LÒ HƠI ĐIỆN
Lò hơi điện là giải pháp tạo hơi không phát thải, sử dụng điện trở gia nhiệt để cấp nhiệt trực tiếp cho nước, vận hành đơn giản, an toàn và tiết kiệm không gian. Với khả năng điều khiển công suất chính xác và thiết kế không phát thải, thiết bị phù hợp với nhà máy yêu cầu cao về môi trường và độ ổn định nhiệt.
Lò hơi điện là thiết bị sinh hơi sử dụng điện trở gia nhiệt để đun nước thành hơi bão hòa phục vụ cho các nhu cầu gia nhiệt công nghiệp như sấy, nấu, tiệt trùng, hấp hoặc điều áp.
Loại lò này không sử dụng nhiên liệu rắn hay lỏng, không phát sinh khí thải độc hại, vận hành gần như hoàn toàn im lặng và đặc biệt phù hợp với nhà máy trong đô thị, phòng sạch, phòng thí nghiệm, trung tâm nghiên cứu và khu công nghệ cao.
Lò hơi điện thường có công suất từ 12 kW đến 1.000 kW (tương đương 15–1.500 kg/h hơi), áp suất vận hành phổ biến là 4–10 bar, nhiệt độ hơi dao động 151–185°C, có thể thiết kế dạng đứng hoặc ngang tùy không gian lắp đặt.
Với xu hướng chuyển đổi xanh trong sản xuất công nghiệp, ngày càng nhiều nhà máy lựa chọn lò hơi điện như một giải pháp linh hoạt, sạch và tiết kiệm chi phí vận hành, đặc biệt tại các khu vực có chính sách điện ưu đãi cho giờ thấp điểm hoặc sử dụng điện mặt trời
2.1 Cấu trúc cơ bản của lò hơi điện
Một lò hơi điện công nghiệp tiêu chuẩn thường gồm các bộ phận chính:
Bình sinh hơi
Làm bằng thép chịu áp lực cao (Q345R, SUS304), bên trong chứa nước, được hàn kín, chịu áp suất làm việc lên đến 10 bar. Bên ngoài bọc lớp cách nhiệt và vỏ inox hoặc thép sơn tĩnh điện.
Điện trở gia nhiệt
Là bộ phận chính chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng. Sử dụng điện trở ống thép không gỉ, công suất từ 3–30 kW/ống, tích hợp cảm biến nhiệt độ và rơle quá nhiệt. Số lượng điện trở tùy theo công suất tổng.
Bộ điều khiển công suất
Dùng để chia tải điện theo từng cấp (nấc) hoặc điều chỉnh tự động theo PID. Một số dòng tích hợp PLC và HMI để theo dõi nhiệt độ, áp suất, mức nước, dòng điện… Có thể kết nối SCADA giám sát từ xa.
Bơm cấp nước
Sử dụng bơm ly tâm đầu inox hoặc gang, cấp nước theo mức mực trong bình. Điều khiển qua công tắc mức nước hoặc cảm biến liên tục.
Van xả, van an toàn, đồng hồ áp suất
Đảm bảo kiểm soát và bảo vệ thiết bị khi có sự cố. Van an toàn mở khi áp vượt ngưỡng, đồng hồ báo áp suất thực tế, van xả đáy định kỳ loại bỏ cặn lắng.
Tủ điện và linh kiện bảo vệ
Gồm Aptomat tổng, contactor, rơle nhiệt, thiết bị chống rò, chống quá dòng. Có thể tích hợp inverter điều khiển mềm cho bơm hoặc cấp điện trở.
2.2 Nguyên lý hoạt động của lò hơi điện
Khi được cấp điện, điện trở gia nhiệt chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng. Nhiệt truyền trực tiếp vào nước bên trong bình sinh hơi, làm nước sôi và biến đổi thành hơi bão hòa.
Quá trình sinh hơi hoàn toàn kín, không tiếp xúc với không khí, nên không xảy ra quá trình đốt cháy. Áp suất hơi được kiểm soát bởi bộ cảm biến và van an toàn, đảm bảo vận hành an toàn tuyệt đối.
Bộ điều khiển công suất sẽ tăng giảm số lượng điện trở hoạt động theo nhiệt độ hoặc áp suất cài đặt, giúp tiết kiệm điện khi tải nhỏ và bảo vệ điện trở khỏi quá tải.
Khi đạt nhiệt độ – áp suất yêu cầu, hơi sẽ được cấp đến thiết bị tiêu thụ qua đường ống chịu nhiệt (ống thép đen hoặc inox). Trường hợp mất nước cấp hoặc vượt áp, hệ thống sẽ tự động ngắt điện toàn bộ để đảm bảo an toàn.
3.1 Thông số kỹ thuật điển hình của lò hơi điện
Dưới đây là các chỉ số quan trọng đối với một lò hơi điện công nghiệp:
Công suất điện: 12 – 1.000 kW
Lưu lượng hơi: 15 – 1.500 kg/h
Áp suất làm việc: 4 – 10 bar (tuỳ chọn đến 16 bar)
Nhiệt độ hơi: 151 – 185°C
Nguồn điện: 3 pha – 380/400V – 50Hz
Điện trở gia nhiệt: inox 304/316, công suất 3–30 kW/ống
Hiệu suất nhiệt: ≥ 98%
Chỉ số IP tủ điện: IP54 – IP65
Thời gian sinh hơi (từ nước lạnh): 5–15 phút
Tự động hóa: từ relay logic đến PLC–HMI
Cấp nước: bơm tự động, mực nước 2–3 mức kiểm soát
Cách nhiệt: bông gốm ceramic/len đá, độ dày 30–50 mm
Kích thước lắp đặt: từ 0.5 m² (dưới 50kW) đến 4 m² (1.000kW)
Độ ồn vận hành: < 45 dB
Tuổi thọ trung bình: 8–12 năm với bảo trì định kỳ
Với các hệ thống lò hơi điện công suất trên 500 kW, có thể sử dụng cấu hình đa mô-đun (song song nhiều khối sinh hơi) để đảm bảo công suất đầu ra ổn định và giảm tải tức thời cho từng nhóm điện trở.
3.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn vận hành
Lò hơi điện là thiết bị áp lực, nên yêu cầu tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật, thiết kế, an toàn và kiểm định.
Các tiêu chuẩn áp dụng:
ASME Boiler & Pressure Vessel Code – Section I: Thiết kế bình chịu áp và hàn áp lực
IEC 60204-1: Yêu cầu an toàn hệ thống điện công nghiệp
IEC 61508 / IEC 61511: An toàn chức năng và điều khiển tự động
EN 60335-2-35: Chuẩn châu Âu cho thiết bị điện gia nhiệt nước
ISO 12100: Đánh giá và giảm rủi ro cơ khí
CE Marking: Yêu cầu khi xuất khẩu sang EU
UL Certification: Cho thiết bị điện sử dụng tại Bắc Mỹ
RoHS Compliance: Kiểm soát vật liệu nguy hại trong tủ điện – linh kiện
Ngoài ra, tất cả lò hơi điện phải được kiểm định an toàn theo định kỳ 12–24 tháng/lần tùy quy mô, có hồ sơ kỹ thuật, bản vẽ, nhật ký vận hành, biên bản thử kín và chứng nhận nguồn điện – rơle bảo vệ phù hợp tiêu chuẩn điện lực.
3.3 Các thương hiệu quốc tế theo phân khúc
Phân khúc cao cấp – Chromalox (Hoa Kỳ)
Hãng sản xuất electric steam boiler tích hợp điều khiển SCR, hệ thống cấp hơi chính xác ±1 psi, phù hợp các nhà máy dược, vi điện tử. Vật liệu điện trở cao cấp Incoloy®.
Phân khúc trung cấp – CERTUSS (Đức)
Cung cấp lò hơi điện từ 8–400 kg/h, làm nóng siêu nhanh (90 giây), tích hợp điều khiển HMI, đạt chuẩn DIN-EN12953.
Phân khúc phổ thông – Qingdao Jinil (Trung Quốc)
Dòng lò hơi điện giá hợp lý, công suất 24–720 kW, thiết kế nhỏ gọn, dễ vận hành và bảo trì, đáp ứng tốt cho ngành dệt may, thực phẩm vừa và nhỏ.
4.1 Lợi ích kinh tế – kỹ thuật khi sử dụng lò hơi điện
Lò hơi điện đem lại nhiều lợi ích vượt trội trong vận hành, chi phí và tính thân thiện môi trường:
Hiệu suất nhiệt gần như tuyệt đối
Không có tổn thất đốt cháy, không sinh khói thải, không hao hụt nhiệt từ buồng đốt nên hiệu suất tổng thể luôn đạt ≥ 98%. Đây là mức tối ưu so với mọi loại lò đốt nhiên liệu khác.
Không phát thải khí độc – đáp ứng chuẩn môi trường
Vận hành không phát thải CO, CO₂, SOx, NOx, bụi mịn – rất phù hợp với các nhà máy trong khu đô thị, KCN công nghệ cao hoặc khu vực bị hạn chế khí thải theo Luật Môi trường.
Dễ lắp đặt – không cần ống khói hay cấp gió
Toàn bộ hệ thống khép kín, không cần thiết bị hút khói, quạt cấp gió hay xử lý bụi. Diện tích lắp đặt nhỏ, chỉ cần nguồn điện ổn định và nguồn nước mềm.
Chi phí bảo trì thấp
Không có bộ phận chuyển động, không có tro xỉ, không mài mòn ống cháy nên thời gian bảo trì chỉ định kỳ mỗi 3–6 tháng, chủ yếu là súc rửa bình sinh hơi và kiểm tra điện trở.
Điều khiển chính xác – phù hợp tải biến thiên
Với bộ điều khiển công suất, lò có thể chạy 10–100% công suất tùy nhu cầu, đảm bảo tiết kiệm điện giờ thấp điểm và bảo vệ linh kiện khi tải thấp.
Tương thích điện mặt trời – điện gió
Lò hơi vận hành hoàn toàn bằng điện nên dễ dàng kết hợp với hệ thống PV rooftop, hybrid inverter hoặc điện năng lượng tái tạo giúp giảm phụ thuộc lưới điện.
4.2 Ứng dụng thực tế trong các ngành công nghiệp
Ngành thực phẩm – đồ uống – sữa
Dùng cho hấp tiệt trùng, tiệt trùng UHT, vệ sinh CIP. Yêu cầu hơi sạch, ổn định áp suất và không có tạp chất cháy. Lò hơi điện đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu này.
Ngành dược phẩm – mỹ phẩm – thiết bị y tế
Cần hơi tinh sạch (Clean Steam), không sinh ra mùi, dầu hoặc bụi. Hệ thống dễ tích hợp vào phòng sạch (Clean Room), tránh rung động và nhiễu điện từ.
Ngành dệt may – in ấn – bao bì
Sử dụng trong các máy calender, máy sấy hơi, máy ép định hình… Lò hơi điện giúp nhà máy kiểm soát hơi theo ca linh hoạt, không cần vận hành 24/24 như lò nhiên liệu.
Ngành điện tử – linh kiện – phòng thí nghiệm
Cung cấp hơi gia nhiệt cho thiết bị thử nghiệm, buồng hấp, nồi nấu hóa chất, sấy tĩnh. Đặc biệt phù hợp với các phòng thí nghiệm R&D, dây chuyền SMT yêu cầu chuẩn sạch.
Ngành chế biến tinh bột – đường – hóa chất nhẹ
Cần hơi sạch để sấy sản phẩm đầu ra mà không gây ám mùi, ám màu. Lò điện đảm bảo không sinh khí độc lẫn vào hơi, giảm tỷ lệ lỗi sản phẩm.
Các cơ sở giáo dục – viện nghiên cứu – bệnh viện
Sử dụng để tiệt trùng dụng cụ, đun nước nóng, hấp khử khuẩn hoặc tạo áp suất hơi trong các thí nghiệm. Dễ lắp đặt, không cần kho chứa nhiên liệu hoặc lò đốt riêng
5.1 Năng lực thiết kế, sản xuất và tích hợp hệ thống lò hơi điện
ETEK là đơn vị tiên phong tại Việt Nam trong việc thiết kế và cung cấp lò hơi điện theo tiêu chuẩn quốc tế, phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế tại nhà máy trong nước và các khu vực Đông Nam Á, Trung Đông và châu Phi.
Chúng tôi thiết kế mô-đun điện trở gia nhiệt dạng ống lõi xoắn giúp tăng hiệu suất truyền nhiệt, nâng cao tuổi thọ, giảm nguy cơ quá nhiệt cục bộ. Bình sinh hơi được chế tạo từ thép hoặc inox nhập khẩu, hàn tự động theo chuẩn ASME.
Tủ điện trung tâm được thiết kế linh hoạt, tích hợp biến tần, bộ chia tải SCR hoặc PID – PLC giúp điều khiển công suất theo tải tiêu thụ và tiết kiệm điện năng.
5.2 Tư vấn tối ưu hiệu suất và tiết kiệm chi phí điện
ETEK có kinh nghiệm triển khai lò hơi điện kết hợp điện mặt trời áp mái (PV rooftop) và hệ thống lưu trữ (BESS) để vận hành vào khung giờ thấp điểm – giờ rẻ điện.
Giải pháp bao gồm:
Tự động điều chỉnh công suất theo công suất PV thực tế
Lập lịch vận hành theo biểu giá điện TOU
Giám sát tổng dòng điện tiêu thụ – ngưỡng quá tải MCCB
Tính toán hoàn vốn hệ thống chỉ từ 18–30 tháng nếu tích hợp năng lượng tái tạo
Chúng tôi cũng tích hợp SCADA giám sát sản lượng hơi, dòng điện, điện áp, nhiệt độ, áp suất và tự động cảnh báo khi bất thường.
5.3 Khả năng sản xuất hàng loạt, đáp ứng nhiều công suất và yêu cầu
ETEK hiện có thể chế tạo đồng loạt hơn 30 model lò hơi điện với dải công suất từ 15 kg/h đến 1.500 kg/h, áp suất thiết kế lên đến 16 bar, giao hàng trong 7–21 ngày.
Các cấu hình đa dạng:
Loại đứng – tiết kiệm diện tích, phù hợp phòng hẹp
Loại ngang – bố trí cụm điện trở dễ bảo trì
Loại 2 tầng – chia tải thành các khối 200–500 kW để giảm sốc dòng điện
Loại tích hợp bánh xe – dùng trong phòng thí nghiệm, dễ di chuyển
ETEK cũng cung cấp giải pháp lắp song song nhiều lò để vận hành luân phiên, đảm bảo tuổi thọ và tính liên tục cho dây chuyền sản xuất.
5.4 Dịch vụ hậu mãi – kiểm định – bảo trì toàn diện
Tất cả lò hơi điện do ETEK cung cấp đều được hỗ trợ:
Miễn phí kiểm định lần đầu, hồ sơ kỹ thuật – bản vẽ CAD – nhật ký
Bảo trì định kỳ 6 tháng/lần: súc rửa bình hơi, kiểm tra điện trở, đo dòng
Hướng dẫn đào tạo vận hành an toàn – tiết kiệm điện
Tư vấn lắp đặt đồng bộ đường ống hơi, bẫy hơi, tách nước
Thay thế linh kiện nhanh trong 24–72h (điện trở, van, cảm biến…)
Với hệ thống kho phụ tùng tại Hà Nội – TP.HCM – Cần Thơ, ETEK sẵn sàng cung cấp thiết bị thay thế cho các dự án ở nước ngoài như Lào, Indonesia, UAE, Morocco.
5.5 Các dự án đã triển khai điển hình
Một số công trình nổi bật đã sử dụng lò hơi điện do ETEK cung cấp:
Nhà máy thực phẩm Thiên An – KCN Thăng Long II: lò điện 150kW – tiệt trùng CIP
Bệnh viện quốc tế Hải Phòng: lò điện 72kW – hấp dụng cụ y tế
Nhà máy dược Mekopha – TP.HCM: lò điện 300kW – sản xuất dược phẩm non-sterile
Trung tâm R&D Samtech – Bắc Giang: lò điện 18kW – cấp hơi phòng thí nghiệm
Cơ sở chế biến thực phẩm ĐBSCL – lắp đặt hệ song song 2 lò 500kW + SCADA
ETEK đảm nhận toàn bộ quy trình khảo sát, thiết kế, chế tạo, kiểm định, lắp đặt và chuyển giao công nghệ vận hành trong vòng 10–25 ngày tùy công suất.
5.6 Giải pháp lắp đặt đồng bộ và tối ưu mặt bằng
ETEK không chỉ cung cấp lò hơi điện, mà còn đảm nhiệm thiết kế đồng bộ hệ thống hơi đầu ra để tối ưu diện tích, giảm tổn thất năng lượng:
Đối với nhà máy nhỏ: bố trí lò đứng, hệ thống tách nước gọn gàng, lắp kèm module bẫy hơi, van điều áp tại chân máy tiêu thụ
Đối với nhà máy vừa: bố trí lò ngang công suất lớn, chạy đa ca, tích hợp ống gom hơi và đồng hồ lưu lượng đầu ra
Đối với trung tâm nghiên cứu: lắp đặt tủ điện riêng biệt, hệ thống đo nhiệt độ – áp suất kỹ thuật số hiển thị tại phòng điều hành
Chúng tôi còn thiết kế giải pháp cách nhiệt toàn tuyến, sử dụng vải gốm, ống cách nhiệt polyurethane hoặc ống tổ hợp PU – inox, giúp giảm thất thoát nhiệt lên đến 18%.
5.7 Tư vấn chuyển đổi lò nhiên liệu sang lò hơi điện
ETEK đã thực hiện nhiều dự án chuyển đổi từ lò hơi đốt than, FO sang lò hơi điện nhằm đáp ứng tiêu chuẩn khí thải và giảm chi phí xử lý môi trường:
Phân tích tải hơi tiêu thụ thực tế – xác định dung lượng cần chuyển đổi
Tư vấn lựa chọn công suất phù hợp và thiết kế lại bố trí đường hơi
Cải tạo đường điện cấp nguồn – điều phối MCC riêng hoặc trạm biến áp phụ
Tích hợp cảnh báo giám sát quá tải, rơle chống chập pha – quá dòng
Thử áp bình sinh hơi và kiểm định kỹ thuật ngay sau lắp đặt
Sau khi chuyển đổi, nhiều khách hàng giảm được chi phí xử lý khí thải tới 100%, chi phí bảo trì giảm 70%, đồng thời dễ kết hợp năng lượng tái tạo.
5.8 Cam kết vận hành an toàn – hiệu suất ổn định – dịch vụ toàn cầu
ETEK cam kết các thông số kỹ thuật của lò hơi điện do chúng tôi cung cấp luôn đạt và vượt tiêu chuẩn:
Hiệu suất nhiệt ≥ 98%, biến thiên công suất chính xác ±1%
Thời gian sinh hơi dưới 10 phút với công suất dưới 500 kW
Tuổi thọ điện trở trên 3 năm trong điều kiện vận hành đúng chuẩn
Tự động ngắt khi có sự cố mất nước, quá áp, ngắn mạch
Đáp ứng tốt yêu cầu vận hành luân phiên, đa tải, hơi tức thì
ETEK cung cấp dịch vụ lắp đặt – bảo trì – thay thế cho các dự án trong nước và xuất khẩu tại khu vực Đông Nam Á, Trung Đông, châu Phi với đầy đủ hồ sơ CO, CQ, Packing list và bản vẽ kỹ thuật chi tiết.
Bài viết liên quan: