Lò dầu tải nhiệt có ưu điểm vượt trội và đang dần sử dụng nhiều hơn trong các ngành công nghiệp tại Việt Nam. Nó có thể thay thế nguồn năng lượng nhiệt rất hiệu quả mà trước đây các doanh nghiệp thường sử dụng lò hơi để tạo ra nguồn nhiệt phục vụ cho nhà máy. Trước đây lò dầu tải nhiệt được sử dụng rộng rãi trong một số ngành đặc trưng như ngành sấy gỗ, ép gỗ, dệt nhuộm.
Hiện nay, do có sự tiến bộ về công nghệ chế tạo cũng như chất lượng các phụ kiện trang bị trong hệ thống ngày càng tốt, độ làm kín ở các điểm kết nốt rất tốt cho nên dầu tải nhiệt cũng dần được ứng dụng rộng rãi vào các nhà máy sản xuất thực phẩm.
Lò dầu tải nhiệt là gì?
Lò dầu tải nhiệt (thermal oil heater hoặc thermal oil boiler) là một thiết bị sinh nhiệt sử dụng dầu tải nhiệt (thường gọi là dầu truyền nhiệt) làm môi chất truyền nhiệt thay vì nước hoặc hơi nước như trong các loại lò hơi truyền thống.
Cấu tạo lò dầu tải nhiệt
Cấu tạo lò dầu tải nhiệt gồm năm cụm: buồng đốt và ống xoắn, bơm tuần hoàn và bộ lọc, bình giãn nở và bồn chứa dầu phụ, hệ thống an toàn và điều khiển, bộ thu hồi nhiệt và xử lý khói. Sơ đồ dưới đây đánh số theo thứ tự các mục.
Buồng đốt và ống xoắn gia nhiệt dầu
Buồng đốt là nơi nhiên liệu cháy và tỏa nhiệt. Bao quanh buồng đốt là các dàn ống xoắn, dầu chảy bên trong ống và nhận nhiệt qua thành ống từ lửa và khói nóng.
Thành ống là nơi dầu chịu nhiệt cao nhất. Nếu dầu chảy chậm hoặc lửa phân bố không đều, lớp dầu sát thành ống bị quá nhiệt, sinh cặn carbon bám trong ống. Cặn làm truyền nhiệt kém, ống nóng cục bộ và dầu xuống cấp nhanh hơn.
Bơm tuần hoàn dầu nóng và bộ lọc
Bơm tuần hoàn đẩy dầu đi qua lò và đến các thiết bị dùng nhiệt. Bộ lọc giữ lại cặn và tạp chất để bảo vệ bơm và van.
Bơm là bộ phận quyết định an toàn của cả hệ thống. Khi bơm yếu hoặc dừng trong lúc lò còn cháy, dầu đứng yên trong ống nóng và bị quá nhiệt rất nhanh. Vì vậy nhiều hệ thống lắp bơm dự phòng.
Bình giãn nở và bồn chứa dầu phụ
Dầu nở ra khi nóng lên. Bình giãn nở đặt ở vị trí cao nhất của hệ thống để chứa phần dầu tăng thể tích, đồng thời giữ áp suất ổn định ở đầu hút của bơm.
Bình giãn nở thiết kế thiếu thể tích có thể làm dầu tràn khi hệ nóng hoặc làm bơm bị xâm thực (cavitation), gây hỏng phớt và ổ bi. Bồn chứa dầu phụ đặt ở vị trí thấp, dùng để xả dầu khi bảo trì hoặc khi có sự cố.
Hệ thống an toàn và tủ điều khiển
Tủ điều khiển giữ nhiệt độ dầu ra ở mức cài đặt bằng cách điều chỉnh quá trình đốt. Các thiết bị bảo vệ cơ bản gồm cảm biến nhiệt độ dầu ra, công tắc lưu lượng dầu, cảm biến mức dầu trong bình giãn nở và van an toàn. Khi mất lưu lượng hoặc quá nhiệt, hệ thống phải ngắt đốt ngay.
Bộ thu hồi nhiệt và xử lý khói bụi
Khói rời khỏi lò vẫn còn nhiều nhiệt. Bộ thu hồi nhiệt dùng phần nhiệt này để sấy gió cấp cho buồng đốt hoặc gia nhiệt cho công đoạn khác, giúp giảm nhiên liệu tiêu hao. Sau đó khói đi qua cyclone và thiết bị lọc bụi rồi ra ống khói. Cấu hình xử lý khói quyết định lò có đạt quy chuẩn khí thải hay không.
Sơ đồ nguyên lý của nồi dầu tải nhiệt
Nồi dầu tải nhiệt hoạt động dựa trên nguyên lý truyền nhiệt gián tiếp. Tức là nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu sẽ được truyền vào dầu tải nhiệt chảy bên trong hệ thống ống dẫn. Dầu sau khi được làm nóng sẽ được đưa đến nơi cần sử dụng nhiệt, như dây chuyền sản xuất hoặc hệ thống gia nhiệt.
- Nạp dầu: dầu được nạp đầy đường ống, lò và thiết bị sử dụng. Bình giãn nở giữ mức dầu và bù phần thể tích tăng khi dầu nóng lên.
- Đốt nhiên liệu: nhiên liệu cháy trong buồng đốt. Với lò dầu điện, nhiệt đến từ điện trở gia nhiệt thay cho buồng đốt.
- Gia nhiệt dầu: nhiệt từ lửa và khói truyền qua thành ống xoắn cho dòng dầu chảy bên trong, đưa dầu lên nhiệt độ cài đặt.
- Cấp nhiệt: bơm đẩy dầu nóng theo đường ống đến máy sấy, máy ép, nồi nấu hoặc trục cán nóng.
- Dầu hồi về: dầu nhả nhiệt tại thiết bị sử dụng, nguội bớt rồi quay về lò để được gia nhiệt lại.
- Kiểm soát và an toàn: tủ điều khiển điều chỉnh quá trình đốt theo nhiệt độ dầu ra, ngắt đốt khi mất lưu lượng hoặc quá nhiệt. Khói được xử lý trước khi thải ra ống khói.
Vì sao không được tắt bơm ngay khi dừng lò?
Buồng đốt và gạch chịu lửa vẫn giữ nhiệt một thời gian sau khi ngừng cấp nhiên liệu. Nếu bơm dừng, dầu đứng yên trong ống xoắn sẽ tiếp tục nhận nhiệt và quá nhiệt cục bộ. Quy trình đúng là ngừng đốt trước, cho bơm chạy tiếp đến khi nhiệt độ dầu hạ xuống mức an toàn.
Lò dầu tải nhiệt được dùng trong những ngành nào?
Lò dầu tải nhiệt được dùng ở những công đoạn cần nhiệt độ cao, ổn định và không cần hơi tiếp xúc với sản phẩm.
| Ngành | Công đoạn dùng nhiệt | Vì sao hợp lò dầu |
| Gỗ ép, ván MDF | Máy ép nóng | Cần nhiệt cao và đều trên mặt bàn ép |
| Dệt nhuộm | Máy căng định hình, sấy vải | Nhiệt cao, ổn định để định hình sợi |
| Thực phẩm | Chiên, nấu, sấy | Kiểm soát nhiệt chính xác |
| Hóa chất, nhựa | Nồi phản ứng, gia nhiệt khuôn | Nhiệt cao ở áp suất thấp |
| Nhựa đường | Gia nhiệt bồn chứa, trạm trộn | Giữ nhựa ở trạng thái lỏng |
| Giấy, bao bì | Trục cán nóng, sấy | Nhiệt đều trên bề mặt trục |
Ưu nhược điểm của của lò dầu tải nhiệt
Ưu điểm
– Cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, chi phí bảo trì thấp, không tiêu tốn hóa chất xử lý.
– Nhiệt độ dầu làm việc có thể lên đến 400 oC với áp suất thấp, phù hợp với các hệ thống sử dụng nhiệt độ cao, chi phí cho thiết bị áp suất thấp sẽ rẻ hơn.
– Không gây ăn mòn ống trao đổi nhiệt trong lò dầu, tuổi thọ lò dầu sẽ cao hơn.
– Lò dầu tải nhiệt được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và được dùng để thay thế lò hơi công nghiệp vì lò dầu tải nhiệt có thể cung cấp được nhiệt độ cao, trong khi đó lò hơi công nghiệp để cung cấp được nhiệt độ cao sẽ cần áp suất rất lớn hoặc phải thiết kế bộ quá nhiệt để nâng nhiệt độ hơi lên cao nên sẽ tốn kém nhiều chi phí.
– Thích hợp đốt các loại nhiên liệu rắn có kích thước to, cỡ hạt lớn lên đến 50mm, nhiên liệu đốt đa dạng: than cám, củi băm, trấu viên, củi viên, trấu rời…
Nhược điểm
– Lò dầu thường vận hành ở nhiệt độ cao nên việc thiết kế và chọn thiết bị phải đảm bảo an toàn cho người vận hành và cho hệ thống.
– Dầu truyền nhiệt khi sử dụng phải định kì 6 tháng lấy mẫu kiểm tra để đánh giá dầu còn sử dụng được hay không. Nếu thiết kế và vận hành hợp lý, dầu truyền nhiệt sẽ có tuổi thọ lâu dài.
– Chi phí cho dầu truyền nhiệt khá cao.
– Vận hành lò dầu tải nhiệt sẽ nguy hiểm hơn, nên người vận hành phải được đào tạo để đáp ứng đầy đủ kỹ thuật khi vận hành.
Qua bài viết này chúng tôi mong rằng các bạn đã được cung cấp một cái nhìn tổng quan và có thêm hiểu biết thêm về nguyên lý hoạt động cũng như ưu nhiệt điểm của hệ thống lò dầu tải nhiệt. Nếu quý khách hàng có nhu cầu vui lòng liên hệ với Betech để được tư vấn chi tiết.
Dầu tải nhiệt: chọn loại nào và giữ dầu bền thế nào?
Tuổi thọ của cả hệ thống phụ thuộc lớn vào chất lượng dầu tải nhiệt. Dầu chọn đúng loại và được chăm sóc tốt giúp lò chạy ổn định, giảm chi phí thay dầu và giảm nguy cơ cháy.
Dầu khoáng và dầu tổng hợp khác nhau thế nào?
Dầu tải nhiệt phổ biến có hai nhóm: dầu gốc khoáng và dầu tổng hợp. Dầu khoáng có giá thấp hơn, phù hợp nhiều ứng dụng thông thường. Dầu tổng hợp chịu được nhiệt độ cao hơn và bền nhiệt hơn nhưng giá cao hơn.
Nhiệt độ làm việc tối đa của mỗi loại dầu do nhà sản xuất dầu công bố trong bảng thông số kỹ thuật. Người vận hành không cài nhiệt độ dầu ra vượt mức này.
Vì sao dầu tải nhiệt bị xuống cấp?
Dầu tải nhiệt xuống cấp chủ yếu vì ba nguyên nhân: quá nhiệt ở thành ống, oxy hóa và nứt nhiệt.
- Quá nhiệt ở lớp dầu sát thành ống: nhiệt độ ở lớp dầu sát thành ống xoắn luôn cao hơn nhiệt độ dầu trung bình. Khi lưu lượng giảm, lớp dầu này càng nóng và phân hủy nhanh. Vì vậy giữ đủ lưu lượng qua lò là điều kiện quan trọng nhất.
- Oxy hóa: dầu nóng tiếp xúc với không khí, thường tại bình giãn nở, sẽ bị oxy hóa. Dầu tăng độ axit, đặc lại và sinh cặn.
- Nứt nhiệt: khi quá nhiệt kéo dài, phân tử dầu bị bẻ gãy thành các phần nhẹ. Các phần nhẹ này làm giảm điểm chớp cháy của dầu, tức là dầu dễ bắt cháy hơn nếu rò rỉ ra ngoài.
Bao lâu nên lấy mẫu phân tích và thay dầu?
Thời điểm thay dầu nên dựa vào kết quả phân tích mẫu thay vì một mốc thời gian cố định. Các chỉ tiêu thường được kiểm tra gồm độ nhớt, điểm chớp cháy, cặn carbon, hàm lượng nước và độ axit.
Một số dấu hiệu cần kiểm tra dầu sớm: dầu sẫm màu nhanh, có cặn trong bộ lọc, nhiệt độ dầu ra khó đạt mức cài đặt, bơm chạy ồn hoặc rung. Betech hỗ trợ kiểm tra và bảo trì hệ thống qua dịch vụ bảo dưỡng, bảo trì lò hơi.
Lò dầu tải nhiệt tại Betech
Đặc tính kỹ thuật
| Tiêu Chuẩn Thiết Kế | Theo tiêu chuẩn ASME và TCVN |
| Tiêu Chuẩn Chế Tạo | Theo tiêu chuẩn ASME và TCVN |
| Công Suất Sinh Nhiệt | 1.000.000 – 20.000.000 KCal/giờ |
| Áp Suất Thiết Kế | 5 – 20 bar |
| Nhiệt Độ Làm Việc | Max 320ºC |
| Hiệu Suất Lò Hơi | 85±2% (Kiểu buồng đốt tầng sôi) |
| Môi Chất | Dầu tải nhiệt |
Dự án thành công
Câu hỏi thường gặp về lò dầu tải nhiệt
Lò dầu tải nhiệt và lò hơi khác nhau thế nào?
Lò hơi đun nước thành hơi, muốn nhiệt độ cao phải tăng áp suất. Lò dầu tải nhiệt dùng dầu luôn ở thể lỏng, đạt nhiệt độ cao ở áp suất thấp. Lò hơi phù hợp công đoạn cần hơi trực tiếp, lò dầu phù hợp công đoạn cần nhiệt cao và ổn định.
Lò dầu tải nhiệt có nguy hiểm không?
Lò dầu vận hành ở áp suất thấp nên không có rủi ro áp suất cao như lò hơi. Rủi ro chính là cháy khi dầu nóng rò rỉ hoặc khi dầu đã xuống cấp. Kiểm tra định kỳ điểm nối, giữ lưu lượng dầu ổn định và phân tích dầu đúng lịch giúp kiểm soát rủi ro này.
Bao lâu phải thay dầu tải nhiệt?
Không có mốc thời gian chung cho mọi hệ thống. Thời điểm thay dầu nên dựa vào kết quả phân tích mẫu các chỉ tiêu độ nhớt, điểm chớp cháy, cặn carbon và độ axit.
Lò dầu tải nhiệt có phải kiểm định không?
Có. Nồi gia nhiệt dầu nằm trong danh mục kiểm định tại Thông tư 19/2025/TT-BNV, kiểm định theo quy trình số 02-2016/BLĐTBXH. Lò phải kiểm định trước khi sử dụng và kiểm định định kỳ, người vận hành phải được huấn luyện an toàn.
Công suất lò dầu tải nhiệt tính theo đơn vị nào?
Công suất lò dầu thường tính bằng kcal/giờ hoặc kW, thay vì tấn hơi/giờ như lò hơi. Quy đổi nhanh: 1.000.000 kcal/giờ tương đương khoảng 1,16 MW nhiệt.
