TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC CHO LÒ HƠI CÔNG NGHIỆP

Đề tài:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
CHO LÒ HƠI CÔNG NGHIỆP

Nhóm 5
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
•
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
•
Cell: 01229159061 – NamcaoBk – CK05BNH
•
www.chuyenhochanh.tk
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
GIỚI THIỆU
TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ
KẾT LUẬN
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
KHÁI NIỆM
PHƯƠNG
PHÁP NỐI
CẤU TẠO PHÂN LOẠI
MỤC ĐÍCH
GIỚI
THIỆU
Khái niệm

Bộ hâm nước là những bề mặt truyền nhiệt
đặt ở phía sau lò để tận dụng nhiệt thải của
khói sau khi ra khỏi bộ quá nhiệt, có tác dụng
nâng cao hiệu suất cho lò hơi. Chính vì lí do
này mà bộ hâm nước còn có tên là bộ tiết

kiệm nhiên liệu.

Ở đầu vào của bộ hâm nước nhiệt độ của
kim loại có trị số nhỏ nhất so với các bề mặt
truyền nhiệt chịu áp suất của lò.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
MỤC ĐÍCH

Tận dụng nhiệt của khói thải để gia nhiệt
cho nước gần đến nhiệt độ sôi, đôi khi có
thể cho bốc hơi mấy phần trăm, như vậy
giảm được tổn thất do khói thải co dãn đột
ngột, tạo ra ứng suất nhiệt

Ngoài ra còn giảm được kim loại quý chế
tạo bề mặt sinh hơi vì bộ hâm nước đặt ở
vùng nhiệt độ thấp, không cần kim loại tốt
có khi có thể chế tạo bằng gang.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
PHÂN LOẠI
Kim loại
chế tạo
Mức độ
gia nhiệt
Gang
Thép Sôi
Không
Sôi
Gang

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC

Φ 76 120

Chịu mòn tốt

Có cánh

So le hoạc song song
Thép

Φ 28 ;32 ; 38

Dễ mòn

Không cánh

So le hoạc song song
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
CẤU TẠO
Về mặt cấu tạo bộ hâm nước được chia làm
ba loại sau:

Ống thép đơn

Ống thép có cánh

Bằng gang
Ở loại thép có cánh, cánh nằm dọc theo bên
ngoài ống bằng cách hàn hoặc chế tạo liền một

khối. cánh cũng có thể có dạng hình đĩa lắp khít
với ống. việc đặt thêm cánh là để tăng thêm bề
mặt truyền nhiệt cho ống, hiện nay hầu như
không sử dụng loại ống thép có cánh do chế tạo
phức tạp
1 Bộ hâm nước bằng ống thép trơn
Bộ hâm nước bằng ống thép trơn được sử dụng chủ yếu cho
các lò hơi hiện đại. Nó gồm những ống thép co đừong kính ngoài
là 28, 32, 38mm. các ống xoắn được chế tạo dưới dạng những
đoạn ống uốn đem hàn với nhau trong cùng một mặt phẳng.
khi ấy để dễ dàng chế tạo, các ống xoắn của bộ hâm nước
được giữ bằng cách treo hay đỡ. Về nguyên tắt cấu tạo, cơ cấu
treo hay đỡ ống xoắn bộ hâm nước không có gì khác với cơ cấu
giữ ống xoăn của bộ quá nhiệt nằm ngang
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
Cơ cấu treo hay đỡ ống xoắn được tựa lên
hay treo vào các dầm đỡ. Dầm đỡ có dạng hình
ống được gắn với khung lò. Vì dầm đỡ đặt
trong vùng khói có nhiệt độ cao nên để bảo vệ
dầm đỡ, người ta thường cách nhiệt dầm đỡ và
làm mát bằng dòng không khí lưu động tự
nhiên qua dầm hoặc lưu động cưỡng bức bằng
cách nối dầm với đầu hút hay đầu đẩy quạt gió.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
•
Về mặt truyền nhiệt cũng như về mặt cấu tạo,
mặt phẳng ống xoắn có thể đặt song song hay
vuông góc với ngực lò. Với kích thước đường
khói lò bước ống đã cho, số lượng ống xoắn
song song sẽ lớn nhất khi bố trí mặt phẳng ống

xoắn vuông góc với ngực lò. Tùy thuộc vào việc
bố trí đó mà tốc độ nước đi trong ống xoắn sẽ
lớn nhất hay nhỏ nhất. Song thực ra việc bố trí
ống xoắn không phải dựa trên yêu cầu của tốc
độ nước đi trong ống mà chủ yếu dựa vào điều
kiện cụm ống khỏi bị mài mòn.
Nếu bố trí mặt phẳng ống xoắn vuông góc
vớí tường sau của lò thì tuy việc giữ ống xoắn
đơn giãn hơn rất nhiều do đường khói hẹp, ống
xoắn ngắn, nhưng khi ấy tất cả các ống xoắn đều
đi qua vùng khói sát tường sau của lò là vùng
khói có nồng độ tro lớn nhất nên tất cả các ống
xoắn bị mài mòn. Vì vậy trong các lò hơi hiện
nay người ta đều bố trí ống xoắn nằm trong mặt
phẳng song song với ngực lò.
•
Trong một số lò bé
ở nước ngoài, để đảm
bảo tốc độ nước
trong ống xoắn,
người ta có thể bố trí
ống xoắn theo dạng
không gian chứ
không phải trong một
mặt phẳng. khi ấy
toàn bộ hâm nước có
thể chỉ có một ống
xoắn.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC


Việc bố trí ống xoắn theo dạng không gian
cho phép giảm bước dọc của ống khá nhiều, vì
khi ấy bước dọc của ống không phụ thuộc gì
vào bán kính cả. Do đó kích thước không gian
của bộ hâm nước giảm đi nhiều, nhưng chế tạo
và sửa chửa tương đối phức tạp. Tốc độ nước
đi trong các ống xoắn của bộ hâm nước chủ
yếu được chọn trên cơ sở ngăn ngừa hiện
tượng ăn mòn. Trong bộ hâm nước không sôi
hay phần chưa sôi của bộ hâm nước sôi, tốc độ
nước phải không nhỏ hơn 0,3 m/s khi phụ tải
định mức. Ở bộ hâm nước sôi, để ngăn ngừa sự
chuyển động phân lớp tốc độ nước phải trên 1
m/s.
•
Ống góp của bộ hâm nước là các ống góp
nhỏ nhất trong các ống góp của lò. Ở những lò
có bộ hâm nước không chia làm hai phần theo
chiều rộng đường khói, ống góp đầu vào và đầu
ra co thể đật ở một bên hay hai bên, tùy thuọc
vào bề mặt đốt của bộ hâm nước. Thông thường
để kiểm tra,làm sạch, sửa chữa ống góp người
ta thường đục lỗ hai đầu và đậy nắp bằng hình
ô van. Hiện nay ở một số lò hơi người ta đậy lỗ
bằng cách hàn kín nắp với ống góp. Khi cần
lam sạch tháo nắp ra và sau đó hàn lại.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
Đậy lỗ bằng nắp kín hàn
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
•

Bộ hâm nước bằng gang
•
Bộ hâm nước bằng gang gồm những ống
bằng gang đúc. Đường kính khoảng từ 76÷ 120
mm, dài khoảng 1,5 ÷ 3 m.
•
Những ống này thường nối tiếp với nhau
bằng những mặt bích cũng bằng gang đúc.
•
Do gang có hệ số dẫn nhiệt kém nên tăng
cường hệ số truyền nhiệt người ta đã đúc thêm
cánh cho các ống và gọi là ống bằng gang có
cánh.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
Do các ống có cánh nên tro bám lên ống rất nhiều, ví
vậy ở bộ hâm nước bằng gang cần phải đặt them thiết bị
thổi bụi.
Bộ hâm nước bằng gang được sử dụng khá rộng rãi
cho các lò hơi công nghiệp và lò nhỏ không có những
phương pháp xử lí nước hoàn thiện
do gang chụi ăn mòn tốt hơn thép.
Mặt khác do gang ít bền hơn thép, giòn, không chịu
được tác dụng va đập nên người ta không dùng gang để
chế tạo cho những bộ hâm nước bằng gang chỉ chế tạo để
làm việc với áp suất tới 2,75 MN/m2, ở một số nước khác
người ta chế tạo tới áp suất 6MN/m2.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
PHƯƠNG PHÁP
NỐI BỘ HÂM

NƯỚC VỚI LÒ
Không ngắt được ra
khỏi hệ thống lò
Ngắt được ra khỏi hệ
thống lò
Bình gia nhiệt Bộ hâm nước Bao hơi`
Ngắt được ra khỏi hệ
thống lò
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
Không ngắt được ra
khỏi hệ thống lò
•
Tại những chỗ nối giữa ống nước cấp với bao
hơi rất dễ gây ra hiện tượng ứng suất nhiệt cục
bộ làm cho kim loại bao hơi và ống dẫn nước dễ
sinh ra hiện tượng nứt nẻ làm rò rỉ nước và hơi.
•
Để khắc phục hiện tượng hư hỏng trên, người ta
thường lắp các ống bảo vệ, các ống này có thể
giãn nở tự do khi nhiệt độ thay đổi đồng thời vẫn
đảm bảo độ kín các ống nối.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
ỨNG DỤNG BỘ HÂM NƯỚC