Trong các hệ thống sản xuất công nghiệp hiện đại, việc sử dụng hơi nước để gia nhiệt, vận hành thiết bị hay phục vụ quá trình chưng cất là vô cùng phổ biến. Và để tạo ra nguồn hơi ổn định, hiệu quả thì bộ sinh hơi (hay còn gọi là reboiler) chính là thiết bị đóng vai trò trung tâm.
Vậy bộ sinh hơi là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
1. Bộ sinh hơi là gì
Bộ sinh hơi là thiết bị chuyên dùng để tạo ra hơi nước hoặc hơi dung môi thông qua quá trình gia nhiệt. Đây là thành phần không thể thiếu trong các hệ thống trao đổi nhiệt, đặc biệt là trong các tháp chưng cất, quy trình hóa chất, dược phẩm, thực phẩm hoặc các dây chuyền công nghiệp yêu cầu nhiệt gián tiếp.
Tùy vào mục đích sử dụng, bộ sinh hơi có thể hoạt động độc lập hoặc tích hợp trong hệ thống lò hơi công nghiệp lớn.
2. Nguyên lý hoạt động của bộ sinh hơi
Bộ sinh hơi hoạt động dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt gián tiếp: sử dụng một nguồn nhiệt (như dầu truyền nhiệt, hơi nước hoặc điện trở) để làm nóng một loại chất lỏng (thường là nước hoặc dung môi), từ đó tạo ra hơi.
Quy trình tổng quát gồm các bước:
- Chất tải nhiệt (dầu, hơi…) được đưa vào ống trao đổi nhiệt.
- Nhiệt từ chất tải truyền qua bề mặt ống sang chất lỏng bên ngoài.
- Chất lỏng bốc hơi → tạo hơi → dẫn hơi đến nơi sử dụng.
- Phần chất lỏng chưa bay hơi sẽ quay lại buồng chứa hoặc tái lưu thông.
Hệ thống có thể được thiết kế dạng tuần hoàn khép kín nhằm tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu quả.
3. Cấu tạo cơ bản của bộ sinh hơi
Một bộ sinh hơi công nghiệp tiêu chuẩn thường bao gồm:
- Buồng trao đổi nhiệt (thường là ống chùm hoặc ống xoắn): nơi diễn ra quá trình truyền nhiệt chính.
- Buồng chứa chất lỏng cần gia nhiệt: chứa nước hoặc dung môi.
- Nguồn nhiệt: dầu tải nhiệt, điện trở hoặc hơi nước.
- Van an toàn, đồng hồ áp, nhiệt kế: đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn.
- Hệ thống điều khiển tự động: cảm biến mực nước, nhiệt độ, áp suất giúp vận hành chính xác.
4. Các loại bộ sinh hơi phổ biến hiện nay
Dựa trên nguyên lý và nguồn nhiệt, bộ sinh hơi được chia thành các loại sau:
a. Theo nguồn nhiệt sử dụng:
- Bộ sinh hơi dùng điện: phù hợp với quy mô nhỏ, yêu cầu sạch sẽ (thực phẩm, dược phẩm).
- Bộ sinh hơi dùng dầu tải nhiệt: tiết kiệm nhiên liệu, nhiệt độ cao, truyền nhiệt hiệu quả.
- Bộ sinh hơi dùng hơi nước: dùng hơi bão hòa từ nồi hơi lớn để tạo hơi thứ cấp.
b. Theo kết cấu thiết kế:
- Reboiler ống chùm (Shell & Tube): thiết kế phổ biến, dễ vệ sinh, bảo trì.
- Reboiler cưỡng bức (có bơm tuần hoàn): dùng cho các hệ thống có độ nhớt cao hoặc cần dòng chảy liên tục.
- Reboiler dạng ống xoắn (Coil Type): tiết kiệm không gian, truyền nhiệt nhanh.
5. Ứng dụng của bộ sinh hơi trong công nghiệp
Bộ sinh hơi xuất hiện trong rất nhiều ngành nghề công nghiệp:
- Ngành hóa chất: dùng trong tháp chưng cất, phản ứng hóa học, cô đặc dung môi.
- Ngành thực phẩm – đồ uống: gia nhiệt quy trình thanh trùng, sấy khô, cô đặc.
- Ngành dược phẩm: dùng cho nồi chiết xuất, chưng cất dung môi, nồi nấu cao dược liệu.
- Ngành giấy, cao su, dệt nhuộm: cung cấp hơi cho các quy trình sấy, hấp, cán.
6. Cách lựa chọn bộ sinh hơi phù hợp
Khi lựa chọn bộ sinh hơi cho hệ thống sản xuất, bạn nên cân nhắc các yếu tố:
- Công suất và áp suất làm việc yêu cầu
- Nguồn năng lượng sẵn có (điện, hơi, dầu…)
- Chất lỏng cần đun sôi (nước, dung môi hữu cơ, dung dịch hóa học…)
- Tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn (ASME, TCVN…)
- Khả năng tự động hóa và kiểm soát từ xa
- Khả năng vệ sinh, bảo trì, thay thế linh kiện
Lựa chọn đúng sẽ giúp tiết kiệm chi phí vận hành, nâng cao hiệu suất và đảm bảo an toàn vận hành lâu dài.
7. Tổng kết
Bộ sinh hơi là một thiết bị không thể thiếu trong các ngành công nghiệp hiện đại, đặc biệt ở những quy trình yêu cầu gia nhiệt gián tiếp và sử dụng nhiệt năng hiệu quả. Hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của bộ sinh hơi sẽ giúp doanh nghiệp lựa chọn thiết bị phù hợp nhất cho dây chuyền sản xuất của mình.
Nếu bạn cần tư vấn chọn bộ sinh hơi phù hợp, thiết kế hệ thống sinh hơi chuyên biệt cho nhà máy hoặc hỗ trợ kỹ thuật – hãy liên hệ với chuyên gia của chúng tôi để được hỗ trợ chi tiết!
Liên hệ với Betech để được tư vấn miễn phí
Công ty TNHH Nồi Hơi & Năng Lượng Việt Nam
Địa chỉ:
- Nhà máy miền Nam: 109 Đặng Công Bỉnh, xã Xuân Thơi Sơn, huyên Hóc Môn, TPHCM
- Nhà máy miền Bắc: Thôn Đinh, xã Tri Phương, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh
