Lò hơi đầu máy là lò hơi ống lửa đốt nhiên liệu rắn, trục tang trống nằm ngang, nhiều ống, tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn cưỡng bức, di động, áp suất trung bình, có lò đốt bên trong.

Nó được sử dụng trong đầu máy xe lửa và tàu thủy. Đây là nồi hơi di động và có tốc độ tạo hơi nước cao.

Lò hơi đầu máy xe lửa có ba thành phần chính: buồng lửa hai lớp; “thùng lò hơi” hình trụ nằm ngang chứa nhiều ống khói nhỏ; và hộp khói có ống khói để thải khí thải.

Thân lò hơi chứa các ống khói lớn hơn để dẫn các bộ phận siêu nhiệt, nếu có. Lực hút cưỡng bức được cung cấp trong lò hơi đầu máy bằng cách phun hơi nước đã qua sử dụng trở lại ống xả qua một ống thổi trong hộp khói.

Lò hơi kiểu đầu máy xe lửa cũng được sử dụng trong động cơ kéo, máy lu hơi nước, động cơ di động và một số phương tiện giao thông đường bộ chạy bằng hơi nước khác. Sức mạnh vốn có của lò hơi đồng nghĩa với việc nó được sử dụng làm nền tảng cho phương tiện: tất cả các bộ phận khác, bao gồm cả bánh xe, đều được lắp trên các giá đỡ gắn chặt vào lò hơi.

Rất hiếm khi tìm thấy bộ siêu nhiệt được thiết kế trong loại nồi hơi này và chúng thường nhỏ hơn nhiều (và đơn giản hơn) so với các loại đầu máy xe lửa.

Nồi hơi kiểu đầu máy xe lửa cũng là một đặc điểm của toa xe hơi hơi nước, tiền thân của xe tải chạy bằng hơi nước. Tuy nhiên, trong trường hợp này, khung gầm chịu lực của xe được cấu thành từ các dầm chịu lực nặng, và nồi hơi được gắn vào đó.

Phụ tùng nồi hơi đầu máy xe lửa

Nồi hơi này có ba bộ phận chính, bao gồm một lò hơi hình trụ nằm ngang, một buồng khói và một buồng lửa hai lớp. Trong phần này, chúng tôi sẽ giới thiệu những bộ phận quan trọng nhất của nồi hơi này để giúp bạn hiểu rõ hơn về sơ đồ nồi hơi đầu máy.

• Lưới: Giống như bất kỳ nồi hơi nằm ngang nào khác, nồi hơi đầu máy có lưới chứa nhiên liệu dùng để đốt cháy.
• Lỗ lửa: Lỗ này nằm ở phía sau của lò hơi, nơi tiếp nhận nhiên liệu rắn để đốt cháy vào lò thông qua lỗ lửa.
• Ống lò hơi: Các ống này tiếp nhận khí thải nóng và do đó có thể truyền nhiệt cho nước xung quanh.
• Hộp lửa: Nhiên liệu được đốt trong hộp lửa của nồi hơi đầu máy xe lửa.
• Hộp khói: Khi nhiên liệu bị đốt cháy đi qua các ống lửa, hộp này sẽ thu thập khói của nhiên liệu bị đốt cháy này và chuyển khói ra môi trường qua ống khói.
• Ống khói: Ống khói tiếp nhận khí và khói từ hộp khói để thải ra môi trường.
• Bộ quá nhiệt: Bộ phận này có nhiệm vụ quá nhiệt hơi nước trước khi đưa vào xi lanh của động cơ hơi nước.
• Cổng gạch chịu lửa: Cổng này được đặt trên vỉ lò để ngăn bụi, tro và các hạt nhiên liệu cháy xâm nhập vào ống lửa.
• Ống hơi: Đúng như tên gọi, hơi nước đi qua ống này. Lò hơi này có hai ống hơi: một ống nằm giữa vòm và ống góp quá nhiệt, là ống hơi chính, và một ống khác dùng để kết nối động cơ hơi nước với đầu ra của quá nhiệt.
• Ống thổi: Ống này nằm phía trên động cơ hơi nước và tiếp nhận hơi nước thải. Bằng cách tạo ra luồng gió nhân tạo, nó truyền khói ra ngoài qua ống khói. Thêm vào đó, bằng cách tạo lực hút cho khí thải nóng, nó đẩy chúng về phía trước qua các ống lửa của lò hơi.
• Vòm: Bộ phận nồi hơi này có chức năng điều chỉnh hơi nước được tạo ra qua ống dẫn hơi.
• Van điều chỉnh: Bộ phận này được sử dụng để điều chỉnh hơi nước qua đường ống hơi chính.
• Ống siêu nhiệt: Hơi nước chảy qua các ống này và được siêu nhiệt.
• Ống góp quá nhiệt: Hơi nước chảy qua ống dẫn hơi phải đi qua ống góp quá nhiệt để có thể chảy qua các ống dẫn của bộ phận quá nhiệt.
• Van an toàn: Khi áp suất của nồi hơi tăng lên và vượt quá mức được xác định trước, van an toàn sẽ xả hơi nước để ngăn hơi nước tràn vào nồi hơi đầu máy xe lửa.
• Đồng hồ đo áp suất: Hiển thị áp suất nồi hơi để hỗ trợ van an toàn.
• Chỉ báo mực nước: Thiết bị này cho phép nồi hơi biết mực nước và thực hiện các quy trình cần thiết để giữ nước ở mức mong muốn.
• Khay đựng tro: Là khay đặt dưới lò sưởi để đựng tro.
• Lỗ thăm: Bộ phận này được thiết kế để các chuyên gia có thể vào lò hơi và sửa chữa hoặc bảo trì các bộ phận bên trong hệ thống.

Lò hơi đầu máy xe lửa hoạt động như thế nào?

Trong lò hơi đầu máy xe lửa, đầu tiên, nhiên liệu rắn (than) được đưa vào vỉ lò và được đốt cháy từ lỗ lửa. Quá trình đốt cháy nhiên liệu bắt đầu và tạo ra khí thải nóng.

Vòm gạch chịu lửa được thiết kế để dẫn luồng khí thải nóng theo một đường dẫn xác định trước khi đi vào các ống dài (ống lửa). Nó cũng ngăn chặn các hạt nhiên liệu rắn đã cháy xâm nhập vào các ống lửa.

Khí thải nóng đi qua các ống lửa dài và làm nóng nước xung quanh. Nhờ nhiệt độ cao, nước được chuyển thành hơi nước bão hòa và được thu gom ở phía trên. Hơi nước bão hòa từ vòm được đưa vào ống dẫn hơi thông qua van điều chỉnh.

Hơi nước di chuyển trong ống dẫn hơi chính và đến đầu ống hơi của bộ siêu nhiệt. Từ đầu ống hơi, hơi nước đi vào các ống của bộ siêu nhiệt.

Tại đây, hơi nước được quá nhiệt và sau đó đi vào ống dẫn hơi của hộp khói. Hơi nước từ bộ quá nhiệt đi vào xi lanh chứa piston. Hơi nước quá nhiệt làm piston chuyển động bên trong xi lanh.

Pít-tông được nối với bánh xe của động cơ hơi nước và bánh xe bắt đầu quay. Hơi nước thải từ xi-lanh đi vào ống phun.

Khí và khói cháy sau khi đi qua ống lửa sẽ đi vào hộp khói. Hơi nước thoát ra từ ống thổi sẽ đẩy khói ra khỏi lò hơi qua ống khói.

Ở đây, khói không thể tự thoát ra khỏi lò hơi, do đó, luồng gió nhân tạo được tạo ra bằng hơi nước thải ra từ động cơ hơi nước. Luồng gió nhân tạo này đẩy khói ra khỏi hộp khói và tạo lực hút cho khí thải nóng.

Ưu điểm của nồi hơi đầu máy

• Nó có tốc độ bốc hơi cao khoảng 55 đến 70 kg/giây.
• Không có ranh giới gạch và lớp cách nhiệt bên ngoài giúp giảm tổng chi phí.
• Có thể di chuyển được, có thể di chuyển từ nơi này sang nơi khác.
• Vận hành dễ dàng.

Nhược điểm của nồi hơi đầu máy

• Không phù hợp với tải trọng cao vì vấn đề quá nhiệt.
• Áp suất hơi tối đa được giới hạn ở mức 20 bar.
• Rò rỉ xảy ra ở các mối nối làm giảm hiệu quả.
• Xảy ra hiện tượng hình thành cặn và ăn mòn.

Ứng dụng của nồi hơi đầu máy xe lửa

• Lò hơi đầu máy xe lửa chủ yếu được sử dụng trong đường sắt để vận hành đầu máy xe lửa. Hiệu suất của loại động cơ hơi nước này rất thấp và hạn chế nên không còn được sử dụng trong đường sắt nữa.
• Nó cũng được sử dụng trong động cơ hàng hải, động cơ kéo, máy lu hơi nước, v.v.

Câu hỏi thường gặp.