Giảm Áp Suất Hơi

Cách tạo hơi áp suất thấp

Hơi nước dùng để gia nhiệt thường được tạo ra từ lò hơi. Áp suất của hơi này thường được đặt ở mức cao nhất theo yêu cầu của hệ thống.

Tuy nhiên, hơi từ lò hơi có thể không phù hợp cho một số ứng dụng do giới hạn áp suất của thiết bị hoặc nhiệt độ cần thiết trong quy trình. Trong trường hợp này, áp suất hơi sẽ được giảm trước khi vào quy trình, điều chỉnh nhiệt độ đến mức phù hợp. Đây là lý do chính để giảm áp suất trong nhà máy: kiểm soát nhiệt độ.

Van giảm áp (PRV – Pressure Reducing Valve) được sử dụng để hạ áp suất đến mức phù hợp với ứng dụng. Van này tự động điều chỉnh để duy trì áp suất hơi mong muốn, bù lại sự dao động của lưu lượng hơi. Về cơ bản, cơ chế hoạt động của nó là thu hẹp một phần đường dẫn hơi để giảm áp suất. Đây là phương pháp chính để điều chỉnh áp suất hơi trong các ứng dụng gia nhiệt.

Nguyên lý giảm áp

Sự thu hẹp trong van giúp hạn chế lưu lượng hơi. Bằng cách kiểm soát lưu lượng, nó cân bằng giữa nhu cầu sử dụng và nguồn cung, điều chỉnh áp suất như sau:

• Lưu lượng sử dụng < lưu lượng cung cấp ⇒ áp suất tăng
• Lưu lượng sử dụng > lưu lượng cung cấp ⇒ áp suất giảm
• Lưu lượng sử dụng = cung cấp ⇒ áp suất ổn định

Khái niệm này dễ hiểu hơn nếu tưởng tượng sử dụng van cầu (globe valve) hoặc van kim (needle valve) để điều chỉnh áp suất. Nếu tải ổn định và lưu lượng hơi không đổi, có thể điều chỉnh độ mở van đến một vị trí cố định để giảm áp hiệu quả.

Tuy nhiên, khi lượng sản phẩm cần gia nhiệt thay đổi, áp suất cũng dao động theo. Điều này có nghĩa là cần điều chỉnh van thủ công để duy trì áp suất mong muốn. Khi tải ổn định trở lại, chỉ cần điều chỉnh nhanh để áp suất trở về giá trị đặt.

Cách hoạt động của van giảm áp

Nếu có thể liên tục điều chỉnh van và phản ứng với sự thay đổi tải, áp suất sẽ được giữ ổn định. Đây chính là chức năng tự động của PRV.

Như minh họa dưới đây, bên trong PRV, màng van (diaphragm) hoặc cơ cấu tương tự phối hợp với lò xo điều chỉnh để tự động thay đổi độ mở từ hoàn toàn đóng đến hoàn toàn mở, thích ứng với các điều kiện tải khác nhau.

Đường cong này dùng để đánh giá độ ổn định áp suất của PRV, thể hiện cách áp suất đầu ra được xác định bởi sự cân bằng giữa cung và cầu.

Điều gì xảy ra với áp suất đầu vào?

Bạn có thể thắc mắc: khi lưu lượng bị hạn chế bằng van giảm áp, áp suất phía đầu vào của van thay đổi thế nào? Nó có giữ nguyên không? Nếu lò hơi tạo ra nhiều hơi hơn mức cần thiết, áp suất hơi chắc chắn sẽ tăng.

Để khắc phục, các lò hơi hiện đại được trang bị hệ thống điều khiển phản ứng với các thông số đo lường trong hệ thống. Hệ thống này giúp lò hơi điều chỉnh lượng hơi sản xuất phù hợp với nhu cầu, đảm bảo duy trì áp suất hơi đã đặt, nhờ đó việc hạn chế lưu lượng bằng van giảm áp không gây dao động áp suất phía đầu vào.

Nguồn: TLV
Người dịch: Thanh Dương

Liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ về giảm áp suất hơi.