Nồi hơi ống nước là loại nồi hơi mà trong đó nước được làm nóng bên trong các ống và khí nóng bao quanh chúng. Đây là định nghĩa cơ bản của nồi hơi ống nước. Thực tế, loại nồi hơi này hoàn toàn ngược lại với nồi hơi ống lửa, nơi khí nóng đi qua các ống được bao quanh bởi nước.
Có nhiều lợi ích của nồi hơi ống nước do đó những loại nồi hơi này thường được sử dụng trong các nhà máy điện nhiệt lớn.
Diện tích gia nhiệt lớn hơn có thể đạt được bằng cách sử dụng nhiều ống nước hơn.
Do dòng đối lưu, tốc độ di chuyển của nước nhanh hơn so với nồi hơi ống lửa, do đó tốc độ truyền nhiệt cao, dẫn đến hiệu suất cao hơn.
Áp suất rất cao lên đến 140 kg/cm2 có thể đạt được một cách mượt mà.
Nguyên lý hoạt động của nồi hơi ống nước rất thú vị và đơn giản.
Hãy vẽ sơ đồ cơ bản của nồi hơi ống nước. Nó chủ yếu bao gồm hai thùng, một là thùng trên gọi là thùng hơi, còn lại là thùng dưới gọi là thùng bùn. Thùng trên và thùng dưới được kết nối bằng hai ống, một là ống xuống và ống lên như được hiển thị trong hình ảnh.
Nước trong thùng dưới và ống lên được làm nóng và tạo ra hơi nước, hơi nước tự nhiên đi lên thùng trên. Trong thùng trên, hơi nước tự tách khỏi nước và được lưu trữ phía trên bề mặt nước. Nước lạnh được cung cấp từ đường vào nước ở thùng trên, vì nước này nặng hơn nước nóng trong thùng dưới và ống lên, nước lạnh đẩy nước nóng lên qua ống lên. Do đó, có một dòng đối lưu của nước trong hệ thống nồi hơi.
Khi càng nhiều hơi nước được tạo ra, áp suất của hệ thống kín tăng lên, ngăn chặn dòng đối lưu của nước, do đó tốc độ sản xuất hơi nước giảm theo tỷ lệ. Ngược lại, nếu hơi nước được lấy ra qua đường ra hơi, áp suất bên trong hệ thống giảm và do đó dòng đối lưu của nước trở nên nhanh hơn, dẫn đến tốc độ sản xuất hơi nước nhanh hơn. Bằng cách này, nồi hơi ống nước có thể kiểm soát áp suất của chính nó. Do đó, loại nồi hơi này được coi là máy tự điều khiển.
Có nhiều loại nồi hơi ống nước.
Nồi hơi ống thẳng ngang.
Nồi hơi ống cong.
Nồi hơi ống xoắn.
Nồi hơi ống thẳng ngang có thể được chia thành hai loại khác nhau, như:
Nồi hơi ống thẳng ngang dọc.
Nồi hơi ống thẳng ngang chéo.
Nồi hơi ống cong cũng có thể được chia thành bốn loại khác nhau, như:
Nồi hơi ống cong hai thùng.
Nồi hơi ống cong ba thùng.
Nồi hơi ống cong ba thùng thấp.
Nồi hơi ống cong bốn thùng.
Nồi hơi Babcock-Wilcox còn được biết đến là Nồi hơi ống dọc hoặc Nồi hơi ống ngang. Trong loại nồi hơi này, một thùng tròn được đặt dọc trên buồng nhiệt. Phía sau thùng có ống xuống và phía trước thùng có ống lên như được hiển thị trong hình. Các ống xuống và ống lên được kết nối với nhau bằng 5o đến 15o ống nước thẳng như được hiển thị trong hình.
Nguyên lý hoạt động của nồi hơi Babcock – Wilcox dựa trên nguyên lý thermosiphon. Thùng dọc được đặt như đã đề cập trong cấu trúc của nồi hơi dọc, được cấp nước lạnh ở phía sau. Vì nước lạnh nặng hơn, nó rơi xuống thông qua ống xuống được gắn ở phía sau thùng. Từ ống xuống, nước đi vào ống nước ngang, nơi nó trở nên nóng và nhẹ hơn.
Khi nước trở nên nhẹ hơn, nó đi lên qua các ống nước nghiêng và cuối cùng trở lại thùng hơi thông qua ống lên. Trong quá trình di chuyển của nước qua các ống nước nghiêng, nó hấp thụ nhiệt từ khí nóng xung quanh, do đó tạo ra bọt hơi nước trong các ống. Những bọt hơi nước này sau đó đi đến thùng hơi thông qua ống lên và tự nhiên tách khỏi nước, chiếm chỗ phía trên bề mặt nước trong thùng dọc của nồi hơi Babcock – Wilcox.
Nồi hơi chéo thùng thực chất là biến thể của nồi hơi dọc thùng. Trong nồi hơi chéo thùng, thùng hơi được đặt chéo so với nguồn nhiệt như được hiển thị trong hình. Ở đây, ống xuống được gắn ở đáy thùng và ống lên được gắn trên đỉnh thùng thông qua ống ngang như được hiển thị trong hình. 5o đến 15o ống nước nghiêng được kết nối với ống xuống và ống lên theo cách tương tự như nồi hơi Babcock-Wilcox.
