu áp lực chủ yếu phân loại theo nhiệt độ làm việc và gồm hai loại:
thiết bị đốt nóng và thiết bị không bị đốt nóng.

3. 2
- Các thiết bị đốt nóng: Nồi hơi và các bộ phận của nó, nồi chƣng cất, nồi hấp…áp suất
đƣợc tạo ra là do hơi nƣớc bị đun quá nhiệt trong bình kín.
- Các thiết bị không bị đốt nóng: Máy nén khí: hút không khí và nén lại với áp suất cao;
Thiết bị sử dụng khí nén: bình chứa các chất khí ( oxy, nito, hidro,..); Các ống dẫn môi chất có áp
suất cao nhƣ ống dẫn hơi, khí đốt.
1.2 Các thông số cơ bản
1.2.1 Thể tích, khối lượng, trọng lượng riêng:
- Thể tích: Thể tích của một vật là khoảng không gian 3 chiều đƣợc giới hạn bởi các mặt
khép kín của vật đó. Ký hiệu V, đơn vị m3
- Dung tích: Dung tích của một vật là thể tích giới hạn bởi mặt trong của thiết bị và một mặt
phẳng nằm ngang theo mức quy định nào đó. Đơn vị : lít, dm3
...
- Thể tích riêng: Thể tích riêng của một chất là thể tích chiếm bởi 1 đơn vị trọng lƣợng chất
đó. Đơn vị m3
/KG.
- Khối lượng: Khối lƣợng của một vật chỉ lƣợng vật chất chứa trong vật đó. Ký hiệu m, đơn
vị đo kg. Lƣợng vật chất chứa trong vật càng nhiều thì khối lƣợng của vật càng lớn.
- Trọng lực: Bất kỳ vật chất nào tồn tại trên trái đất cũng đều chịu lực hút của trái đất. Lực
hút của trái đất tác dụng lên vật gọi là trọng lực (trọng lƣợng) của vật đó.
Ký hiệu P, đơn vị đo KG (N).
P = m x g (g : Gia tốc trọng trƣờng, đơn vị m/s2
)
Chú ý :
Khối lượng của một vật là một đại lượng không đổi, không phụ thuộc vào vị trí đặt của vật dù
ở bất kỳ nơi nào trên trái đất.
Trọng lượng của một vật phụ thuộc vào vị trí của vật. Vật đặt càng cao lực hút của trái đất
càng giảm, do đó trọng lượng của vật càng giảm.
- Lực: Biểu thị tác dụng của vật này lên vật khác, làm thay đổi tốc độ của vật hoặc làm cho
vật bị biến dạng. Đơn vị đo N.
1KG = 9,81N, 1N = 1kgm/s2
- Trọng lượng riêng: Trọng lƣợng riêng của một chất là trọng lƣợng 1 đơn vị thể tích chất
đó. Đơn vị KG/m3
.
Chú ý : Trọng lƣợng của chất khí khi bị nén hay giản nở đều không đổi, vì vậy :
- Khi bị nén thể tích của nó giảm, trọng lƣợng riêng của nó tăng lên.
- Khi giản nở, thể tích của nó tăng, trọng lƣợng riêng của nó giảm xuống.
- Thể tích của chất khí giảm đi bao nhiêu lần thì trọng lƣợng riêng của chất khí đó tăng lên
bấy nhiêu lần (trong điều kiện nhiệt độ chất khí đó không đổi)
1.2.2 Nhiệt trị, nhiệt lượng:
- Nhiệt trị của nhiên liệu: là lƣợng nhiệt đƣợc giải phóng ra khi nó cháy hoàn toàn với oxi
và ngƣng tụ các sản phẩm tới một nhiệt độ xác định. Các giá trị có thể đƣợc biểu thị bằng các đơn
vị nhiệt tiêu chuẩn (cal/g, J/g) đối với các nhiên liệu rắn và lỏng.
Nhiệt trị của một khí đƣợc biểu thị bằng số đơn vị nhiệt đƣợc giải phóng khi đốt cháy một đơn
vị thể tích khí đó ở áp suất không đổi. Đơn vị nhiệt tiêu chuẩn là kcal/m3.
- Nhiệt lượng: là năng lƣợng chuyển động của các phân tử trong vật chất hoặc là nhiệt
năng(biểu hiện qua sự trao đổi nhiệt) mà vật nhận đƣợc hay truyền đi.
Nhiệt lƣợng là số lƣợng năng lƣợng ở dạng nhiệt có thể làm thay đổi nhiệt hoặc trạng thái
(pha) của một vật. Ký hiệu Q

4. 3
Đơn vị đo nhiệt lƣợng : Calo (có ý nghĩa là nhiệt lƣợng cần thiết để 1 gam nƣớc tăng lên 1 độ)
1Calo = 4,2 J.
1.2.3 Áp suất, nhiệt độ:
- Áp suất: là độ lớn của áp lực trên 1 đơn vị diện tích. Đơn vị : N/m2
. Dụng cụ để đo áp
suất gọi là áp kế. Có 2 loại áp suất cơ bản là áp suất tƣơng đối và áp suất tuyệt đối.
+ Áp suất tương đối là áp suất tiêu chuẩn so với áp suất không khí của môi trƣờng xung
quanh. Vì vậy, giá trị của nó bằng hiệu số của áp suất tuyệt đối và áp suất của khí quyển.
+ Áp suất tuyệt đối là áp suất tiêu chuẩn so với môi trƣờng chân không 100%, do đó nó
đƣợc tính bằng tổng của áp suất tƣơng đối và áp suất khí quyển.
Áp suất tác dụng lên chất lỏng (hay khí) đựng trong bình kín đƣợc chất lỏng (hay khí) truyền
đi nguyên vẹn theo mọi hƣớng.
Áp suất gây ra do trọng lƣợng của khối chất lỏng trong bình tác dụng lên đáy bình, thành bình
và mọi điểm trong lòng chất lỏng đó :
+ Áp suất tại những điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang (tức là trên cùng một mực
chất lỏng) đều bằng nhau.
+ Áp suất do trọng lƣợng chất lỏng tác dụng lên đáy bình tỉ lệ thuận với chiều cao của cột
chất lỏng và với trọng lƣợng riêng của chất lỏng đó.
Ký hiệu : P Đơn vị : N/m2, KG/cm2, Mpa, Bar, PSI, at ...
Quan hệ giữa các đơn vị đo áp suất :
1KG/cm2 = 1at = 9,81 x 104 N/m2 = 0,98 Bar = 14,7 PSI = 0,098 Mpa
Áp suất định mức là áp suất lớn nhất mà thiết bị đƣợc phép làm việc lâu dài, áp suất làm việc
định mức không đƣợc lớn hơn áp suất thiết kế.
- Nhiệt độ: Theo nghĩa thông thƣờng nhiệt đồng nghĩa với nóng, lạnh. Đó là cảm giác mà
giác quan con ngƣời nhận biết đƣợc. Khi tiếp nhận nguồn nhiệt ta cảm thấy nóng, khi suy giảm
nguồn nhiệt ta cảm thấy lạnh. Nhiệt độ của một vật là một đại lƣợng đặc trƣng cho mức độ nóng
của vật ấy. Chính nhiệt độ cho phép chúng ta nói rằng vật nóng nhiều hay ít hơn vật khác.
Dụng cụ để đo nhiệt độ gọi là nhiệt kế.
Các thang đo nhiệt độ thƣờng gặp :
+ Độ Cenxiut: Ký hiệu o
C
+ Độ Farenhay: Ký hiệu o
F
+ Độ Reomua : Ký hiệu o
R
+ Độ Kenvin : Ký hiệu o
K
Quan hệ giữa các thang đo nhiệt độ :
To
K = 273,15 + to
C
    F
N
R
N
C
N 










 32
5
9
5
4
    F
X
C
X
R
X 










 32
4
9
4
5
      R
Y
C
Y
F
Y 





 32
9
4
32
9
5

5. 4
PHẦN 2: TRANG THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG, AN TOÀN VÀ DỤNG CỤ ĐO
2.1 Các trang thiết bị tự động:
2.1.1 Van điện từ:
Van điện từ là thiết bị cơ điện đƣợc sử dụng để kiểm soát dòng chảy chất lỏng hoặc chất khí.
Van điện từ hay còn gọi là solenid valve đƣợc điều khiển bởi dòng điện 220V hoặc 24V đƣợc
điều hành thông qua một cuộn dây. Khi cuộn dây đƣợc cấp điện, một từ trƣờng đƣợc tạo ra, đƣợc
tác động lên píttông bên trong các cuộn dây sẽ làm pít tông di chuyển. Tùy thuộc vào thiết kế của
van, pít tông sẽ tác động hoặc sẽ mở hoặc sẽ đóng van. Khi dòng điện đƣợc ngắt từ các cuôn dây,
các van sẽ trở lại trạng thái ban đầu.
Van điện từ phổ biến nhất có hai cổng: 1 cổng vào và 1 cổng ra.
Van điện từ sẽ giúp hệ thống hoạt động nhanh, độ tin cậy cao, tuổi thọ cao, thiết kế nhỏ gọn.
Hình - Cấu tạo van điện từ
1- Thân van: Bằng đồng hoặc inox
2- Môi chất: Chất lỏng (nƣớc, dầu) hoặc khí (khí
nén, gas…)
3- Ống rỗng: Chƣa có lƣu chất qua
4- Vỏ ngoài cuộn hít (Bảo vệ cuộn điện)
5- Cuộn từ : Cuộn dây sinh từ
6- Dây điện kết nối với nguồn điện bên ngoài
7- Trục van làm kín (trạng thái bình thƣờng lò xo 8
sẽ tác động ép kín, giúp van ở trạng thái thƣờng
đóng)
8- Lò xo
9- Khe hở giúp lƣu chất đi qua
2.1.2 Van đóng mở bằng khí nén:
Van điều khiển khí nén là van đƣợc điều khiển bằng khí nén bởi áp lực của khí nén. Khí nén
đƣợc cấp vào bộ điều khiển khí sẽ tác động làm cho xylanh của bộ khí nén chuyển động, cơ cấu
xylanh này sẽ biến chuyển động của xylanh thành chuyển động quay của trục van ( thông thƣờng
trục của van sẽ quay một góc 900
) và sẽ tác động đến trạng thái của van giúp van chuyển động từ
đóng sang mở hoặc từ mở sang đóng.
Van điều khiển khí nén gồm các loại cơ bản sau: Van bƣớm, Van bi, Van góc.
Hình – Van bướm Hình – Van bi Hình – Van góc

6. 5
Van điều khiển bằng khí nén gồm có 2 phần chính: Phần van cơ thông thƣờng và Phần điều
khiển khí nén – xylanh.
Phần van cơ thông thƣờng: Phần này là phần sẽ kết nối trực tiếp lên đƣờng ống và sẽ là phần
trực tiếp tạo ra trạng thái đóng hoặc mở của van.
Phần điều khiển khí nén – xylanh: Phần này đƣợc điều khiển bởi áp lực khí nén gây ra. Có thể
hiểu phần điều khiển khí nén này là 1 chiếc xylanh (đơn hoặc đôi).
2.1.3 Van giảm áp, Van ổn áp:
Van giảm áp là loại van có thể giảm áp lực và ổn định áp lực đầu ra cho đƣờng ống. (Với điều
kiện là áp lực đầu ra luôn nhỏ hơn áp lực đầu vào). Van giảm áp cho phép điều chỉnh áp lực đầu
ra theo đúng giá trị mong muốn của ngƣời sử dụng. Sau quá trình điều chỉnh xong áp lực đầu ra
gần nhƣ không thay đổi dù có sự thay đổi của áp lực đầu vào.
Van giảm áp thƣờng có các tên gọi nhƣ: Van giảm áp, van ổn áp, van điều áp, van chỉnh áp.
Hình – Cấu tạo van giảm áp
Cấu tạo của van: gồm phần tử điều khiển dạng ống trƣợt 1, ống trƣợt này bị ép vào đế bởi lò
xo 2, lực ép của lò xo 2 đƣợc điều chỉnh bởi vít xoay 3. Cửa 4 của vỏ van nối với ống dẫn áp suất
cao, cửa 5 của van nối với ống dẫn áp suất thấp. Ở vị trí ban đầu của van là vị trí bị ép vào đế đỡ,
cửa vào và cửa ra không đƣợc thông nhau. Khi tăng áp suất cửa vào P1, ápsuất P1 càng lớn tiết
diện thông nhau giữa 2 cửa càng lớn và áp suất P2 càng lớn.
Giữ cố định áp suất P2 tại cửa ra của van – vì vậy có thể gọi là van ổn áp
Van giảm áp dạng này giữ cố định áp suất tại cửa ra của van mà không phụ thuộc vào độ biến
động áp suất của dòng chất lỏng tới hoặc đi khỏi van. Có 2 loại van dạng 2: van tác động trực tiếp
và van tác động gián tiếp.
2.1.4 Van tiết lưu:
Tiết lƣu là tên đƣợc đặt cho một quá trình không thuận nghịch, trong đó dòng lƣu chất chuyển
động qua một lỗ bị thu hẹp đột ngột. Có thể xem quá trình tiết lƣu là đoạn nhiệt vì đƣợc tiến hành
rất nhanh, nhiệt lƣợng trao đổi giữa chất môi giới và môi trƣờng rất bé, tuy nhiên vẫn có sự gia
tăng của entropy. Quá trình này không sinh công.
Ống tiết lưu: là một đoạn ống có tiết diện nhỏ (0,4-5mm) ,dài (0,4-0,8 mm) đƣợc xoắn lại để
giảm diện tích và thƣờng làm bằng đồng, hợp kim đồng, đƣợc bọc bảo vệ.
Ứng dụng: đƣợc sử dụng nhiều trong hệ thống lạnh nhỏ, hộ gia đình, cá nhân nhƣ máy điều
hòa , tủ lạnh,…
Van tiết lưu tay: có cấu tạo chung gần giống với một van đóng mở nƣớc bình thƣờng, van
gồm 2 ngõ vào và ra, có 2 bộ phận chính là bộ phận đứng yên (thân van) và bộ phận di chuyển
(chốt chắn, vít) đƣợc gắn cứng với nhau, trên đầu vít có thể gắn với tay quay để dễ điều chỉnh.
Ứng dụng: đƣợc sử dụng ở những hệ thống làm lạnh đơn giản, công suất lớn

7. 6
Van tiết lưu nhiệt: là van tiết lƣu dựa vào sự thay đổi nhiệt độ tại điểm đo để thay đổi lƣu
lƣợng thể tích đi qua van, đƣợc sử dụng rộng rãi trong các hệ thống lạnh công nghiệp, dân dụng,
quy mô vừa và lớn.
Van tiết lưu điện tử: là van tiết lƣu dựa vào một hay nhiều tín hiệu đo đƣợc tại một hay nhiều
vị trí trong hệ thống lạnh để điều chỉnh lƣu lƣợng thể tích của môi chất đi qua van, đƣợc sử dụng
trong những hệ thống làm lạnh lớn và mới có hàm lƣợng công nghệ cao.
2.1.5 Các loại van chặn:
a. Van bi:
Hình - Van bi
Van bi có cấu tạo (nhƣ hình vẽ 7-1) gồm viên bi hình quả cầu đƣợc khoan lỗ thông suốt, viên
bi đƣợc có thể xoay quanh trục và đƣợc lắp vào thân van, sự quay của viên bi sẽ đóng mở van.
Khi bi quay 90o
thì van mở hoàn toàn, ở vị trí 0o
thì van ở vị trí đóng. Van bi thƣờng đƣợc lắp đặt
trên đƣờng ống có đƣờng kính nhỏ.
b. Van đĩa:
Có cấu tạo gồm tay van, đệm kín trục, trục van, nắp chụp, đĩa van, mặt kín và thân van. Cơ
quan đóng van là đĩa van dạng hình đĩa tròn, dịch chuyển dọc theo phƣơng ngang của dòng qua lỗ
khi quay tay van để đóng kín hay mở van. Ở lò hơi áp suất thấp, thân van đƣợc chế tạo bằng
gang, đĩa van đƣợc chế tạo bằng đồng để dễ dàng tạo mặt tiếp xúc tốt với mặt kín. Ở lò hơi áp
suất cao toàn bộ các chi tiết của van thƣờng bằng thép.
Hình - Van đĩa

8. 7
2.2 Các trang thiết bị an toàn
2.2.1 Van an toàn:
Van an toàn là một thiết bị khống chế áp suất trong lò hơi không vƣợt quá giới hạn cho phép.
Khi áp suất trong lò cao quá quy định, van sẽ tự động mở ra để môi chất thoát ra ngoài khí quyển,
do đó áp suất giảm xuống cho tới trị số quy định thì van sẽ tự động đóng lại.
a. Cấu tạo:
Để cài đặt áp suất tác động của van an toàn bằng cách điều chỉnh đai ốc để tăng giảm lực tác
động của lò xo, và sự cài đặt này là do cơ quan kiểm định áp lực thực hiện và kẹp chì để niêm
phong, theo quy định thì sau 1 năm làm việc van phải đƣợc kiểm định lại.
Hình - Van an toàn
b. Nguyên lý hoạt động:
Ở trạng thái hoạt động bình thƣờng áp suất tạo ra không thắng đƣợc lực của lò xo nên van
đóng. Khi áp suất vƣợt quá giới hạn cài đặt của van, thắng đƣợc lực lò xo, sẽ nâng đĩa van lên
khỏi mặt kín làm cho van mở ra và môi chất thoát ra ngoài khí quyển, do đó áp suất bên trong
giảm xuống cho tới trị số quy định thì lò xo sẽ đẩy đĩa van xuống tiếp xúc với mặt kín đóng cửa
van lại.
2.2.2 Màng phòng nổ, đinh chì:
a. Màng phòng nổ:
Thƣờng là những lá đồng có độ dày, mỏng khác nhau, trên lá đồng đƣợc đóng trị số áp
suất giới hạn cực đại mà màng chịu đƣợc (thƣờng đƣợc qui chuẩn hóa).
Khi áp suất tăng cao vƣợt quá áp suất giới hạn của màng thì màng bị thủng xả khí hoặc hơi
ra ngoài, đảm bảo an toàn cho thiết bị.
b. Đinh chì:
Cũng là một dạng của màng phòng nổ, nhƣng có loại thƣờng bố trí trên buồng lửa, để đập
lửa trong buồng đốt, khi nhiệt độ cao quá mức qui định (nhiệt độ giới hạn của đinh chì) đinh chì
chảy, nƣớc tràn vào buồng đốt dập tắt ngọn lửa.

9. 8
2.3 Dụng cụ đo
2.3.1 Ống thủy và rơle mức nước:
a. Ống thủy:
Nhiệm vụ ống thủy:
Ống thủy là một thiết bị rất quan trọng của lò hơi, dùng để theo dõi mức nƣớc trong lò hơi.
ống thủy đƣợc nối với lò hơi theo nguyên tắc bình thông nhau, một đầu của ống thủy đƣợc nối
với khoang hơi, một đầu đƣợc nối với khoang nƣớc.
Với lò hơi ống lửa đứng, qui định mức nƣớc trong quá trình lò làm việc luôn
ngập 2/3-3/4 ống lửa. Với lò hơi ống lửa nằm ngang, qui định mức nƣớc trong lò cao hơn ống
lửa trên cùng là 10cm. Ống thủy luôn đƣợc nối để mức nƣớc của lò nằm giữa ống thủy.
Các loại ống thủy:
Ống thủy tròn có cấu tạo nhƣ hình vẽ, hai đầu nối với khoang hơi và khoang nƣớc của lò hơi
qua hai van khóa kiểu vòi nƣớc. Khuyết điểm chủ yếu của loại ống thủy này là không đảm bảo
bền vững dƣới tác dụng của áp lực, do sức chịu đựng của ống thủy yếu. Vì vậy loại ống thủy này
chỉ dùng cho lò hơi có áp suất thấp nhiệt độ nhỏ hơn 250o
C.
Hình - Ống thủy tròn
1-ống thủy tròn ; 2,3-van khóa ; 4-van xả
5-khung che bằng thủy tinh; 6-Vật đệm; 7- mũ
ốc giữ và chèn ống ; 8-cơ cấu giữ khung che ;
9- mũ ốc để thay thế ống thủy,
10,11- mũ ốc để sửa chữa van khóa
Hình - Ống thủy dẹt
1- tấm thủy tinh ; 2- hộp kim loại
Ống thủy dẹt có cấu tạo nhƣ hình vẽ, gồm một ống thủy tinh phẳng đƣợc giữ cứng trong hộp
kim loại và đƣợc siết chặt bằng các bulông, một mặt tiếp xúc với hơi và nƣớc, một mặt tiếp xúc
với không khí bên ngoài (để nhìn thấy mức nƣớc). mặt thủy tinh có các rãnh thẳng đứng hình
răng cƣa phía tiếp xúc với nƣớc để dễ dàng quan sát mức nƣớc trong lò hơi. Ống thủy dẹt là ống
thủy an toàn và đƣợc sử dụng rộng rãi hiện nay.

10. 9
b. Rơle mức nước:
Nếu mức nƣớc trong lò hơi không đƣợc kiểm soát cẩn thận, thì hậu quả có thể rất khủng
khiếp. Nếu mức nƣớc trong lò hơi giảm xuống quá thấp thì các bề mặt truyền nhiệt có thể bị quá
nhiệt và hƣ hỏng là nguyên nhân gây ra vụ nổ lò hơi. Nếu mức nƣớc trong lò hơi quá cao, nƣớc
có thể đi vào trong hơi làm giảm chất lƣợng hơi.
Hình - Rơle mức nước và cách lắp đặt
Vì lý do này, rơle mức nƣớc tự động đƣợc sử dụng. Hệ thống rơle mức nƣớc cũng sẽ kết hợp
với chức năng báo động mà chức năng báo động này sẽ vận hành để dừng lò hơi và báo động sự
chú ý của công nhân vận hành khi mức nƣớc quá cao hoặc quá thấp.
Rơle mức nƣớc có cấu tạo gồm que thăm mà que thăm này sẽ cảm biến mức nƣớc trong lò hơi
để gởi tín hiệu đến bơm nƣớc cấp. Khi mức nƣớc trong lò hơi thấp, thì bơm nƣớc cấp sẽ hoạt
động để cấp nƣớc vào cho lò hơi. Khi mức nƣớc cao thì bơm sẽ dừng hoạt động. Trong trƣờng
hợp mức nƣớc trong lò hơi thấp đến mức cảnh báo thấp 1 hoặc mức cảnh báo cao thì chức năng
báo động sẽ đƣợc kích hoạt còn nếu mức nƣớc thấp đến mức cảnh báo 2 thì lò hơi sẽ dừng hoạt
động.
2.3.2 Nhiệt kế và áp kế:
a. Nhiệt kế:
Nhiệt kế: là dụng cụ đo lƣờng dùng để đo nhiệt độ trong lò hơi. Trong lò hơi cần đo nhiệt
trong phạm vi rộng, nhiệt độ bình thƣờng nhƣ: không khí, nƣớc cấp, nhiệt độ nƣớc ngƣng, hơi
nƣớc, nhiệt độ dầu, khói... và cả nhiệt độ cao nhƣ: ngọn lửa, buồng lửa...
Hình - Nhiệt kế giãn nở chất lỏng Hình - Nhiệt kế kiểu áp kế (nhiệt kế que thăm)

11. 10
Trong lò hơi để đo nhiệt độ thấp ta thƣờng sử dụng loại nhiệt kế đo trực tiếp nhƣ: nhiệt kế
giãn nở chất lỏng và nhiệt kế kiểu áp kế. Tùy thuộc vào nhiệt độ cần đo mà chọn nhiệt kế có
thang đo thích hợp.
Để đo nhiệt độ cao nhƣ nhiệt độ buồng lửa thì ta sử dụng loại nhiệt kế đo gián tiếp nhƣ: dùng
nhiệt kế loại hỏa kế quang học, hỏa kế quang điện, hỏa kế so màu sắc..., cách đo là đặt nhiệt kế
hƣớng đầu cảm biến chiếu trực tiếp vào nơi có nhiệt độ cần đo.
b. Áp kế và cách lắp đặt:
Áp kế: là dụng cụ đo lƣờng dùng để đo áp suất trong lò hơi, trong lò hơi cần đo áp suất không
khí, áp suất nƣớc, áp suất hơi... Nó đƣớc đặt ở không gian hơi của bao hơi, trên đƣờng ra của hơi
quá nhiệt trƣớc van hơi chính, trên đƣờng nƣớc cấp trƣớc van điều chỉnh. Áp kế đƣợc chọn sao
cho thang chỉ áp suất làm việc của lò chiếm 2/3 tổng tổng số thang đo của áp kế. Ví dụ áp suất
làm việc của lò hơi là 0,8MN/m2
thì cần chọn áp kế có giới hạn đo tới 1,2 MN/m2
. Đƣờng kính
mặt áp kế phải đủ lớn để có thể nhìn đƣợc rõ. Theo quy định thì vị trí đặt của áp kế cao 2m so với
vị trí phục vụ thì đƣờng kính mặt áp kế không đƣợc nhỏ hơn 100mm.
Trong lò hơi thƣờng dùng áp kế đàn hồi,
có bộ phận nhạy cảm là ống đàn hồi hay
hộp có màng đàn hồi. Nguyên lý làm việc
dựa vào sự phụ thuộc độ biến dạng của bộ
phận nhạy cảm hoặc lực do nó sinh ra và
áp suất cần đo, từ độ biến dạng này qua cơ
cấu khuếch đại và làm dịch chuyển kim chỉ
thị. Dựa vào góc quay của kim chỉ thị và
than đo. Ta đo đƣợc giá trị áp suất.
Hình - Áp kế
Cách lắp đặt: Trên đƣờng nối từ bao hơi ra áp kế phải đặt van chặn với ống xi phông. Trong
ống xi phông có chứa nƣớc hoặc không khí để bảo vệ đồng hồ khỏi bị môi chất phá hỏng. Nếu áp
kế ở ngang tầm mắt thì đƣợc đặt thẳng đứng. Nếu áp kế ở trên tầm mắt, xa khoảng 2m thì phải
đặt nghiêng khoảng 30o
so với mặt nằm ngang (xem hình vẽ).
Hình - Cách lắp đặt áp kế

12. 11
PHẦN 3: KỸ THUẬT AN TOÀN THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC
3.1 Các mối nguy hiểm chính của thiết bị chịu áp lực:
3.1.1 Nguy cơ nổ:
Thiết bị chịu áp lực làm việc trong điều kiện môi chất chứa trong đó có áp suất khác với áp
suất khí, do đó giữa chúng (môi chất công tác và không khí bên ngoài) luôn luôn có xu hƣớng cân
bằng áp suất, kèm theo sự giải phóng năng lƣợng khi điều kiện cho phép (độ bền của thiết bị
không đảm bảo do những nguyên nhân khác nhau).
Chẳng hạn nhƣ: phạm vi điều kiện vận hành, bảo quản, do sự cố… thì sự giải phóng năng
lƣợng để cân bằng áp suất diễn ra dƣới dạng các vụ nổ. Hiện tƣợng nổ thiết bị áp lực có thể đơn
thuần là nổ vật lý, nhƣng cũng có khi là sự kết hợp giữa hai hiện tƣợng nổ xảy ra liên tiếp đó là
nổ hóa học và nổ vật lý xảy ra trong thời gian rất ngắn.
Nổ vật lý là hiện tƣợng phá hủy thiết bị để cân bằng áp suất giữa trong và ngoài khi áp suất
môi chất trong thiết bị vƣợt quá trị số cho phép đã đƣợc tính trƣớc đối với loại vật liệu làm thành
bị lão hóa, ăn mòn, khi đó ứng suất do áp lực môi chất chứa trong thiết bị gây nên trong thành
bình vƣợt quá trị số ứng suất cho phép của vật liệu làm thành bình.
Hiện tượng gia tăng ứng suất và áp suất này xảy ra do nhiều nguyên nhân:
• Áp suất tăng, không kiểm soát đƣợc do van an toàn không tác động hoặc việc tác động của
van an toàn không đảm bảo làm giảm áp suất trong thiết bị.
• Tăng nhiệt đo do bị đốt nóng quá mức, do ngọn lửa trần, bức xạ nhiệt, bị va đập, nạp quá
nhanh, phản ứng hóa học.
• Tính chất vật liệu thay đổi do tác động hóa học, nhiệt học (do hóa cứng, do ăn mòn cục
bộ…).
• Chiều dày thành thiết bị thay đổi do hiện tƣợng mài mòn cơ học và ăn mòn hóahọc.
• Do sự va chạm mạnh, thao tác sử dụng sai: nạp bình quá nhanh.
Khi nổ vật lý xảy ra, thông thƣờng thiết bị phá hủy ở điểm yếu nhất. Hiện tƣợng vỡnổ thiết bị
do phản ứng hóa học trong thiết bị áp lực chính là quá trình diễn ra hai hiệntƣợng nổ liên tiếp, ban
đầu là nổ hóa học (áp suất tăng nhanh) sau đó nổ vật lí do thiết bị không có khả năng chịu đựng
áp suất tạo ra khi nổ hóa học trong thiết bị.
Đặc điểm của nổ hóa học là áp suất do nổ tạo ra rất lớn và phá hủy thiết bị thành nhiều mảnh
nhỏ (do tốc độ gia tăng áp suất quá nhanh) bắn ra xung quanh với tốc độ lớn gây nguy hiểm tính
mạng cho con ngƣời và thiết bị khác xung quanh. Hiện tƣợng nổ hóa học có thể xảy ra tại nhiều
điểm của thiết bị còn nổ lý học chỉ làm vỡ các thiết bị tại khu vực kém bền của thiết bị.
Công sinh do nổ hóa học rất lớn và phụ thuộc chủ yếu vào bản thân chất nổ, tốc độ cháy của
hỗn hợp, phƣơng thức lan truyền của sóng nổ. Bên cạnh đó nó còn phụ thuộcvào kết cấu của thiết
bị (ví dụ khi nổ hỗn hợp axetylen với không khí, áp suất sau khi nổ đạt 11-13 lần áp suất trƣớc
khi nổ, nếu trên đƣờng lan truyền của sóng nổ gặp chƣớng ngại vật thì sóng phản kích tăng lên
hàng trăm lần áp suất ban đầu). Vì vậy khi tính toán độ bền của thiết bị phải chú ý đến khả năng
chịu đựng khi có nổ hóa học,khả năng thoát khí qua van an toàn.
3.1.2 Nguy cơ bỏng:
Thiết bị chịu áp lực làm việc với môi chất có nhiệt độ cao (thấp) đều gây ra nguy cơ bỏng
nhiệt do các môi chất, sản phảm có nhiệt độ cao (thấp) do va chạm, tiếp xúc với các bộ phận thiết
bị có nhiệt độ cao. Hiện tƣợng bỏng nhiệt xảy ra do nhiều nguyên nhân: xì hơi môi chất, nổ vỡ
thiết bị, tiếp xúc với các thiết bị có nhiệt độ cao không đƣợc bọc hoặc bị hƣ hỏng cách nhiệt, do
vi phạm chế độ vận hành, vi phạm 4 quy trình xử lý sự cố, do cháy, cơ cấu van mất tác dụng, thiết
bị mòn hỏng, đƣờng ống bị vở.

13. 12
Bên cạnh đó ta còn gặp hiện tƣợng bỏng do nhiệt độ thấp ở các thiết bị mà môi chấtđƣợc làm
lạnh lâu ở áp suất lớn (trong hệ thiết bị sản xuất oxi), một hiện tƣợng bỏng không kém phần nguy
hiểm: hiện tƣợng bỏng do các hóa chất, chất lỏng có hoạt tính cao (axit, chất oxi hóa mạnh,
kiềm..).
Hiện tƣợng bỏng nhiệt ở các thiết bị áp suất thƣờng gây chấn thƣơng rất nặng do áp suất của
môi chất thƣờng rất lớn (khi áp suất càng cao thì nội năng càng lớn), ví dụ:ở áp suất 1 at, nhiệt độ
hơi bão hòa là 99,80C, nội năng đạt 756kcal/kg, khi ở 6 at, nhiệt độ hơi bảo hòa là 1580C và nội
năng là 817,6 kcal/kg.
3.1.3 Các chất nguy hiểm có hại:
Các thiết bị áp lực sử dụng trong công nghiệp, trong nghiên cứu khoa học, đặc biệt là trong
công nghiệp hóa chất thƣờng có yếu tố nguy hiểm do các chất hoặc sản phẩm có tính nguy hiểm,
độc hai nhƣ bụi, hơi, khí đƣợc sử dụng hay tạo ra trong quá trình sử dụng, khai thác thiết bị. Bản
thân các chất độc hại nguy hiểm này có thể gây ra các hiện tƣợng ngộ độc cấp tính, mãn tính,
bệnh nghề nghiệp, cũng có thể gây nên cháy, nổ làm vỡ thiết bị và gây nên những sự cố nghiêm
trọng hơn (ví dụ hiện tƣợng nổ khí, bụi trong buồng đốt, đƣờng khói của lò hơi).
Hiện tƣợng xuất hiện các yếu tố gây nguy hiểm, có hại thƣờng xảy ra do hiện tƣợngrò rỉ thiết
bị, đƣờng ống, phụ tùng đƣờng ống, tại van an toàn, do nổ vỡ thiết bị, vi phạm quy trình vận hành
và xử lý sự cố.
Rủi ro đi kèm với thiết bị áp lực phụ thuộc vào các yếu tố sau:
• Áp suất bên trong hệ thống.
• Loại môi chất chứa bên trong hệ thống và tính chất của nó.
• Chất lƣợng thiết kế, chế tạo, lắp đặt thiết bị. Thời gian vận hành và điều kiện làm việc của
thiết bị.
• Tính phức tạp của quy trình vận hành.
• Tính khắc nghiệt của điều kiện vận hành (ví dụ điều kiện nhiệt độ cao hoặc thấp, môichất
gây mài mòn, ăn mòn, nứt…).
• Và nhất là trình độ tay nghề và sự hiểu biết của những ngƣời thiết kế, chế tạo, lắp đặt, bảo
trì, nghiệm thử và vận hành hệ thống thiết bị áp lực.
3.2 Những nguyên nhân gây cơ bản gây ra sự cố của thiết bị chịu áp lực:
3.2.1 Nguyên nhân kỹ thuật:
- Thiết bị đƣợc thiết kế và chế tạo không đảm bảo quy định, tiêu chuẩn kỹ thuật, kết cấu
không phù hợp, dùng sai vật liệu, tính toán sai (đặc biệt là tính toán độ bền), làm cho thiết bị
không đủ khả năng chịu lực, không đáp ứng tính toàn an toàn, cho làm việc ở chế độ lâu dài dƣới
tác động của các thông số vận hành, tạo nguy cơ sự cố.
- Thiết bị quá cũ, hƣ hỏng nặng. Không đƣợc sửa chữa kịp thời, chất lƣợng sửa chữa kém.
- Không có cơ cấu an toàn, hoặc cơ cấu an toàn không làm việc theo chức năng yêu cầu.
- Đƣờng ống và thiết bị phụ trợ không đảm bảo đúng quy định.
- Tình trạng nhà xƣởng, hệ thống chiếu sáng, thông tin không đảm bảo khả năng kiểm tra
theo dõi, vận hành, xử lý sự cố một cách kịp thời.
3.2.2 Nguyên nhân tổ chức:
Là những nguyên nhân liên quan đến hoạt động, trình độ hiểu biết của con ngƣời trong quá
trình tổ chức khai thác sử dụng thiết bị. Sự hoạt động an toàn của thiết bị phụ thuộc vào sự hoàn
thiện của bản thân máy móc nhƣng chủ yếu vẫn dựa vào trình độ của con ngƣời vận hành và ý
thức của ngƣời quản lý. Những nguyên nhân tổ chức bao gồm:

14. 13
- Ngƣời quản lý thiếu quan tâm đến vấn đề an toàn trong khai thác, sử dụng thiếtbị chịu áp
lực, đặc biệt là thiết bị làm việc với áp suất thấp, công suất và dung tích nhỏ, dẫn đến tình trạng
quản lý lỏng lẻo,không tuân thủ nguyên tắc, không có hồ sơ kỹthuật về thiết bị nên nhiều khi thiết
bị dã quá thời hạn sử dụng, nhiều khi không đăng kiểm vẫn đƣa vào hoạt động.
- Trình độ vận hành của công nhân yếu, thao tác sai, nhầm lẫn. Hay là do không có ý thức,
không làm đúng trách nhiệm bảo quản và gìn giữ dẫn đến thiết bị xuống cấp trƣớc thời gian quy
định, cơ cấu an toàn mất tác dụng.
3.3 Những biện pháp phòng ngừa sự cố thiết bị chịu áp lực:
3.3.1 Biện pháp tổ chức:
- Quản lý thiết bị chịu áp lực theo các quy định trong tài liệu tiêu chuẩn quy phạm nhƣ là:
đăng kiểm, trách nhiệm giữa ngƣời quản lý với ngƣời vận hành…nhằm ngăn chặn tình trạng vô
trách nhiệm, ý thức kém.
- Đào tạo, huấn luyện ngƣời vận hành: Theo số liệu thống kê, 80% sự cố thiết bị chịu áp lực
xảy ra do ngƣời vận hành xử lý không đúng hoặc vi phạm quy trình quy phạm. Để đảm bảo vận
hành thiết bị an toàn, ngƣời vận hành phải đƣợc đào tạo về chuyên môn kỹ thuật an toàn, nắm
vững thao tác khi vận hành và cách xử lý khi có sự cố, tuyệt đối không để những ngƣời chƣa
đƣợc dào tạo, huấn luyện vào vận hành sử dụng thiết bị áp lực.
- Xây dựng các tài liệu kỹ thuật: Các tiêu chuẩn, quy phạm hƣớng dẫn vận hành là những
phƣơng tiện giúp cho việc quản lý kỹ thuật, khai thác thiết bị một cách hiệu quả và an toàn, ngăn
ngừa sự cố, tai nạn lao động, bệnh nghề nghiệp. Hệ thống tài liệu bao gồm:
• Các tiêu chuẩn về độ bền, khả năng chị áp lực của thiết bị.
• Các quy trình vận hành thiết bị.
• Lý lịch thiết bị, đặc biệt là phải có ghi chép ngày sản xuất, nơi sản xuất, số lần đã sử dụng,
số lần đã sửa chữa, thay thế bộ phận nào, vào thời gian nào…Để ngƣời quản lý theo dõi thực hiện
các quy định về an toàn một cách chính xác.
3.3.2 Biện pháp kỹ thuật:
- Thiết kế - chế tạo: Các giải pháp kỹ thuật nhằm ngăn ngừa sự cố nồi hơi và thiết bị chịu áp
lực thông thƣờng đƣợc xem xét ngay từ khâu đầu tiên: thiết kế, chế tạo. Các giải pháp đó bao
gồm việc chọn kết cấu, tính độ bền, vật liệu, giải pháp gia công… Mục tiêu của khâu thiết kế, chế
tạo là đảm bảo khả năng làm việc an toàn lâu dài, loại trừ khả năng hình thành các nguy cơ sự cố
và tai nạn lao động.
- Kiểm nghiệm dự phòng:
+ Công tác kiểm nghiệm kỹ thuật thiết bị bao gồm việc kiểm tra, xem xét bên trong và bên
ngoài thiết bị ( bao gồm các bộ phận chịu áp lực, các dụng cụ kiểm tra, đo lƣờng, phụ tùng đƣờng
ống…) để xác định tình trạng kỹ thuật, phát hiện những hƣ hỏng, khuyết tật.
+ Thử nghiệm độ bền áp lực chất lỏng (thông thƣờng là nƣớc), để xác định khả năng chịu
lực của thiết bị.
+ Thử nghiệm độ kín của thiết bị bằng khí nén.
+ Kiểm tra xác định chiều dày thành thiết bị, khuyết tật, mối hàn.Các biện pháp kiểm
nghiệm, thử nghiệm dự phòng đƣợc áp dụng khi: thiết bị mới chế tạo, lắp đặt hoặc sau khi sửa
chữa lớn, khám nghiệm định kỳ, khám nghiệm bất thƣờng.
- Sửa chữa phòng ngừa: Công tác sửa chữa phòng ngừa có ý nghĩa quan trọng đối với sự
hoạt động, an toàn của thiết bị, việc sửa chữa kịp thời sẽ góp phần đáng kể vào việc giảm sự cố,
tai nạn lao động và tăng tuổi thọ của thiết bị.

15. 14
Công tác sửa chữa thiết bị áp lực bao gồm các dạng:
+ Sửa chữa sự cố: để khắc phục những hƣ hỏng nhỏ xảy ra trong quá trình vận hành, sử dụng
thiết bị.
+ Sửa chữa định kỳ: sửa chữa vừa hoặc sửa chữa lớn nhằm thay thế từng phần hoặcthay thế
toàn bộ thiết bị không còn khả năng làm việc an toàn.
3.4 Những yêu cầu an toàn đối với thiết bị chịu áp lực:
3.4.1 Yêu cầu về mặt quản lý thiết bị:
- Nồi hơi và thiết bị chịu áp lực phải đƣợc đăng ký tại cơ quan thanh tra kỹ thuật an toàn nồi
hơi chịu trách nhiệm khám nghiệm thiết bị.
- Nồi hơi và thiết bị chịu áp lực đƣợc đăng kiểm phải là những thiết bị có đủ hồ sơ theo quy
định trong các tiêu chuẩn quy phạm. Nồi hơi, thiết bị chịu áp lực sau khi đăng ký phải đƣợc ghi
vào sổ theo dõi.
- Không đƣợc phép đƣa vào vận hành các nồi hơi và thiết bị chịu áp lực chƣa đăng kiểm,
các nồi hơi và thiết bị chịu áp lực không có đủ dụng cụ kiểm tra đo lƣờng, thiếu hoặc không có cơ
cấu an toàn, hoặc cơ cấu an toàn chƣa đƣợc kiểm định.
- Nồi hơi và thiết bị chịu áp lực phải đƣợc kiểm tra định kỳ theo quy định. Thanh tra an toàn
lao động có quyền định chỉ sự hoạt động của nồi hơn và thiết bị khi thấy những trục trặc, hƣ
hỏng, nhƣ vi phạm trực tiếp đe dọa và gây sự cố tai nạn lao động, đồng thời có trách nhiệm nhắc
nhở hay phản ánh với cấp trên về thái độ cách thức thực hiện nguyên tắc an toàn của ngƣời sử
dụng vận hành, nhằm mục đích ngăn ngừa các sự cố xảy ra do ngƣời vận hành thiếu ý thức.
3.4.2 Yêu cầu đồi với thiết kế, chế tạo, lắp đặt và sửa chữa:
- Yêu cầu đối với thiết kế:
+ Việc thiết kế, chọn kết cấu của thiết bị phải xuất phát từ đặc tính của môi chất công tác,
của quá trình hoạt động của thiết bị.
+ Kết cấu của thiết bị phải đảm bảo độ vững chắc, độ ổn định, thao tác thuận tiện và đủ độ
tin cậy, tháo lắp dễ và dễ kiểm tra bên trong cũng nhƣ bên ngoài.
+ Kết cấu, kích thƣớc của thiết bị phải đảm bảo độ bền (cơ học, hóa học và nhiệt học)
- Yêu cầu về chế tạo, sửa chữa:
Việc chế tạo và sửa chữa nồi hơi- thiết bị chịu áp lực chỉ đƣợc phép tiến hành ở những nơi có
đầy đủ các điều kiện về con ngƣời, máy móc, thiết bị gia công, công nghệ và điều kiện kiểm tra
thử nghiệm đảm bảo nhƣ các quy dịnh trong tiêu chuẩn quy phạm và phải đƣợc cấp có thẩm
quyền cho phép.
Công việc liên quan đến hàn phải do thợ hàn có bằng hàn áp lực tiến hành. Phải tiến hành
kiểm tra đánh giá mối hàn theo các tiêu chuẩn quy phạm.
- Yêu cầu đối với lắp đặt:
+ Sử dụng các vật liệu đã quy định trong thiết kế.
+ Không đƣợc tự ý cải tiến, thay đổi hoặc vứt bỏ các bộ phận chi tiết của thiết bị.
+ Đảm bảo kích thƣớc, khoảng cách giữa các thiết bị với nhau, giữa các thiết bị với tƣờng
xây và kết cầu khác của nhà xƣởng.
+ Kiểm tra các bộ phận, chi tiết trƣớc khi lắp đặt. Đối với những bộ phận đƣợc bảo quản
bằng dầu, mỡ thì phải có biện pháp làm sạch trƣớc khi lắp.
+ Sau khi lắp đặt cần vận hành sử dụng thử, sau đó tiến hành kiểm tra các thông số kỹ thuật
của thiết bị.

16. 15
3.4.3 Yêu cầu đối với dụng cụ kiểm tra, đo lường:
- Việc kiểm tra đƣợc tiến hành một cách thƣờng xuyên, liên tục để xác định khả năng làm
việc an toàn của thiết bị áp lực.
- Khi kiểm tra phải có dụng cụ, thiết bị kiểm tra có độ chính xác, độ tin cậy cao.
- Các thiết bị, dụng cụ kiểm tra đo lƣờng đối với từng dạng thiết bị là khác nhau về kiểu
cách, chủng loại và số lƣợng.
3.4.4 Yêu cầu đối với cơ cấu an toàn:
- Phải đảm bảo độ tin cậy khi hoạt động, độ chính xác theo yêu cầu.
- Đảm bảo độ kín khít.
- Không gây nguy hiểm khi tác động.
- Không đƣợc sử dụng cơ cấu an toàn khi chƣa đƣợc kiểm định.
- Phải thƣờng xuyên kiểm tra khả năng hoạt động của cơ cấu, thay thế các chi tiết, cơ cấu an
toàn một cách kịp thời.
3.4.5 Yêu cầu đối với phụ tùng đường ống:
- Phải đảm bảo độ kín khít, đóng mở.
- Không có khuyết tật, rạn nứt, ren không bị hƣ hỏng.
- Van phải có kết cấu phù hợp, thao tác thuận tiện và an toàn.
- Van và phụ tùng đƣờng ống phải có nhãn hiệu và kí hiệu rõ ràng.
- Việc chọn van và đƣờng ống phải căn cứ vào môi chất sử dụng.
3.5 Các biện pháp giảm thiểu rủi ro:
1. Vấn đề an toàn phải được quan tâm ngay từ khi đặt hàng, mua sắm thiết bị:
- Khi lắp mới thiết bị, phải đảm bảo rằng thiết bị đƣợc thiết kế phù hợp với điều kiện sử
dụng và tuân thủ đầy đủ các quy định trong các tiêu chuẩn an toàn hiện hành.
- Thiết bị phải đƣợc chế tạo từ các vật liệu phù hợp với môi chất và điều kiện làm việc.
- Quy trình công nghệ phải đƣợc lựa chọn sao cho quá trình thao tác ít gây ảnh hƣởng nhất
đến thiết bị (ví dụ: không cần phải leo lên thiết bị, không phải gõ, đập lên thiết bị…)
- Hết sức cẩn thận khi sửa chữa hoặc cải tạo các thiết bị áp lực. Việc sửa chữa, cải tạo phải
theo phƣơng án kỹ thuật đƣợc lập ra một cách chặt chẽ, chi tiết và đƣợc thực hiện bởi những
ngƣời, đơn vị có đầy đủ năng lực, pháp nhân. Quá trình sữa chữa, cải tạo phải đƣợc giám sát chặt
chẽ. Thiết bị phải đƣợc kiểm tra và nghiệm thu đầy đủ sau khi cải tạo, sửa chữa.
2. Người quản lý, vận hành phải nắm đầy đủ điều kiện vận hành của thiết bị:
- Nắm đƣợc loại môi chất đang tồn trữ, xử lý và vận chuyển bên trong thiết bị và các đặc
tính của nó (vd: độc tính, khả năng cháy nổ…)
- Nắm đƣợc điều kiện vận hành của thiết bị, ví dụ nhƣ: áp suất, nhiệt độ, điều kiện ăn mòn,
ăn mòn…
- Nắm đƣợc thông số giới hạn phạm vi vận hành an toàn của thiết bị cũng nhƣ tấc cả các
thiết bị khác có liên quan trực tiếp hoặc bị ảnh hƣởng trực tiếp bởi thiết bị áp lực.
- Phải soạn lập đƣợc các hƣớng dẫn vận hành và xử lý sự cố chi tiết cho từng bộ phận cũng
nhƣ đối với toàn bộ hệ thống thiết bị.
- Phải đảm bảo rằng công nhân vận hành, sửa chữa và tấc cả những ngƣời có liên quan đã
đƣợc hƣớng dẫn, huấn luyện, kiểm tra chi tiết về quy trình vận hành và xử lý sự cố.
3. Phải lắp đặt đầy đủ các thiết bị bảo vệ và đảm bảo cho chúng luôn ở trạng thái sẳn
sàng làm việc:

17. 16
- Các thiết bị bảo vệ nhƣ van an toàn, rơ le áp suất cũng nhƣ các thiết bị bảo vệ khác có mục
đích ngắt thiết bị khi áp suất, nhiệt độ, môi chất bên trong thiết bị vƣợt quá mức cho phép phải
lắp đặt đầy đủ trên bình áp lực, hệ thống ống.
- Các thiết bị bảo vệ phải đƣợc cân chỉnh, cài đặt ở các thông số tác động phù hợp.
- Nếu có các thiết bị báo động, các thiết bị này phải đƣợc lắp đặt sao cho các tín hiệu âm
thanh, ánh sáng của chúng là dễ nhận thấy nhất.
- Phải đảm bảo rằng các thiết bị bảo vệ luôn luôn ở trạng thái hoàn hảo, sẵn sàng hoạt động.
- Các thiết bị xả tự động nhƣ van an toàn, màng phòng nổ phải có ống xả dẫn ra vị trí an
toàn.
- Phải đảm bảo rằng chỉ có những ngƣời có đủ trách nhiệm và thẩm quyền đƣợc phép thay
đổi các thông số cài đặt của các thiết bị bảo vệ.
4. Thực hiện đầy đủ quá trình bảo dưỡng thiết bị:
- Mỗi đơn vị sản xuất phải lập đƣợc kế hoạch bảo dƣỡng cho toàn bộ hệ thống các thiết bị
áp lực trong đơn vị. Kế hoạch bảo dƣỡng phải tính đến các đặc điểm riêng biệt của từng thiết bị
nhƣ tuổi thọ, đặc điểm vận hành, môi trƣờng làm việc của thiết bị …
- Luôn quan tâm đến những biểu hiện bất thƣờng trong hệ thống, ví dụ : nếu van an toàn
thƣờng xuyên tác động nghĩa là hệ thống bị quá áp một cách bất thƣờng hoặc van an toàn không
tốt.
- Luôn kiểm tra, phát hiện các biểu hiện mài mòn và ăn mòn.
- Trƣớc khi thực hiện việc bảo dƣỡng, sửa chữa phải đảm bảo xả hết áp bên trong hệ thống,
làm vệ sinh đầy đủ.
- Phải thực hiện đầy đủ các biện pháp và quy trình an toàn trong sửa chữa, bảo dƣỡng.
5. Thực hiện đầy đủ quá trình đào tạo, huấn luyện:
- Tấc cả những ngƣời vận hành, bảo dƣỡng, sửa chữa và làm các công việc có liên quan đến
thiết bị áp lực đặc biệt là những công nhân mới phải đƣợc huấn luyện, đào tạo một cách đầy đủ.
- Việc huấn luyện phải đƣợc thực hiện lại trong các trƣờng hợp sau:
+ Khi thay đổi công việc.
+ Khi thiết bị hoặc quy trình vận hành thay đổi.
+ Sau một thời gian ngừng làm việc hoặc chuyển làm việc khác.
+ Sau mỗi định kỳ hàng năm.
6. Thiết bị phải được đăng ký và kiểm định đầy đủ

18. 17
PHẦN 4: KỸ THUẬT VẬN HÀNH LÒ HƠI
4.1 Lò hơi:
4.1.1 Khái niệm và ứng dụng lò hơi:
a. Khái niệm:
Lò hơi là thiết bị sản sinh ra hơi nƣớc có áp suất (lớn hơn áp suất khí quyển) và nhiệt độ lớn
hơn 100 o
C phục vụ cho các mục đích khác nhau của phụ tải. Lò hơi có chức năng là thực hiện
quá trình đốt cháy nhiên liệu, sinh nhiệt, giữ nhiệt đồng thời cung cấp nhiệt lƣợng đó cho nƣớc để
hoá hơi.
Hơi nƣớc của lò hơi gồm 2 loại : hơi bão hòa và hơi quá nhiệt.
- Hơi bảo hòa : đƣợc sinh ra trong quá trình hoạt động của lò hơi, có nhiệt độ từ (115 - 300
o
C), có độ ẩm lớn và độ khô bé và áp suất thấp.
- Hơi quá nhiệt : là lƣợng hơi bảo hòa sau khi qua hệ thống sấy (nhiệt độ từ 400-540 o
C)để
làm giảm độ ẩm không khí đến một tỉ lệ nhất định.
b. Ứng dụng:
1. Lò hơi sử dụng trong các ngành điện năng :
Nhiệm vụ của lò hơi là sản xuất hơi, tạo ra dòng hơi có động năng cao, để truyền động năng
cao lên các cánh động tuabin hơi làm quay trục tuabin, máy phát điện.
2. Lò hơi trong công nghiệp thực phẩm:
- Ngành công nghiệp sản xuất đồ hộp: Sữa, thịt, rƣợu, bia, nƣớc giải khát, nƣớc trái cây lên
men đều phải sử dụng hơi nƣớc bão hòa trong công nghiệp chế biến.
- Chế biến rau quả, đồ hộp, các quá trình hấp, đun nóng, nấu cô đặc và rán thực hiện chủ
yếu bằng hơi nƣớc bão hòa.
- Chần hấp bằng nhiệt của hơi nƣớc làm cho rau quả không bị thâm đen, vẫn giữ đƣợc chất
dinh dƣỡng . . .
3. Trong các nghành công nghiệp dệt:
Hơi nƣớc đƣợc dùng trong các nghành dệt thƣờng có nhiệt độ từ (115-185) 0
C áp suất hơi từ
(0.7 - 2) at.
4. Trong công nghiệp giấy, chế biến gỗ, cao su và trong xây dựng cơ bản:
- Nấu bột giấy, keo giấy ...
- Lƣu hóa cao su, nấu sản phẩm cao su trong khuôn ...
- Sấy gỗ làm ván ép, hấp tẩm dầu ...
- Sấy khô các cấu kiện bê tông ...
5. Trong các ngành dịch vụ :
Dùng để sƣởi ấm, tắm hơi, nấu ăn; phục hồi sức khỏe
4.1.2 Các thông số đặc tính cơ bản của lò hơi:
1. Thông số hơi :
Gồm áp suất P ( đo bằng kg/cm 2
) và nhiệt độ t ( đo bằng o
C ) của hơi sản xuất ra. Trong công
nghiệp, lò hơi khi dùng để sản xuất hơi bảo hoà có thể chỉ cần đặc trung thông số hơi là áp suất.
2. Sản lượng hơi:
Là số lƣợng hơi sản xuất ra của lò trong một đơn vị thời gian (đo bằng kg/s, kg/h hoặc t/h ).
Ngƣời ta phân biệt các loại sản lƣợng hơi sau :
- Sản lượng hơi định mức : Dđm của lò hơi là sản lƣợng hơi lớn nhất mà lò có thể làm việc
lâu dài , ổn định với các thông số hơi đã cho mà không phá hủy hoặc gây ảnh hƣởng xấu đến chế
độ làm việc của lò.
- Sản lượng hơi cực đại: Dmax của lò hơi là sản lƣợng hơi lớn nhất mà lò có thể cho phép
làm việc đƣợc, nhƣng chỉ trong một thời gian ngắn, nghĩa là lò không thể làm việc lâu dài với sản
lƣợng hơi cực đại đƣợc .Thƣờng Dmax = (1,1 -1,2).Dđm

19. 18
- Sản lượng hơi kinh tế: Dkt là sản lƣợng mà tại đây lò làm việc với hiệu suất cao nhất .
Thƣờng Dkt = (0,8 -0,9). Dđm.
3. Hiệu suất của lò hơi:
Là tỷ số giữa lƣợng nhiệt mà nƣớc hấp thụ đƣợc (nhiệt lƣợng có ích) với lƣợng nhiệt cung cấp
vào cho lò (sinh ra trong buồng lửa). Đƣợc xác định nhƣ sau:
,
qn hn
lv
t
η
D(i i )
BQ


D : Sản lƣợng hơi của lò; (kg/h)
iqn : entanpi của hơi quá nhiệt; (kj/kg)
i’
hn : entanpi của nƣớc đi vào bộ hâm nƣớc; (kj/kg)
B : Lƣợng nhiên liệu tiêu hao trong một giờ; (kg/h)
Qt
lv
: Nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu; (kj/kg)
4. Nhiệt thế thể tích của buồng lửa:
Là số lƣợng nhiệt sinh ra trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị thể tích buồng lửa, qv .
qv
lv
3
t
bl
BQ
,W / m
V

Vbl : Thể tích của buồng lửa; (m3
) B (kg/s).
Đối với các lò hơi nhỏ, ngƣời ta còn chú ý đến các đặc tính sau đây:
5. Năng suất bốc hơi của bề mặt sinh hơi:
Là khả năng bốc hơi của một đơn vị diện tích bề mặt đốt trong một đơn vị thời thời gian (Kí
hiệu là S; Đơn vị: kg/m2
.h ). Đặc tính này thƣờng sử dụng cho các lò hơi nhỏ trong công nghiệp.
2
D
S ,Kg / m .h
H

D: Sản lƣợng hơi của lò; (kg/h)
H: diện tích bề mặt sinh hơi (bề mặt đốt); (m2
)
6. Nhiệt thế diện tích trên ghi:
Là nhiệt lƣợng sinh ra trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích bề mặt của ghi.
qr =
lv
t
BQ
R
R: diện tích mặt ghi; (m2
)
4.1.3 Phân loại lò hơi:
- Theo nhiệm vụ của lò hơi trong sản xuất ta có: lò hơi công nghiệp và lò hơi sx điện năng.
Lò hơi công nghiệp phục vụ cho các quá trình công nghệ ở các nhà máy sản xuất công nghiệp
(thƣờng sản xuất hơi bão hoà, áp suất hơi không vƣợt quá 2,0 Mpa, nhiệt độ t = 2500
C). Lò hơi
phục vụ cho sản xuất điện sản xuất hơi quá nhiệt, có công suất lớn, áp suất và nhiệt độ hơi cao,
thƣờng lớn hơn 2,0 Mpa và trên 3500
C.
- Theo chế độ đốt nhiên liệu trong buồng lửa ta có: Lò ghi thủ công; lò ghi nửa cơ khí; lò
ghi cơ khí (ghi xích); lò phun nhiên liệu lỏng, lò phun nhiên liệu khí; lò phun bột than thải xỉ khô
hay thải xỉ lỏng; lò buồng đốt xoáy; lò buồng lửa tầng sôi.
- Theo chế độ tuần hoàn của nƣớc trong lò ta có: Lò tuần hoàn tự nhiên; lò tuần hoàn cƣỡng
bức; lò trực lƣu.
Tuy nhiên cách phân loại này chỉ thể hiện một vài đặc tính nào đó của lò hơi nên thực tế khi
gọi tên lò hơi thƣờng ngƣời ta kết hợp nhiều kiểu phân loại.
Sau đây giới thiệu tóm tắt một vài kiểu nồi hơi:

20. 19
a-Lò hơi kiểu trụ đứng; b-Lò hơi kiểu ống nước đứng; c-Lò hơi kiểu màn chắn;
a. Lò hơi kiểu trụ đứng:
Có vỏ trụ ngoài 2, thân trụ bên trong 3, phía đáy có thể liên kết qua tấm đệm hoặc gấp mép trụ
bên trong. Phía trên có cổ 4, 5 dạng hình cầu; liên kết với buồng khói 6 hoặc hệ ống đứng; qua đó
khí và khói từ buồng lửa 1 vào ống khói 7. Nƣớc đƣa vào khoảng không gian giữa 2 và 3. Tại đây
nƣớc bốc hơi dƣới tác dụng của nhiệt, tập trung giữa 4 và 5; thoát qua ống dẫn hơi. Trong quá
trình làm việc nƣớc đƣợc cấp liên tục vào bình. Loại thiết bị này có năng suất hơi từ 0,2  1 T/h;
sản xuất hơi bão hoà có áp suất tới 9 atm.
b. Lò hơi kiểu ống nước đứng:
Gồm hai trống ngang 1, 4 đặt phía trên nhau; liên kết với ống nƣớc sôi 2, 3 đƣờng kính 51 
60 mm. Bao phủ bên ngoài hệ theo chiều dọc, ngang dòng khí khói, truyền nhiệt vào nƣớc bằng
đối lƣu. Nƣớc cung cấp vào phần trên trống 1 lò hơi. Từ đây nƣớc đƣợc đun nóng ở ống đi xuống
3 của hệ thống lò hơi, và hƣớng về trống dƣới 4. Ra khỏi trống nƣớc đƣợc hâm nóng mạnh, nhờ
ống 2 quay trở về trống trên. Dƣới tác dụng của nhiệt, truyền qua thành ống, làm nƣớc bốc hơi.
Lực kích thích gây ra chuyển động của nƣớc theo chu kỳ tuần hoàn là do sự sai khác về mật độ

21. 20
của nƣớc ở trên và dƣới. Hỗn hợp nƣớc nạp đầy ống lên. Tại trống trên của lò hơi, hơi tách khỏi
nƣớc đi ra khỏi trống, nƣớc quay trở lại ống xuống.
Lò hơi kiểu ống nƣớc đứng có năng suất hơi 2,5  50 T/h, áp suất hơi 14  40 atm. Hơi bão hoà
hoặc hơi quá nhiệt tới 250, 370, 425 và 440 0
C.
c. Lò hơi kiểu màn chắn:
Khác nhau chủ yếu là bề mặt hâm nóng kiểu màn chắn 1, liên hợp với buồng lò đốt, vì nhiên
liệu rắn cháy ở dạng bột. Loại hình này, khi làm việc nƣớc đƣợc bốc hơi đồng thời làm giảm bề
mặt trao đổi nhiệt.
Loại này dùng cho các trạm điện. Năng suất hơi từ 35 ÷ 2500 T/h để sản xuất hơi quá nhiệt có áp
suất từ 40 ÷ 255 atm, nhiệt độ 440 ÷ 5850
C.
Hình - Sơ đồ chuyển động của nước, hỗn hợp hơi và hơi của liên hợp lò hơi
a - Chu trình tự nhiên b - Chu trình cưỡng bức nhiều lần c - Kiểu thẳng
Trong lò hơi có chu trình tự nhiên, nƣớc đƣợc cung cấp bởi bơm 1, qua bộ hâm nóng nƣớc 2
vào trống trên 3, nƣớc đƣợc bốc hơi trong chu trình 4, 5. Hơi tạo ra ở trống 3 đi vào bộ quá nhiệt
6, và tới nơi tiêu thụ.
Lò có chu trình cƣỡng bức nhiều lần, tƣơng tự loại chu trình tự nhiên, nƣớc cấp vào trống 3,
chuyển động của nƣớc theo chu trình khép kín 4, 5, nhờ bơm 7. Tiếp theo hơi từ trống vào bộ
quá nhiệt, sau đi tới nơi tiêu thụ.
Trong chu trình thẳng, nƣớc cung cấp qua bộ hâm nóng nƣớc, giống sơ đồ trƣớc, nhƣng chu
trình bốc hơi khép kín không có. Bề mặt đốt nóng bốc hơi 4, 5 là bề mặt kéo dài bộ hâm nóng
nƣớc 2 và cũng trực tiếp vào bề mặt đốt nóng bộ quá nhiệt 6. Nhƣ vậy, quá trình bốc hơi của
nƣớc chỉ một lần trong bề mặt bốc hơi nóng.
4.1.4 Các thiết bị phụ trợ lò hơi:
a. Các kết cấu bố trí trên thân lò:
- Khung, Sƣờn:
+ Khung, sƣờn lò là các kết cấu chịu tải trọng, chịu các lực khí động và lực uốn, xoắn của
môi trƣờng xung quanh.
+ Khung lò chịu tải trọng của các bộ phận thiết bị : Toàn bộ trọng lƣợng bao hơi; hệ thống
dàn ống nƣớc sinh hơi và dàn ống nƣớc xuống, vòi phun ; bộ quá nhiệt ; bộ hâm nƣớc v.v...
- Tƣờng lò và bảo ôn tƣờng lò:
Tiêu thụ
Nước cung cấp
a) b) c)

22. 21
+ Nhiệm vụ của bảo ôn tƣờng lò là ngăn chặn sự tỏa nhiệt ra môi trƣờng xung quanh, giảm
tổn thất nhiệt. Đối với lò hơi có buồng lửa làm việc ở chế độ áp lực âm, tƣờng lò phải chống gió
lạnh lọt vào buồng lửa, ổn định hệ số không khí thừa trong buồng lửa, góp phần đốt cháy nhiên
liệu ổn định. Đối với lò hơi làm việc ở chế độ áp suất dƣơng thì tƣờng lò phải kín, tránh xì hở.
+ Đối với lò hơi công nghệp công suất nhỏ, tƣờng lò chỉ cần cấu tạo bởi hai lớp sát ống lò, là
gạch sa mốt chịu nhiệt, lớp kế là lớp bảo ôn bằng amiăng hoặc bông thủy tinh, bên ngoài lò trang
trí bằng kim loại vừa chắc lớp bảo ôn vừa làm đẹp thân lò.
b. Các trang thiết bị an toàn, dụng cụ đo lắp trên lò:
- Các trang thiết bị an toàn: Van an toàn, màng phòng nổ, định chì…
- Các dụng cụ đo kiểm: Đồng hồ đo áp suất và nhiệt độ hơi, ống thủy…
- Các loại van chính:
+ Van một chiều: Chỉ cho môi chất đi theo một chiều và tự động đóng khi môi chất đi theo
chiều ngƣợc lại. Trong lò hơi van một chiều đƣợc lắp ở đƣờng ống nƣớc trƣớc khi vào bộ hâm
nƣớc, van một chiều thƣờng đƣợc lắp theo van khóa, van khóa lắp trƣớc van một chiều. (hình vẽ)
+ Van khóa (Van thường): Là loại van dùng để đóng mở dòng môi chất lƣu thông qua, ngoài
ra van còn dùng để cô lập thiết bị đoạn đƣờng ống khi sửa chữa.
Van khóa có ba loại: Van đĩa, van cửa, van vòi nƣớc.
+ Van hơi chính : Có công dụng tách nƣớc có trong hỗn hợp hơi nƣớc của nƣớc lò, nhằm
không cho nƣớc đi lẫn trong đƣờng ống hơi chính. Lò không có bộ quá nhiệt, van hơi chính đƣợc
lắp trên đƣờng ống hơi ra chính của lò, nếu lò có thêm bộ phận quá nhiệt thì van hơi chính đƣợc
lắp sau bộ quá nhiệt. Trƣờng hợp một ống hơi chính phục vụ cho một nhóm lò, ta lắp cho mỗi lò
hơi một van triệt hồi để ngăn không cho hơi nƣớc từ hệ thống dẫn trở lại một lò hơi nào đó khi
ngừng hoạt động.
c. Các thiết bị phụ bố trí ngoài lò hơi:
1. Bơm cung cấp nước cho lò hơi:
Bơm cung cấp nƣớc vào lò hơi là thiết bị quan trọng bắt buộc phải có của lò hơi. Thƣờng
dùng nhất là bơm ly tâm hoặc bơm bittông chạy bằng động cơ điện.
Bơm cấp vào lò hơi thƣờng đặt dƣới tầng không mét có áp suất đầu đẩy lớn. Tùy thuộc vào
áp suất bao hơi của lò hơi mà chọn các loại bơm ly tâm có áp suất thích hợp. Thƣờng chọn áp lực
đầu đẩy của bơm nƣớc cấp lớn hơn áp suất bao hơi từ (1.3 - 1.5) lần. áp lực đầu đẩy của bơm
nƣớc cấp tùy thuộc vào số tầng cánh động của bơm. Trong các lò hơi công nghiệp công suất bé,
chỉ cần lắp bơm ly tâm cấp nƣớc vào lò hơi từ (2 - 4) tầng cánh động (5-15)at
2. Bơm dầu, béc đốt dầu:
- Bơm dầu mồi DO để cung cấp cho đốt cháy nhiên liệu chính trong thời gian khởi động lò,
thƣờng các kiểu bơm ly tâm có áp lực đầu đẩy của bơm từ (3-10) KG/cm2
, điều này phụ thuộc
vào sản lƣợng lò.
- Bơm dầu mazút, thƣờng lắp đặt cho các lò đốt nhiên liệu bằng mazút, áp lực (3-10)
KG/cm2
.
- Béc đốt dầu DO : Dầu DO có nhiệt trị cao nên không cần phải sấy nóng trƣớc khi đốt. Béc
đốt DO sử dụng với bơm dầu và quạt. Dầu và gió hòa trộn trƣớc khi cháy phía ngoài lỗ phun. Béc
đốt dầu gồm lỗ vòi phun, cánh xoáy tạo ra dòng xoắn trƣớc đầu béc.
- Béc đốt dầu FO : Dầu FO muốn cháy tốt phải đƣợc phun thành những hạt sƣơng nhỏ bằng
cách tăng áp suất dầu hay bằng cách sử dụng lực ly tâm sau khi dầu đã đƣợc nung nóng ở nhiệt
độ (80 - 115o
C). Béc đốt dầu FO gồm lỗ vòi phun, cánh xoáy tạo ra dòng xoắn, lọc tinh ...

23. 22
Để lò đƣợc cháy tốt, tỉ lệ dầu và gió đƣợc đƣa vào theo một tỉ lệ thích hợp theo những yêu
cầu chính sau :
- Điều hòa lƣu lƣợng nhiệt năng của lò hơi cung cấp sao cho không bị dƣ so với nhu cầu.
- Duy trì hiệu suất đốt cao.
- Hạn chế sự trồi sụt về ứng suất nhiệt trên thiết bị.
3. Máy nén khí:
Ở lò đốt dầu, máy nén khí là thiết bị cần để cung cấp khí nén cho quá trình khởi động lò để
đốt cháy nhiên liệu dầu. áp lực máy nén phải đạt khoảng (10-15)KG/cm2
lƣu lƣợng khoảng 10
m3
/phút. Khi lò hơi đã hóa hơi, nâng công suất thì hệ thống nén khí ngừng làm việc. Việc tán
sƣơng giọt dầu ở miệng vòi phun buồng lửa, lúc này do đƣờng trích hơi có nhiệt độ từ (300-
400)0
C đảm nhiệm.
4. Quạt gió :
Quạt gió dùng để đẩy gió vào bộ sấy không khí, hoặc đƣa gió vào cung cấp cho buồng lửa đốt
nhiên liệu. Quạt thƣờng dùng là quạt ly tâm áp suất dƣ tạo ra trong quạt khoảng 0.15KG/cm2
, còn
lƣu lƣợng khoảng 10m3
/phút trở lên.
5. Quạt hút khói:
Nhiệm vụ của ống khói là hút khói trong buồng lửa ra ngoài ống khói. Quạt hút khói thƣờng
là quạt ly tâm. Ở lò hơi bé, ít dùng quạt hút khói vì buồng lửa có bố trí quạt gió làm việc ở chế độ
áp lực.
Việc điều chỉnh lƣu lƣợng gió (khói ) của quạt ly tâm (quạt gió, quạt, hút khói) bằng cách thay
đổi số vòng quay của roto theo cách thay đổi số vòng quay của động cơ điện, nhờ biến trở điều
chỉnh. Ta cũng có thể điều chỉnh lƣu lƣợng gió, khói bằng van tiết lƣu (van tiết lƣu có thể đặt
trƣớc hay sau đầu đẩy quạt gió) hoặc điều chỉnh độ mở lớn nhỏ các lá chắn.
6. Biến thế đánh lửa:
Là loại biến thế cách ly 110V hay 220V. Hai đầu ra của biến thế là cao thế có thể là 6000V,
8000V, 10000V, 12000V, 14000V, 16000V. Với cƣờng độ từ (17-22)mmA.
7. Bugi đánh lửa:
Là 2 điện cực tạo tia lửa điện. Đƣợc nối với 2 đầu ra của biến thế. Khoảng cách giữa 2 cực
bugi (4-8)mm . Hai đầu điện cực phải đƣợc sạch sẽ thì tia lửa mới mạnh.
8. Van điện từ:
Là loại van mở hay đóng bằng lực điện từ. Có loại van dùng cho dầu, cho nƣớc, cho khí. Điện
nguồn sử dụng thƣờng là AC (có thể DC). Với loại van dùng điện AC có thể chạy DC nhƣng
ngƣợc lại không đƣợc. Khi sử dụng van theo chỉ dẫn của nhà chế tạo (có mũi tên để xác định đầu
vào và đầu ra)
9. Bộ chương trình:
Đƣợc lập trình sẵn theo một trình tự:
- Quạt gió và bơm dầu chạy trƣớc 15-30 phút để thông gió lò.
- Cấp điện cho biến thế đánh lửa từ 10-30 phút sau đó tự ngắt. Trong thời gian đó đồng thời
cấp điện cho van điện từ. Van sẽ đƣợc cấp điện liên tục nếu có lửa và sẽ bị ngắt điện nếu không
có lửa hoặc mồi không đƣợc.
- Photo cell có nhiệm vụ kiểm soát ngọn lửa trong buồng đốt (để khống chế van điện từ và
điều khiển ngắt bơm dầu sau khi mất lửa khoảng 10-30 phút.
10. Bộ bơm nước tự động và bảo vệ thiếu nước: Có nhiệm vụ :

24. 23
- Thiếu nƣớc nghiêm trọng : là mực nƣớc gần bằng một trong những ống lửa ở vị trí cao
nhất (mức nƣớc ở vị trí báo động). Bộ bơm nƣớc tự động và bảo vệ sẽ ngắt điện không cho lò
hoạt động đồng thời báo động bằng chuông.
- Thiếu nƣớc vừa : Mực nƣớc tối thiểu còn lại trong bao hơi là (300-500)mm. Nó tự động
bật bơm nƣớc lên để cấp nƣớc vào lò (lò vẫn hoạt động đƣợc)
- Mực nƣớc vừa đủ : là mực nƣớc chứa trong bao hơi cách tâm bao hơi khoảng  50mm.
11. Bộ xông dầu bằng điện: (nếu dùng dầu FO)
Dùng để nâng nhiệt độ dầu lên (80-115) o
C để tán sƣơng và dễ bốc cháy. Thƣờng bộ xông dầu
gồm có điện trở, đầu dò nhiệt, rơle nhiệt, 1 rơle nhiệt điều khiển hoạt động của điện trở. 1 rơle
nhiệt nối với công tắc (đóng, mở) hoạt động của lò
12. Bộ quá nhiệt:
Có nhiệm vụ nâng cao độ khô và nhiệt độ của hơi nƣớc bảo hòa, giảm độ ẩm. Bộ quá nhiệt đặt
trong buồng lửa là bộ quá nhiệt bứac xạ, nếu bố trí ở buồng lửa có dòng khói đối lƣu gọi là bộ
quá nhiệt đối lƣu. Dòng hơi quá nhiệt đi trong ống xoắn thƣờng bố trí đi ngƣợc chiều dòng khói
cháy bên ngoài ống.
13. Bộ hâm nước:
Có nhiệm vụ nấu nƣớc sôi lên nhiệt độ (90-125) o
C để đƣa vào ba long nƣớc của lò hơi để
tránh ứng suất nhiệt và làm giảm hiệu suất lò. Thƣờng đƣợc lắp đặt trong bồn nƣớc trung gian.
14. Bộ sấy không khí:
Dùng để sấy nóng không khí trƣớc khi đƣa vào buồng lửa để hỗ trợ đốt cháy nhiên liệu. Nhiệt
độ dòng khí đƣợc sấy đạt từ (300-400) o
C . Nguyên tắc hoạt động là khói cháy đi trong ống,
truyền nhiệt cho vách ống. Không khí đi xung quang ngoài ống hấp thụ nhiệt của khói truyền qua
vách ống
15. Các ống dẫn:
- Đƣờng ống dẫn hơi :
Đƣợc chế tạo từ các vật liệu thép có thể chịu áp lực cao. Các ống này nối với nhau nhờ những
mặt bít hoặc hàn ghép, các mối nối mặt bít phải có vòng đệm. Chất liệu vòng đệm đƣợc sử dụng
tùy thuộc áp suất làm việc :
P ≤ 25 at : Vòng đệm bằng Paronit.
P > 25 at : Vòng đệm bằng đồng tấm gợn sóng có nhồi Amiăng hoặc bằng thép mềm.
Để giải quyết hiện tƣợng giản nỡ dài do nhiệt của ống dẫn hơi ta phải dùng ống nối ở các chỗ
đi ngoặc của ống dẫn hoặc dùng các thiết bị bù trừ ở các chỗ ống thẳng.
Để loại trừ hiện tƣợng ngƣng tụ hơi và toả nhiệt của ống dẫn ta phải bọc cách nhiệt và phía
ngoài phải sơn màu theo qui định..
Để tránh hiện tƣợng và chạm thuỷ kích do co sự tồn tại của nƣớc trong ống dẫn hơi (nhất là
những đoạn ống không bọc cách nhiệt ta cần phải lắp các thiết bị tự động xả nƣớc ngƣng tụ (con
cóc) trên đƣờng ống hơi.
- Đƣờng ống dẫn nƣớc cấp :
+ Đối với lò < 4T có thể lắp 01 đƣờng ống dẫn nƣớc cấp
+ Đối với lò > 4T có thể lắp 02 đƣờng ống dẫn nƣớc cấp
Trên đƣờng ống dẫn nƣớc cấp phải đặt van khoá ngay sát lò và van một chiều rồi mới đến
bơm nƣớc cấp.
- Đƣờng ống xả : Để tháo bỏ cặn, bùn lắng đọng muối tích tụ trong lò. Trên đƣờng ống xả
phải bố trí 2 van xả chậm và xả nhanh. Các đƣờng ống xả phải lắp đặt để sao cho an toàn đối với
ngƣời sử dụng và các đối tƣợng xung quanh.

25. 24
4.2 Cơ sở truyền nhiệt - nhiên liệu và quá trình cháy
4.2.1 Cơ sở truyền nhiệt:
Nhiệt bao giờ cũng có khuynh hƣớng truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp
đến khi đạt đƣợc sự cân bằng nhiệt giữa hai vật thể. Có 3 loại truyền nhiệt : Dẫn nhiệt, đối lƣu
nhiệt và bức xạ nhiệt.
a. Truyền nhiệt dẫn nhiệt:
Là phƣơng thức trao đổi nhiệt giữa các vật hay các phần của vật với những nhiệt độ khác nhau
khi tiếp xúc trực tiếp với nhau.
Đặc trƣng cho mức độ dẫn nhiệt của vật là ở. Với hệ số dẫn nhiệt càng thấp thì vật liệu đƣợc
sử dụng làm chất cách nhiệt.
Với muội than, cáu cặn làm giảm sự truyền nhiệt, ta phải thƣờng xuyên vệ sinh ống lò, ống
lửa và xử lý nƣớc.
b. Truyền nhiệt đối lưu :
Là phƣơng thức trao đổi nhiệt giữa bề mặt của chất rắn với chất khí hay chất lỏng chuyển
động. Trong đó đặc trƣng cho đối lƣu nhiệt là hệ số toả nhiệt . ảnh hƣởng của chuyển động chất
lỏng với .
cƣỡng bức >> tự nhiên
chảy rối >> chảy tầng
Đối với chất lỏng và chất khí : chất lỏng >> chất khí
c. Truyền nhiệt bức xạ:
Là phƣơng thức trao đổi nhiệt giữa các vật có khoảng cách với nhau. Trong thực tế ta thƣờng
gặp trao đổi nhiệt bằng bức xạ giữa ngọn lửa hay là khói khí nóng với vách bao bọc nó.
Đối với lò hơi, sự truyền nhiệt là tổng hợp của 3 cách :
- Từ lửa qua khói đến vách lò là vừa truyền nhiệt bức xạ, vừa đối lƣu.
- Nhiệt truyền từ vách buồng đốt đến lớp nƣớc : đối lƣu.
- Nhiệt truyền từ tƣờng lò đến lớp bảo ôn : dẫn nhiệt.
4.2.2 Nhiên liệu đốt lò hơi:
a. Khái niệm chung về nhiên liệu:
Nhiên liệu là những vật chất mà khi đốt cháy phát ra ánh sáng và tỏa một nhiệt lƣợng lớn.
b. Nhiên liệu rắn :
- Gỗ: Thành phần hóa học của gỗ gồm : (Cacbon) C = 50% ; (Hydro) H = 6% ; (Nitơ)
N=0,5 % (Oxy) O=43%
Độ ẩm: Kí hiệu W cao, độ tro A thấp.
Nhiệt trị của gỗ thấp: 2966 kcal/kg, nhiều chất bốc Vc =(80-90)% nên dễ cháy. Do đó khi
nhóm lò ngƣời ta thƣờng dùng gỗ.
- Than: đƣợc hình thành từ hàng triệu năm, tùy theo tuổi mà chia ra thành chia ra các loại:
than bùn, than nâu, than đá, than gầy, than antraxit.
+ Than bùn: là dạng trung gian chuyển từ trạng thái thực vật sang sang khoáng vật, lƣợng
chất bốc Vc nhiều tới 70 %, độ ẩm tới 90 %, còn than antraxit lƣợng chất bốc thấp, thành phần
hydro trong than thấp, nhƣng hàm lƣợng cacbon cao nhất.
+ Than nâu: sự phân hóa địa chất già hơn than bùn; độ ẩm W = (20-60) %; độ tro: (15- 50)
%; chất bốc VC = (30-50) %
+ Than đá: có độ tuổi hình thành cao hơn than nâu, hàm lƣợng cácbon trong than đá lớn,chất
bốc thay đổi trong phạm vi lớn VC = (15-50) % than đá ổn định về mặt cấu trúc, ít bị phân hóa.
c. Nhiên liệu lỏng:

26. 25
Nhiên liệu lỏng nhƣ xăng, dầu hỏa, dầu diezen, dầu mazút.
- Xăng: Trị số ốctan biểu thị khả năng chống kích nổ của xăng. Trị số ốctan càng cao thì khả
năng chống kích nổ càng lớn. Để có trị số ốctan trong xăng ngƣời ta pha chì vào xăng, xăng A-72
có màu vàng, xăng A76 có màu xanh lă cây, xăng A 92 có màu nƣớc biển.
- Dầu hỏa: dầu hỏa là loại nhiên liệu chƣng cất trực tiếp. Dầu hỏa tốt là loại khi thắp đèn
ngọn lửa dài mà ít khói, có hàm lƣợng lƣu huỳnh nhỏ 0,05% và lƣợng Hydro thơm ít để tránh độc
hại đến sức khỏe con ngƣời. Dầu hỏa để thắp sáng và để rửa sạch các chi tiết máy tốt hơn xăng
hoặc dùng dầu diezen, dầu hỏa dùng để nhóm lò rất tốt.
- Dầu diezen: là sản phẩm của quá trình chƣng cất trực tiếp, đƣợc dùng cho máy nổ, các
động cơ đốt cháy nhiên liệu bằng cách phun nhiên liệu vào buồng đốt.
- Dầu mazút: là thành phần cặn của quá trình chƣng cất dầu mỏ với áp suất thƣờng. Các loại
dầu nhớt chỉ khác nhau ở độ nhớt, nhiệt độ chớp cháy và nhiệt độ đông đặc.
d. Gia công nhiên liệu trước khi đốt:
Yêu cầu của dầu khi đi qua vòi phun để vào buồng lửa đốt là :
+ Dầu phải đƣợc sấy nóng từ (100-115) O
C để dễ bắt lửa và giảm sức căng bề mặt, giảm độ
nhờn giọt dầu.
+ Phải đƣợc phun thành bụi sƣơng.
+ Không có tạp chất lẫn trong các giọt dầu.
4.2.3 Quá trình cháy:
a. Tổn thất nhiệt trong quá trình vận hành lò :
1. Phương trình tổng quát của lò khi vận hành:
Nhiệt lƣợng sinh ra trong quá trình cháy nhiên liệu đƣợc chia thành hai phần: một phần dùng
để cung cấp cho nƣớc biến thành hơi với thông số đã cho gọi là nhiệt lƣợng hữu ích. Còn một
phần nhiệt lƣợng mất mát đi trong quá trình làm việc của lò hơi gọi là tổn thất nhiệt.
Ứng với một kg nhiên liệu rắn lỏng, hay một m3
nhiên liệu khí khi cháy trong lò hơi ở điều
kiện vận hành ổn định ta có phƣơng trình căn bằng nhiệt nhƣ sau:
Qđv =Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5 +Q6 ( KJ/kg)
Trong đó:
Qđv: Nhiệt lƣợng của một kg nhiên liệu đƣa vào lò hơi. (KJ/kg)
Q1: Nhiệt lƣợng hữu ích dùng để sản xuất hơi. (KJ/kg)
Q2: Tổn thất nhiệt do khói thaỉ mang ra ngoài môi trƣờng. (KJ/kg)
Q3: Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học. (KJ/kg)
Q4: Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học (KJ/kg)
Q5: Tổn thất do nhiệt tỏa ra ngoài ,môi trƣờng. (KJ/kg)
Q6: Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài môi trƣờng. (KJ/kg)
Biểu diễn dƣới dạng phần trăm ta có:
%`
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100
%
100 6
5
4
3
2
1
1
§













dv
dv
dv
dv
dv
dv
dv
V
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
100 = q1+q2 +q3+q4 +q5 + q6
Đối với lò đốt dầu q6 = 0
Với:
3 5 6
1 2 4
1 2 3 4 5 6
dv dv dv dv dv dv
Q Q Q
Q Q Q
q 100%;q 100%;q 100%;q 100%;q 100%;q 100%
Q Q Q Q Q Q
     

27. 26
Suy ra hiệu suất lò hơi: (công thức tính nhiệt lò hơi theo cân bằng ngƣợc)
Công thức tính cân bằng nhiệt lò hơi theo cân bằng thuận :
Trong đó : (%)
100
2
1


Q
Q

B: Lƣợng tiêu hao nhiên liệu trong một giờ (kg/h)
D: Sản lƣợng hơi của lò (kg/h)
iqn, inc : Nhiệt hàm của hơi quá nhiệt và nƣớc cấp cho lò. (kg/h)
2. Các biện pháp giảm tổn thất trong quá trình vận hành đốt lò:
- Tổn thất nhiệt do khói thải mang đi q2 %:
+ Nguyên nhân của tổn thất q2 là do: nhiệt độ sản phẩm cháy trong buồng lửa tăng cao; các
bề mặt nhận nhiệt đối lƣu không hấp thụ hết. Mặt khác nhiệt độ gió ở đầu đẩy quạt gió là nhiệt độ
khí trời (20-40) o
C. Trong khi đó nhiệt khói thải ra khỏi lò là (130-150 ) o
C .Điều này gây ra tổn
thất nhiệt q2 (%), hoặc Q2 (KJ/kg)
Thông thƣờng nhiệt tối ƣu của khói thải là : (120  20) 0
C, nếu thấp quá, sẽ gây ra hiện tƣợng
đọng sƣơng hơi nƣớc trong khói, dễ tạo thành H2SO4 gây nên ăn mòn bề mặt đốt đuôi lò.
+ Biện pháp giảm tổn thất q2 khi vận hành:
Vì q2 là hàm số của hệ số không khí thừa buồng lửa. Khi hệ số không khí thừa càng lớn làm
cho nhiệt độ cháy lý thuyết hạ thấp xuống ,làm giảm nhiệt lƣợng hấp thụ bằng bức xạ của buồng
lửa, và nhƣ vậy làm tăng nhiệt độ khói thải sau buồng lửa.
- Tổn thất do cháy không hết về mặt hóa học: q3 (%):
+ Nguyên nhân gây ra tổn này là do trong sản phẩm cháy có chứa các chất khó cháy, hoặc
cháy không hoàn toàn nhƣ : H2 , CO, CH4. Những chất này có khả năng cháy để sinh nhiệt nhƣng
chúng chƣa cháy gây nên tổn thất nhiệt Q2. Ngoài ra trong buồng lửa không đủ không khí để cung
cấp cho quá trình cháy để oxy hóa hoàn toàn chất cháy và do khả năng pha trộn kém giữa không
khí và nhiên liệu khi phun vào buồng đốt.
+ Biện pháp giảm tổn thất Q3:
q3 = f(bl) là hàm số tỉ lệ nghịch với hệ số không khí thừa của buồng lửa, ngƣợc lại với
q2=f(bl) tỉ lệ thuận . Do đó cần xác định tối ƣu trị số bl tại giao điểm hai hàm số q2,, q3 .
Khi (bl) tăng thì tổn thất q3 giảm, đƣa gió hợp lý để tán sƣơng giọt dầu, để tổn thất nhiệt
(q2+q3) là nhỏ nhất.
- Tổn thất nhiệt do cháy không hết về mặt cơ học : q4 (%)
+ Nguyên nhân gây ra tổn thất q4là do nhiên liệu đƣa vào buồng lửa chƣa kịp tham gia vào
quá ttình cháy thì đã bị thải ra ngoài lò theo ba đƣờng : lẫn theo xỉ, lọt qua ghi, bay theo khói gây
nên tổn thất q4. Lò phun dầu tổn thất q4 ít nhất.
q4=f(bl) ,tổn thất q4 giảm khi bl tăng đến một giá trị nào đó. Đối với lò đốt dầu, cần điều
chỉnh lƣợng gió nóng và lƣợng hơi bảo hòa tán sƣơng giọt dầu.
- Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra ngoài môi trƣờng xung quanh lò hơi : q5(%)
Do xung quanh lò hơi có nhiệt độ caohơn nhiệt độ môi trƣờng nên có sự truyền nhiệt từ lò hơi
ra môi trƣờng xung quanh, do chất lƣợng bảo ôn kém .

28. 27
b. Quá trình cháy của nhiên liệu rắn trong buồng lửa:
1. Đặc điểm:
- Đặc điểm chung của quá trình cháy dòng than phun
+ Dòng nhiên liệu phun vào buồng lửa là dòng hỗn lƣu tự do.
+ Trong quá trình chuyển động, dòng không ngừng cuốn theo vật chất ổ môi trƣờng xung
quanh làm cho bề mặt tăng, còn tốc độ của lớp biên dòng lại giảm. Vùng xảy ra hiện tƣợng
khuếch tán trộn lẫn giữa dòng và môi trƣờng gọi là lớp biên hỗn lƣu của dòng. Chiều dày của lớp
biên ngày càng tăng theo chiều chuyển động của dòng (Dòng không khí tản rộng ra dạng nan
quạt) Mặt ngoài của lớp biên hỗn lƣu tiếp xúc với môi trƣờng tĩnh (môi trƣờng không có sự thay
đổi).
- Quá trình cháy dòng than bột:
+ Quá trình cháy hạt than tuân theo thứ tự sau: Sấy khô nhiên liệu; làm bốc chất bốc; bắt
lửa cháy hạt than; cháy cốc còn lại và tạo xỉ. Đây là các giai đoạn chính của quá trình cháy.
Chất bốc chứa trong các hạt than sau khi đƣợc sấy nóng sẽ bốc hơi, bắt lửa và hình thành lớp
bọc xung quanh hạt nhiên liệu. Lớp này hạn chế sự khuếch tán của oxy tiếp tục lên bề mặt hạt
than. Tùy theo mức độ cháy của chất bốc, mà quá trình cháy chuyển sang cốc còn lại, và tiếp tục
cháy cốc còn lại để tạo xỉ. Trƣớc hết quá trình cháy hạt than xảy ra trên bề mặt, sau đó phát triển
sâu vào hạt nhiên liệu quá trình cháy càng tốt, thì nhiệt lƣợng sinh ra càng nhiều. Vì bột than rất
bé nên quá trình cháy xảy ra rất nhanh chóng từ (1-2)giây.
Quá trình cháy dòng nhiên liệu còn phải có thêm hỗ trợ tác động khác nhƣ : Cung cấp thêm
lƣợng gió nóng cho sự cháy, tăng nhiệt độ không gian buồng đốt, tăng mức độ chảy rối dòng
nhiên liệu .
Vùng có nhiệt độ cao nhất của buồng lửa là vùng trung tâm cháy.Vùng này ở tâm buồng lửa
và ngang mức đặt vòi phun. Nhiệt độ vùng trung tâm cháy đạt tới 1500-1700o
C, có khi cao hơn.
Tại đây nguồn nhiệt để sấy bột than chủ yếu là bức xạ nhiệt của ngọn lửa và do hạt than này tiếp
xúc với các hạt than khác nóng hơn.
+ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy dòng than bột:
• Sự gia tăng nhiệt độ ảnh hƣởng đến quá trình cháy.
• Ảnh hƣởng của việc cung cấp không khí vào buồng lửa :
2. Sự cháy nhiên liệu rắn trên ghi lò:
Sự cháy nhiên liệu rắn trên ghi lò là quá trình cháy theo lớp. Các quá trình cháy nhiên liệu
theo thứ tự : Sấy, bốc ẩm, bốc chất bốc, bắt lửa cháy, cháy cốc còn lại, tạo xỉ xảy ra liên tiếp theo
chiều dày của lớp nhiên liệu. Vì trên bề mặt của lớp nhiên liệu vẫn tiếp tục cháy các chất khí còn
lại, nên qúa trình khí động phải đảm bảo sao cho không khí thông suốt, chạy xuyên qua chiều dày
của lớp nhiên liệu để cung cấp đủ oxy cho quá trình cháy và thổi đều oxy qua lớp nhiên liệu.
Nhƣng áp lực không khí không vƣợt quá trọng lƣợng hạt than, và thỏa mãn phƣơng trình sau thì
ta có đƣợc chế độ gió tối ƣu:
 

 
 

3 2
2
6 4 2
( )
nl kk kk
c
 
Trong đó:  : Đƣờng kính qui dẫn qui dẫn của hạt nhiên liệu(m).
: tốc độ tƣơng đối của hạt nhiên liệu và của không khí.
c : hệ số trở lực, phụ thuộc vào hệ số Râynon (Re)
nl, kk : khối lƣợng riêng của nhiên liệu và của không khí. (kg/m3
).

29. 28
Từ phƣơng trình trên, ta tính đƣợc tốc độ gió thổi vào lớp nhiên liệu trên mặt ghi lò :
  



3 6
. nl kk
kk
x (m/s)
c. Quá trình cháy dòng nhiên liệu lỏng phun sương vào buồng đốt:
1. Yêu cầu kết cấu thiết bị phun dầu:
Nhiên liệu đốt đƣợc đƣa vào buồng đốt nhờ thiết bị phun dầu. Có hai kiểu cấu tạo vòi phun
dầu là loại thổi bằng khí nén (hoặc hơi bảo hòa) và loại vòi phun cơ khí.
Các vòi phun thƣờng đặt ở tƣờng trƣớc buồng lửa, tùy theo công suất lò mà vòi phun nhiều
hay ít. Các vòi thƣờng lắp thành hai hàng, hàng trên và hàng dƣới ngang cốt làm việc. Mỗi hàng
có từ ba đến bốn vòi phun.
Yêu cầu cơ bản của vòi phun dầu là : dầu mazút (FO) hoặc dầu diezen(DO) phun ra khỏi
miệng vòi phải thành bụi mịn nhƣ sƣơng mù.
Dòng phun càng chảy rối, hỗn hợp giữa lớp khí nén (hoặc hơi bão hòa) quay cuồng rối loạn
trong dòng không khí nóng (với tỷ lệ thích hợp) lò đốt càng tốt,hạt bụi dầu càng nhỏ thì hiệu quả
sự cháy càng cao.
Ở vòi phun kiểu cơ khí, dầu mazút đƣợc phun thành bụi nhờ động năng của dòng tạo nên bởi
áp suất cao khoảng (15-35)KG/cm2
. Sản lƣợng vòi phun đạt tới 10Tấn/h.
Vòi phun kiểu thổi, dầu mazút đƣợc phun thành bụi sƣơng nhờ động năng của dòng hơi (hoặc
khí nén) có áp suất hơi từ (2,5 – 3) KG/cm2
, tốc độ của dòng hơi khoảng (400 –1000) m/s, lớn
gấp nhiều lần so với tốc độ dòng dầu ( khoảng 1-2 m/s).
Nên đặt vòi phun ở tƣờng trƣớc, và không đặt gần tƣờng bên nhằm tránh cho những hạt dầu
mazút chƣa cháy hết văn vào dàn ống tƣờng bên. Khoảng cách này không nhỏ hơn 15 m.
2. Quá trình cháy dòng nhiên liệu lỏng:
- Cơ- lý- hóa của sự cháy giọt dầu dƣới dạng phun sƣơng:
Nhiên liệu lỏng dùng để đốt lò là dầu mazút (FO) và dầu diezen (DO) dùng làm dầu mồi khi
khởi động lò.
Các giai đoạn của quá trình cháy dòng bụi sƣơng dầu mazút:
Sấy làm các giọt dầu bốc hơi và giọt dầu bốc cháy trong không gian buồng lửa có nhiệt độ
cao.
Giai đoạn dầu mazút bốc hơi rất ngắn, nhiệt độ bốc hơi của các giọt dầu lại thấp hơn nhiệt độ
bốc cháy giọt dầu. Do đó thiết bị phun rất quan trọng, nó biến dầu ở thể lỏng sang thể khí, để tăng
sự hấp thu nhiệt của các giọt bụi dầu.
Khi phun các giọt dầu dƣới dạng dòng phun sƣong vào, buồng lửa truyền nhiệt cho các bụi
dầu và đốt nóng các hạt bụi dầu làm cho nó bốc hơi, phân hủy nhiệt, hỗn hợp với dòng không khí
nóng (từ 250-300-o
C gió sau bộ sấy không khí) phun vào buồng lửa (đối với lò hơi công nghiệp
công suất nhỏ,lƣợng gió này do quạt gió cung cấp trực tiếp từ khí trời, không qua bộ sấy, làm
tăng khả năng xáo trộn dòng nhiên liệu không khí; lúc này bụi dầu đƣợc gia thêm nhiệt và bắt
cháy. Lƣợng nhiệt sinh ra làm tăng nhiệt thế thể tích buồng lửa, lại tác động trở lại làm tăng
nhanh sự bốc hơi bụi dầu, rút ngắn thời gian sấy, làm cho quá trình cháy dòng nhiên liệu phun bụi
thêm mãnh liệt.
Khi dầu đƣợc sấy nóng, thì phân hủy từ trong ra ngoài môi trƣờng không gian. Còn oxy không
khí từ ngoài môi trƣờng (trong không gian buồng lửa) để xâm nhập dần dần vào bề mặt giọt nhiên
liệu và làm bốc cháy hỗn hợp dầu- không khí.

30. 29
Quá trình cháy nhiên liệu xảy ra trong vùng khếch tán, nên tốc độ của qúa trình cháy phụ
thuộc vào tốc độ bbốc hơi của các giọt dầu. Các phân tử cacbuahydro phức tạp của nhiên liệu
lỏng,khi bị phân hủy nhiệt tạo thành các phân tử cacbuahydro đon giản .Những chất này dễ bị
phân hủy thành CO2 và H2O khigặp nhiệt độ trên 650o
C dễ bị phân hủy thành cacbuahydro nặng
hoặc trở thành các hạt bồ hóng.
Để tăng cƣờng quá trình oxy hóa và tránh sự phân hủy nhiệt dƣới nhiệt độ cao càn đều chỉnh
vòi phun đua giò vào ngay gốc ngọn lửa, làm cho quá trình phun sƣơng bụi dầu càng nhỏ mịn
càng tốt.
Trƣớc khi phun sƣơng bụi dầu vào trong buồng lửa, ta cần gia nhiệt cho dầu lên tới 100-115o
C
nhằm làm giảm bớt sức căng bề mặt giọt dầu, hỗ trợ đắc lực cho việc tán sƣơng giọt dầu trong
buồng lửa giai đoạn sau.
- Quá trình hình thành ngọn lửa của nhiên liệu lỏng đƣợc phun trong buồng lửa.
Với 1kg dầu khi phun vào buồng lửa(dƣới dạng bụi sƣơng) sẽ tạo ra đƣợc chừng khoảng 5.106
giọt bụi dầu .Khả năng tạo bụi dầu nhiều hay ít phụ thuộc vào kết cấu miệng vòi phun và áp lực
phun.
Thông thƣờng đƣờng giọt dầu vào khoảng 30-20m .khảo sát quá trình cháy dòng bụi dầu hỗn
lƣu thẳng, không xoắn.
Hiện tƣợng sấy nóng dòng phun bụi dầu:
Khi hỗn hợp dầu lan truyền vào buồng đốt sẽ đƣợc sấy nóng do hút các sản phẩm cháy của
môi trƣơng xung quanh. Các giọt dầu đƣợc sấy nóng lên lan truyền ra không gian buồng đốt bằng
và bằng khuyếch tán.
Hiện tƣợng bốc cháy của dòng phun sƣơng bụi dầu :
Khi nhiên liệu đƣợc sấy nóng ở nhiệt độ đã định (100-115o
C), thì sự bốc cháy xảy ra ở ngay
trên chu vi của dòng tại một mặt nào đó cách xa vòi phun một khoảng nào đó cách xa vòi phun
một khoảng ho nào đó gọi là mặt bốc cháy. Vì chỉ có những chỗ đó mới có đủ điều kiện nhiệt độ
và chất bốc đảm bảo cho sự bốc cháy.
Khi ra khỏi vòi phun thì giọt dầu có vận tốc tƣơng đối lớn so với tốc độ cả dòng, phía sau giọt
là dòng hơi, song vì giọt có kích thƣớc nhỏ nên quán tính bé, nó bị dòng hãm lại nhanh, lúc đó
dòng sẽ có tốc độ bằng tốc độ dòng nhiên liệu, còn tốc độ của giọt sẽ bằng không. Do trong trong
dòng phun sƣơng có nhiều giọt, nên quá trình bốc cháy sẽ diễn ra xung quanh bề mặt của các giọt
dầu và khoảng không gian giữa các giọt. Vì dòng chuyển động rối loạn, nên có hiện tƣợng va đập
mạnh làm cho quá trình bốc hơi và bốc cháy nhiên liệu càng xảy ra mãnh liệt.
Nhiệt hóa hơi của dầu lỏng q=85 (kcal/kg)
Nhiệt độ tự bốc cháy của mazút tc=600o
C
Nhiệt lƣợng bốc cháy của dầ0u mazút Qbc
t =600-900 (kcal/kg)
Chiếm 1/10 nhiệt trị làm việc của nó tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu lỏng, đơn vị
của nhiệt trị là KJ/kg hoặc (kcal/kg)
Mặt bốc cháy của nhiên liệu : Khi tạo ra bề mặt bốc cháy thì giọt nhiên liệu lỏng có kích
thƣớc lớn (khi thƣớc trung bình của giọt chƣa bốc cháygiọt=30-50m) Sau đó tiếp tục bay xa
miệng vòi phun, vƣợt qua mặt bốc cháy và nhƣngx giọt này bị sấy nóng, dần dần bốc hơi. Nhƣ
vậy mặt bốc cháy là giới hạn phân chia giữa phần dòng nhiên liệu dầu chƣa bị bốc hơi và phần
đang đƣợc sấy nóng để bốc hơi và bốc cháy.
Khi vận hành đốt cháy dầu FO phun sƣơng cần lƣu ý nhất là điều chỉnh lƣu lƣợng không khí
để tán sƣơng giọt dầu cho tốt, và cần kết hợp lƣợng không khí nóng do quạt gió cung cấp phải tỉ
lệ, phù hợp với khả năng tán sƣơng bụi dầu và lƣợng oxy cần thiết cho sự cháy đƣợc đồng đều.

31. 30
Dòng dầu phun càng xoáy, càng chuyển động rối loạn với không khí quá trình cháy hoàn toàn bụi
dầu càng tốt hơn Khi thao tác vòi phun dầu ta mở van gió nén.
4.2.4 Quá trình nhiệt động, truyền nhiệt diễn ra trong lò hơi:
a. Khái niệm quá trình nhiệt động, truyền nhiệt của lò hơi:
- Khi nhiên liệu phun vào buồng lửa, bị sấy nóng bốc hơi, và bốc cháy tạo thành sản phẩm
cháy (khói) làm tỏa nhiệt ra xung quanh buồng lửa.
- Nhiên liệu cháy trong lò, xảy ra hai quá trình trao đổi nhiệt với môi chất qua vách ống.
- Trao đổi nhiệt bức xạ.
- Trao đổi nhiệt đối lƣu.
- Quá trình truyền nhiệt từ buồng lửa vào môi chất (nƣớc và hơi) ở trong ống qua vách ống,
đã góp phần gây nên sự vận chuyển của nƣớc (nƣớc và hơi) ở trong ống tạo nên quá trình thủy
động của nƣớc trong nƣớc lò hơi. Kết quả nƣớc đƣợc gia nhiệt, làm bốc hơi bão hòa.
b. Quá trình thủy động, tỏa nhiệt bức xạ trong buồng lửa :
Lƣợng nhiệt, khi đốt cháy nhiên liệu, sinh ra trong buồng lửa đƣợc chia làm hai phần: lƣợng
nhiẹt bức xạ (Qbx) và lƣợng đối lƣu (Qđl).
Qbl= Qbx+ Qđl (kcal/kg).
Khi đốt cháy nhiên liệu trong lò hơi , trong buồng lửa xảy ra đồng thời hai quá trình: cháy
nhiên liệu sinh nhiệt và trao đổi nhiệt với môi chất trong sinh hơi.
Vì nhiệt độ trong buồng lửa rất cao (1100-1500o
C) mà tốc độ sản phẩm cháy lại bé, nên nhiệt
lƣợng mà dàn ống lò hơi ở buồng lửa hấp thụ là bằng bức xạ nhiệt. Nhƣng trong quá trình hấp thu
nhiệt, nhiệt độ của buồng lửa không đồng đều, do cƣờng độ bức xạ nhiệt tại mỗi điểm không
bằng nhau.
Khi nhiên liệu phun vào lò thay đổi, sẽ làm thay đổi chiều dài ngọn lửa. Do đó, trƣờng nhiệt
độ cũng thay đổi theo. Qúa trình trao đổi nhiệt của ngọn lửa bức xạ và bức xạ của tƣờng bảo ôn
tới dàn ống vừa có sự hấp thụ , vừa có sự tán xạ , vừa có sự tiếp dẫn.
Ngọn lửa đốt cháy dòng nhiên liệu phunhỗn lƣu trong buồng đốt thƣờng có ba dạng:
- Ngọn lửa sáng, xảy ra khi sự trộn lẫn đồng đều nhiên liệu và không khí .
Sự bức xạ chủ yếu của khí CO2 , SO2 , H2O, và các hạt bồ hóng.
- Ngọn lửa nữa sáng, xảy ra khi khi đốt nhiên liệu rắn trong buồng lửa phun
Sự bức xạ của ba thành phần : khí ba nguyên tử, tro và cốc.
- Ngọn lửa không sáng: xảy ra khi đốt nhiên liệu khí , khi có sự pha trộn trƣớc của nhiên liệu
khí chaý và không khí nóng (khí nén) trong vòi phun .Sự bức xạ của ngọn lửa chủ yếu là bức xạ
của khí ba nguyên tử : SO , CO2 , H2O.
c. Quá trình nhiệt động trao đổi nhiệt đối lưu:
Phƣơng trình truyền nhiệt của các bề mặt truyền nhiệt đối lƣu:
Q
K tH
B
kcal kg
t


( / )
Trong đó:
Q: Nhiệt lƣợng bề mặt đối lƣu hấp thụ đƣợc vừa bằng đối lƣu và bằngtruyền nhiệt đối lƣu và
bằng bức xạ của thể tích khói quanh ống, ứng với một kg nhiên liệu.
K phụ thuộc vào hệ số tản nhiệt .
1: Hệ số tỏa nhiệt từ khói đến vách ống.
2: Hệ số tỏa nhiệt từ vách ống đến môi chất.
t: Độ chênh nhiệt độ trung bình giữa hai chất truyền nhiệt và nhận nhiệt (o
C).