5/5 - (1 vote)

Trong quá trình vận hành hệ thống trao đổi nhiệt sử dụng hơi, một vấn đề kỹ thuật phổ biến nhưng dễ bị bỏ qua chính là tình trạng chân không hình thành bên trong bộ trao đổi nhiệt khi hơi ngưng tụ. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành mà còn tiềm ẩn nguy cơ gây hỏng hóc thiết bị.

Cơ chế hình thành chân không và nguy cơ búa nước

Hơi nước (steam) được cấp vào bộ trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho môi chất. Khi đạt đến nhiệt độ mong muốn, van điều khiển (control valve) sẽ đóng lại, ngăn hơi tiếp tục cấp vào. Lúc này, lượng hơi còn lại bên trong bộ trao đổi nhiệt sẽ dần mất nhiệt và ngưng tụ thành nước ngưng (condensate). Do thể tích của hơi nước lớn hơn nhiều so với nước ngưng, quá trình này tạo ra một vùng áp suất thấp (chân không) trong bộ trao đổi nhiệt.

Khi áp suất bên trong nhỏ hơn áp suất phía sau bẫy hơi (steam trap), nước ngưng sẽ không thể thoát ra ngoài. Điều này dẫn đến sự tích tụ nước ngưng trong hệ thống.

Khi van điều khiển mở lại để cấp hơi mới vào, hơi nước có áp suất cao đột ngột tràn vào vùng áp suất thấp chứa nước ngưng, tạo ra hiện tượng búa nước (water hammer). Lực tác động mạnh của búa nước có thể làm hư hỏng đường ống, phá vỡ kết cấu bộ trao đổi nhiệt, gây rò rỉ và làm giảm tuổi thọ hệ thống.

Vacuum Breaker – Giải pháp tối ưu để ngăn chặn búa nước

Để khắc phục vấn đề trên, bộ phá chân không (vacuum breaker) được lắp đặt trên bộ trao đổi nhiệt. Khi áp suất trong bộ trao đổi nhiệt giảm xuống dưới áp suất khí quyển, vacuum breaker sẽ tự động mở để hút không khí vào, đưa áp suất bên trong về mức cân bằng với môi trường. Nhờ đó:
✅ Loại bỏ hiện tượng chân không, giúp nước ngưng thoát ra qua bẫy hơi (thường là bẫy hơi phao).
✅ Ngăn chặn hoàn toàn hiện tượng búa nước, bảo vệ bộ trao đổi nhiệt khỏi hư hỏng.
✅ Duy trì hiệu suất trao đổi nhiệt ổn định, tránh tình trạng ngập nước ngưng ảnh hưởng đến quá trình gia nhiệt.

Việc lắp đặt vacuum breaker là một giải pháp đơn giản nhưng vô cùng hiệu quả để bảo vệ hệ thống trao đổi nhiệt, nâng cao hiệu suất và giảm thiểu rủi ro hư hỏng thiết bị. Đây là một trong những tiêu chuẩn quan trọng mà các kỹ sư vận hành hệ thống hơi cần lưu ý khi thiết kế và bảo trì hệ thống.

👉 Bạn đã kiểm tra hệ thống của mình đã có vacuum breaker chưa? Nếu chưa, đây có thể là một yếu tố quan trọng giúp tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ thiết bị của bạn!