Tin tức

Kính Thủy Lò Hơi (Ống Thủy Sáng): Phân Loại và Hướng Dẫn Vận Hành An Toàn

Posted on by huynh tien
16
Jul
5/5 - (1 vote)

Lò hơi công nghiệp đóng vai trò cung cấp nhiệt năng liên tục cho nhiều quy trình sản xuất. Để hệ thống vận hành hiệu quả và ổn định, việc giám sát các thông số vận hành, đặc biệt là mực nước trong lò hơi, là yêu cầu bắt buộc.

Trong quá trình vận hành, không thể quan sát trực tiếp bên trong lò hơi. Vì vậy, kính thủy lò hơi được sử dụng để theo dõi mực nước thực tế trong lò. Đây là thiết bị giúp người vận hành đánh giá nhanh tình trạng hệ thống, phát hiện sớm những thay đổi bất thường, từ đó đưa ra điều chỉnh kịp thời.

Duy trì mực nước phù hợp không chỉ đảm bảo an toàn mà còn giúp tối ưu hiệu suất truyền nhiệt và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Do đó, việc lắp đặt kính thủy phù hợp với áp suất, nhiệt độ và điều kiện vận hành của từng hệ thống là rất quan trọng trong quản lý kỹ thuật lò hơi.

Kính thủy lò hơi là gì?

A. Định nghĩa

Kính quan sát mức nước trong lò hơi, thường gọi là kính thủy, là thiết bị cho phép theo dõi mực nước thực tế bên trong lò hơi trong quá trình vận hành. Dù có thiết kế đơn giản, nhưng kính thủy đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn.

Thông qua kính, người vận hành có thể kiểm tra nhanh mực nước mà không cần can thiệp trực tiếp vào hệ thống. Điều này giúp ngăn ngừa các sự cố nghiêm trọng như quá nhiệt hoặc nứt vỡ ống do thiếu nước.

Bên cạnh đó, việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ kính thủy là cần thiết để đảm bảo độ chính xác trong quan sát và duy trì tính ổn định của toàn hệ thống lò hơi.

Cấu tạo chung của một bộ kính thủy lò hơi

Kính thủy lò hơi là một cụm thiết bị được thiết kế để hoạt động an toàn trong môi trường áp suất và nhiệt độ cao. Cấu tạo điển hình bao gồm các thành phần chính sau:

A. Phần Kính (Glass)

Đây là bộ phận trong suốt cho phép quan sát mực nước.

  • Dạng ống (Tubular Glass): Là một ống thủy tinh hình trụ, chế tạo từ vật liệu borosilicate chịu nhiệt và chống sốc nhiệt tốt. Loại này thường được sử dụng cho các lò hơi có áp suất làm việc tương đối thấp.
  • Dạng tấm (Plate Glass): Là những tấm kính phẳng, dày, được chế tạo từ vật liệu đặc biệt chịu được áp suất và nhiệt độ rất cao. Chúng được kẹp chặt giữa thân và nắp van, tạo thành một kết cấu vững chắc cho các lò hơi công suất lớn.

B. Hệ thống kết nối và van

Kính thủy được kết nối với nồi hơi bằng một đường ống có kích thước và loại phù hợp. Hệ thống thường bao gồm van để điều khiển dòng chảy và cô lập kính thủy khi cần bảo trì.

C. Khung bảo vệ

Một khung kim loại (thép hoặc lưới) bao bọc bên ngoài để bảo vệ phần kính dễ vỡ khỏi các tác động cơ học từ môi trường xung quanh mà không cản trở tầm nhìn.

Các bộ phận khác

  • Gioăng đệm (Gaskets/Seals): Làm từ vật liệu chịu nhiệt, chịu áp (graphite, PTFE, mica) để đảm bảo độ kín.
  • Mặt bích (Flanges): Dùng để kết nối cụm kính thủy với thân lò.
  • Bu lông và đai ốc (Bolts & Nuts): Dùng để lắp ráp các bộ phận và cố định cụm kính.

Nguyên lý hoạt động của kính thủy lò hơi

Nguyên lý hoạt động của kính thủy dựa trên nguyên tắc bình thông nhau. Phần trên của ống thủy được nối với khoang hơi, trong khi phần dưới được nhúng vào khoang nước của nồi hơi công nghiệp. Khi hơi nước và nước tác dụng áp lực tương ứng, một sự cân bằng sẽ đạt được bên trong kính thủy, dẫn đến mức chất lỏng trong ống khớp với mức nước thực tế bên trong nồi hơi.

Phân loại Kính thủy lò hơi

Kính Thủy Dạng Ống (Tubular Gauge Glass)

Kính thủy dạng ống là loại đơn giản và phổ biến nhất, thường dùng để quan sát mức chất lỏng trong nồi hơi và bồn chứa. Thiết kế gồm một ống thủy tinh dài, trong suốt, kết nối trực tiếp với thành thiết bị để mức chất lỏng trong ống phản ánh chính xác mức chất lỏng bên trong.
  • Vật liệu: Làm từ kính borosilicate, có khả năng chịu nhiệt và áp suất tốt, độ bền cao.
  • Ứng dụng: Dùng trong các hệ thống cần theo dõi mức nước rõ ràng, dễ quan sát.
  • Phân loại ống thủy:
    • Ống thủy kẻ đỏ (Red Line): Có vạch đỏ chạy dọc ống giúp tăng độ tương phản, dễ nhìn thấy mực nước – đặc biệt hữu ích trong điều kiện ánh sáng yếu.
    • Ống thủy trong suốt hoàn toàn: Cho phép quan sát trực tiếp và rõ ràng chất lỏng bên trong.
  • Kết nối: Được lắp với hệ thống thông qua các khớp nối tiêu chuẩn để đảm bảo độ chính xác và an toàn khi vận hành.

Kính Thủy Phản Xạ (Reflex Gauge Glass)

Kính thủy phản xạ là loại kính dạng tấm, có mặt trong được thiết kế với các rãnh lăng kính đặc biệt. Khi vận hành, ánh sáng phản chiếu khác nhau giữa phần có nước và phần có hơi tạo ra hiệu ứng tương phản rõ rệt – phần có nước thường tối hơn, phần có hơi sáng hơn.
  • Ưu điểm: Dễ phân biệt vùng chứa nước và hơi, giúp xác định mực nước nhanh chóng, ngay cả trong điều kiện áp suất cao.
  • Ứng dụng: Thích hợp cho nồi hơi, bồn chứa áp suất cao và các hệ thống công nghiệp cần giám sát mức chất lỏng chính xác.
  • Phụ kiện đi kèm: Cần dùng thêm đệm đệm (cushion gasket) và đệm làm kín (sealing gasket) để đảm bảo không rò rỉ và tăng tuổi thọ kính.

Kính Thủy Trong Suốt Dạng Tấm (Transparent Gauge Glass)

Khác với kính phản xạ, kính thủy trong suốt là một tấm kính phẳng không có rãnh, cho phép quan sát xuyên suốt cả hai mặt, giúp theo dõi chính xác màu sắc, độ đục hoặc tình trạng chất lỏng.
  • Ứng dụng: Phù hợp với các hệ thống yêu cầu độ rõ nét cao hoặc cần kiểm tra trực quan chất lượng chất lỏng (ví dụ: màu, lắng cặn).
  • Bảo vệ bổ sung: Có thể lắp thêm tấm chắn mica (Mica Shield) để bảo vệ mặt kính khỏi tác động cơ học và ăn mòn hóa học.

Kính Tròn Borosilicate Cường Lực (Tempered Circular Sight Glass)

Kính tròn borosilicate cường lực là loại kính đặc biệt được dùng trong các hệ thống áp suất cao.
  • Thiết kế: Dạng tròn, được làm từ kính borosilicate đã qua xử lý cường lực, lắp đặt trong khung kim loại chịu lực.
  • Ưu điểm: Khả năng chịu nhiệt, chịu áp và chống sốc nhiệt rất tốt, thích hợp dùng trong các môi trường công nghiệp khắc nghiệt như nồi hơi công suất lớn, bồn áp suất cao, hệ thống trao đổi nhiệt…

Gợi ý các loại Kính thủy lò hơi phổ biến ở Valvelink

Kính Quan Sát Kết Nối Bích ISEN – Flange double-cover sight glasses
Kính Quan Sát Kết Nối Ren-Clamp ISEN | Thread/Clamp Transparent Sight Glasses
Kính Quan Sát Dạng Mặt Bích ISEN (dùng cho bồn bể) – Flange sight glasses
Kính Quan Sát Dòng Chảy Dạng Ống ISEN – Tubular Sight Glass Indicator
Kính Quan Sát 4 Ngã Kết Nối Bích ISEN
Kính thủy lò hơi – Reflex glass level gauge
Kính thủy từ lò hơi – Bypass level gauge

Vai trò và tầm quan trọng của kính thủy lò hơi

Kính thủy lò hơi đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với sự an toàn và hiệu quả của các hệ thống tạo hơi công nghiệp.

  • Đảm Bảo An Toàn:
    • Duy trì đúng mực nước trong nồi hơi công nghiệp là rất quan trọng để tránh quá nhiệt và nguy cơ nổ nồi hơi. Kính thủy cung cấp dữ liệu mức nước theo thời gian thực, giúp người vận hành kịp thời hành động nếu mức nước lệch khỏi giới hạn an toàn.
    • Nó giúp ngăn ngừa hiện tượng khô đốt (dry-firing), vốn có thể làm hỏng nồi hơi và các bộ phận của nó do mức nước thấp.
    • Hơn nữa, kính thủy giúp phát hiện bất kỳ sự không nhất quán hoặc dao động nào trong mức nước có thể chỉ ra các vấn đề tiềm ẩn như rò rỉ hoặc tắc nghẽn.
  • Hiệu Quả Năng Lượng:
    • Việc theo dõi chính xác mức nước cho phép sử dụng năng lượng hiệu quả. Mức nước thấp có thể dẫn đến quá nhiệt và giảm hiệu suất nồi hơi, trong khi quá nhiều nước có thể yêu cầu thêm năng lượng để làm nóng.
    • Bằng cách tạo điều kiện kiểm soát chính xác mức nước, kính thủy giúp đạt được chất lượng hơi và áp suất ổn định, điều cần thiết cho hoạt động đáng tin cậy của các quy trình công nghiệp phụ thuộc vào hơi nước.
  • Tuân Thủ Quy Định:
    • Nhiều quy định an toàn bắt buộc phải có và hoạt động đúng chức năng của kính thủy lò hơi trong nồi hơi để đảm bảo an toàn lao động. Ví dụ, kính thủy được yêu cầu bởi Tiêu chuẩn nồi hơi & áp lực ASME trên các nồi hơi hơi nước.

Ứng dụng của kính thủy lò hơi

Với vai trò cốt lõi là giám sát mực chất lỏng, kính thủy có ứng dụng thiết yếu và rộng rãi:

  • Lắp đặt trên tất cả các loại lò hơi, nồi hơi công nghiệp (sử dụng than, dầu, gas, sinh khối…).
  • Lắp trên bao hơi (steam drum) của các nhà máy nhiệt điện, nơi yêu cầu giám sát mực nước áp suất siêu cao.
  • Lắp trên các bình chịu áp lực cần theo dõi mực chất lỏng bên trong như bồn chứa khí hóa lỏng (LPG), bồn chứa amoniac (NH3), và các bồn chứa hóa chất công nghiệp khác.

Hướng Dẫn Vận Hành An Toàn và Bảo Trì Kính Thủy Lò Hơi

Để đảm bảo kính thủy lò hơi hoạt động tối ưu, bảo trì thường xuyên là điều cần thiết. Việc hiểu rõ tầm quan trọng của kính thủy và tuân thủ các quy trình bảo trì phù hợp sẽ giúp đảm bảo tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống nồi hơi.

Lắp Đặt:
  • Việc lắp đặt kính thủy lò hơi phải được thực hiện bởi kỹ thuật viên có chuyên môn.
  • Ống kính thủy phải được nối với nồi hơi bằng một đường ống có kích thước và loại phù hợp.
  • Kính thủy cũng phải được lắp đặt ở vị trí dễ nhìn thấy đối với người vận hành.

Bảo Trì Định Kỳ:

  • Vệ sinh thường xuyên: Ống kính thủy cần được làm sạch định kỳ để loại bỏ cặn bẩn hoặc tạp chất có thể cản trở tầm nhìn rõ ràng.
  • Kiểm tra van và kết nối: Thường xuyên kiểm tra van và các kết nối để tìm kiếm rò rỉ hoặc tắc nghẽn.
  • Kiểm tra hư hại: Kiểm tra định kỳ kính để tìm dấu hiệu hao mòn, nứt hoặc hư hỏng. Nếu phát hiện bất kỳ lỗi nào, kính phải được thay thế ngay lập tức.
  • Thay thế Gasket: Nếu các đệm (gaskets) có dấu hiệu hao mòn hoặc hư hỏng, hãy thay thế chúng kịp thời để ngăn chặn rò rỉ nước. Các loại đệm như Cushion Gasket và Sealing Gasket cho kính thủy phản xạ và trong suốt có sẵn.

Các Vấn Đề Thường Gặp và Khắc Phục:

  • Rò rò rỉ: Các vấn đề phổ biến nhất với kính thủy lò hơi là rò rỉ và nứt. Rò rỉ có thể do kết nối lỏng lẻo hoặc ống bị hỏng. Nếu kính thủy bị rò rỉ, bước đầu tiên là xác định nguồn rò rỉ. Nếu do kết nối lỏng, có thể siết chặt lại. Nếu do ống bị hỏng, ống sẽ cần được thay thế.
  • Nứt, vỡ: Nứt, vỡ có thể do sốc nhiệt, tức là sự thay đổi nhiệt độ đột ngột. Kính thủy lò hơi bị nứt, vỡ không thể sửa chữa và cần được thay thế.
  • Tần suất thay thế: Tần suất bạn cần thay thế kính thủy lò hơi sẽ phụ thuộc vào điều kiện hoạt động của nó. Nếu nồi hơi được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như môi trường nhiệt độ hoặc áp suất cao, kính thủy có thể cần được thay thế thường xuyên hơn.

Việc hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý và tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình lựa chọn, vận hành và bảo trì – đặc biệt là thông rửa định kỳ và thay thế kịp thời – là kiến thức nền tảng và kỹ năng thiết yếu đối với mọi nhà máy, doanh nghiệp sử dụng lò hơi. Đầu tư đúng đắn vào kính thủy lò hơi và quy trình vận hành an toàn không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị mà quan trọng hơn cả là bảo vệ an toàn cho con người, tài sản và duy trì sự ổn định cho toàn bộ hoạt động sản xuất.