SLIDE THUYẾT TRÌNH tính toán thiết kế bộ hâm nước cho lò hơi công nghiệp

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC

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

Nhóm 5
•
•
•

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

MỤC ĐÍCH

GIỚI
THIỆU

CẤU TẠO

PHÂN LOẠI


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC

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
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

Gang

Mức độ
gia nhiệt

Thép

Sôi

Không
Sôi


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
Gang
Thép










Φ
Φ 76
28 120
;32 ; 38
Chịu
mòn tốt
Dễ mòn
Có
cánhcánh
Không
So
So le
le hoạc
hoạc song
song 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


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
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.


•

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.


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
•

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.

 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.


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
•

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.


Đậy lỗ bằng nắp kín hàn

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
•

Bộ hâm nước bằng gang


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC

•
•
•

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
PHƯƠNG PHÁP
NỐI BỘ HÂM
NƯỚC VỚI LÒ
Bình gia nhiệt

Bộ hâm nước

Ngắt được ra khỏi hệ
thống lò

Bao hơi`

Không ngắt được ra
khỏi hệ thống lò


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC

Ngắt được ra khỏi hệ
thống lò


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC

Không ngắt được ra
khỏi hệ thống lò


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC
•

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
ỨNG DỤNG BỘ HÂM NƯỚC