Trong quá trình sản xuất và vận hành lò hơi công nghiệp, việc sử dụng hơi như một nguồn năng lượng đang trở nên phổ biến. Tuy nhiên, áp suất hơi phải được kiểm soát vì nếu không, nó có thể gây ra sự cố hoặc hư hại cho các thiết bị khác trong quá trình sản xuất. 

Vì thế, hệ thống giảm áp suất hơi đã được phát triển để giảm áp suất hơi từ máy nén xuống một mức độ an toàn cho các thiết bị và ứng dụng khác trong quá trình sản xuất.

Những thông tin quan trọng:

• Hệ thống giảm áp suất hơi là một trong những thiết bị quan trọng trong các hoạt động sản xuất, đặc biệt là trong ngành công nghiệp lớn. 
• Cấu tạo của hệ thống này khá phức tạp nhưng ngược lại nguyên lý hoạt động lại vô cùng đơn giản.
• Trên thị trường công nghiệp Việt Nam, có 4 loại hệ thống giảm áp được sử dụng phổ biến.

Hệ thống giảm áp suất hơi là gì?

Hệ thống giảm áp suất hơi (Pressure Reducing System) là một phần quan trọng không thể thiếu của hệ thống dẫn động hơi trong lò hơi công nghiệp của các nhà máy sản xuất và các tòa nhà lớn, được thiết kế với mục đích giảm áp suất của hơi. 

Áp suất hơi được kiểm soát và giảm xuống mức an toàn để luôn đảm bảo sự an toàn cho từng thiết bị và hệ thống liên quan, giảm thiểu sự suy giảm, cũng như sự hao mòn, đồng thời giúp hệ thống tăng hiệu suất vận hành và tuổi thọ của các thiết bị máy móc.

Cấu tạo của hệ thống giảm áp

Hệ thống giảm áp suất hơi bao gồm các bộ phận chính sau:

Bình chứa

Là một thiết bị quan trọng có nhiệm vụ chứa và cung cấp hơi nước cho cả quá trình trình sản xuất. Bình chứa phải được thiết kế đủ lớn để có thể chứa đủ lượng hơi cần thiết và luôn đảm bảo an toàn cho người sử dụng. 

Chúng cũng được trang bị các thiết bị an toàn như van an toàn, van giảm áp, bộ giảm áp suất và thiết bị đo áp suất nhằm đảm bảo tính an toàn, cũng như sự hiệu quả của hệ thống giảm áp suất hơi.

Đường ống

Đường ống trong hệ thống giảm áp là những ống dẫn hơi nước từ bình chứa đến các thiết bị sử dụng như máy móc và hệ thống sản xuất. Các đường ống này được thiết kế với đường kính và độ dày phù hợp nhằm đảm bảo áp suất, lưu lượng hơi nước cần thiết cho quá trình sản xuất.

Ngoài ra, các đường ống cũng cần được bảo trì và vệ sinh theo định kỳ nhằm đảm bảo tính an toàn, cũng như sự hiệu quả trong quá trình vận hành của hệ thống giảm áp suất hơi.

Van giảm áp

Van giảm áp trong hệ thống giảm áp suất hơi là thiết bị điều chỉnh áp suất hơi nước trong đường ống và đảm bảo áp suất ổn định đến các thiết bị sử dụng. Khi áp suất quá cao, van giảm áp sẽ giảm áp suất để đưa về mức độ an toàn. 

Ngược lại, khi áp suất quá thấp, van giảm áp sẽ tăng áp suất để đảm bảo độ ổn định và hiệu quả của hệ thống. Van giảm áp được trang bị các thiết bị an toàn như van an toàn để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của hệ thống giảm áp suất hơi.

Thiết bị đo áp suất 

Thiết bị đo áp suất trong hệ thống giảm áp suất hơi là một công cụ quan trọng giúp đo lường và kiểm soát áp suất hơi nước trong hệ thống. Thiết bị đo áp suất có thể được lắp đặt trên đường ống hoặc trên các thiết bị sử dụng với nhiệm vụ đo lường áp suất và phải luôn đảm bảo áp suất trong hệ thống được duy trì ở mức an toàn và hiệu quả.

Thiết bị đo áp suất thường sẽ có nhiều loại và kích thước khác để có thể phù hợp với yêu cầu của từng quá trình sản xuất. Chúng được xem là một trong những thiết bị quan trọng vì phải đảm bảo hoạt động luôn trong trạng thái ổn định và hiệu quả của hệ thống giảm áp suất hơi.

Van an toàn

Van an toàn trong hệ thống giảm áp suất hơi là thiết bị đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống khỏi áp suất quá cao. Thiết bị này được lắp đặt trên đường ống và tự động mở ra khi áp suất hơi vượt quá giới hạn cho phép nhằm giảm áp suất xuống.

Một điểm nổi bật của van an toàn đó là khả năng chịu được áp suất cao và hoạt động ổn định lên tới nhiều năm, đảm bảo được tính an toàn và hiệu quả của hệ thống giảm áp suất hơi.

Đây là những bộ phận chính của một hệ thống giảm áp suất hơi, sẽ còn tùy thuộc và ứng dụng cụ thể, mà hệ thống giảm áp được trang bị những bộ phận khác như bộ lọc, bộ điều tiết nhiệt độ và độ ẩm, bộ điều khiển tự động và các bộ phận khác.

Nguyên lý hoạt động

Hệ thống giảm suất hơi hoạt động dựa trên nguyên lý của định luật Bernoulli. Theo Wikipedia: “Trong thủy lực học, nguyên lý Bernoulli phát biểu rằng với một dòng chất lưu không dẫn nhiệt không có tính nhớt, sự tăng vận tốc của chất lưu xảy ra tương ứng đồng thời với sự giảm áp suất hoặc sự giảm thế năng lượng của chất lưu”.

Hiểu đơn giản đó là định luật này mô tả mối quan hệ giữa áp suất, tốc độ dòng chảy và độ cao vị trí trong một chất lỏng hoặc khí đang chảy. Định luật Bernoulli cho biết áp suất của một chất lỏng hoặc khí giảm khi tốc độ chảy tăng lên và tăng đến khi tốc độ chảy giảm đi.

Hệ thống giảm áp suất hơi sử dụng van giảm áp để giảm áp suất của hơi trong đường ống xuống mức độ an toàn cho các thiết bị và ứng dụng khác trong quá trình sản xuất. Hơi nóng và có áp suất cao từ máy nén được đưa vào hệ thống thông qua qua van điều khiển, áp suất của hơi được giảm xuống một mức độ thích hợp nhằm sử dụng cho các thiết bị khác trong quá trình sản xuất.

Trong quá trình giảm áp suất, van giảm áp sử dụng một tấm van hoặc một khối van để giới hạn lưu lượng của hơi. Khi lưu lượng hơi qua van giảm áp, tấm van hoặc khối van sẽ di chuyển, tạo ra một giảm áp suất, cũng như giảm tốc độ dòng chảy của hơi.  Việc giảm tốc độ dòng chảy sẽ dẫn đến việc giảm áp suất và nhiệt độ của hơi trong đường ống.

Với việc giảm tốc độ dòng chảy và áp suất hơi đã giảm, hơi được đưa vào các thiết bị khác như ống dẫn, đường ống và các bình chứa mà không ảnh hưởng đến tính năng và hiệu suất của các thiết bị và ứng dụng khác trong quá trình sản xuất.

Làm thế nào để vận hành hệ thống giảm áp hiệu quả?

• Đảm bảo đường ống và các thiết bị được lắp đặt đúng cách và đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của hệ thống.
• Thực hiện bảo trì định kỳ cho hệ thống giảm áp suất hơi để đảm bảo hiệu suất và độ an toàn của máy móc.
• Chọn thiết bị đo áp suất đáng tin cậy và thường xuyên kiểm tra nhằm đảm bảo độ chính xác của giá trị đo.
• Thực hiện kiểm tra thường xuyên van giảm áp và van an toàn nhằm đảm bảo chức năng hoạt động của chúng.
• Việc giảm áp suất phải được thực hiện đúng theo quy định và không vượt quá giới hạn cho phép.
• Đối với các hệ thống giảm áp suất hơi lớn hoặc phức tạp, cần phải được vận hành bởi các chuyên gia có kinh nghiệm để được tư vấn và hỗ trợ trong việc thiết kế, lắp đặt và bảo trì hệ thống.
• Cuối cùng, cần đảm bảo quá trình đào tạo cho người vận hành hệ thống giảm áp suất hơi đầy đủ, cũng như được bộ chuyên ngành chứng hành và thực hiện đúng các quy trình, quy định liên quan đến hệ thống này.

Các loại hệ thống giảm áp suất hơi hiện nay

Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại hệ thống giảm áp suất hơi được sử dụng phổ biến, bao gồm:

• Hệ thống giảm áp thường xuyên
• Hệ thống giảm áp tự động
• Hệ thống giảm áp hai giai đoạn
• Hệ thống giảm áp nhiều giai đoạn

Các hệ thống giảm áp suất hơi hiện nay có thể được tích hợp với các công nghệ hiện đại như điều khiển tự động và cảm biến nhằm đảm bảo hiệu quả hoạt động và tiết kiệm năng lượng.

Như vậy, chúng ta đã cùng tìm hiểu về hệ thống giảm áp suất hơi, từ khái niệm cơ bản, cấu tạo đến nguyên lý hoạt động. Hệ thống này là một trong những thiết bị quan trọng trong các hoạt động sản xuất, đặc biệt là trong ngành công nghiệp lớn. 

Nắm vững kiến thức về hệ thống giảm áp suất hơi sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của các thiết bị trong quá trình sản xuất, đồng thời cũng giúp cho việc bảo trì và vận hành các thiết bị này được dễ dàng và hiệu quả hơn.