Các bước khảo sát và lắp đặt hệ thống giàn bình gas đạt chuẩn kỹ thuật, đảm bảo tuyệt đối an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng

1. Đối tượng khách hàng sử dụng LPG

 

LPG sử dụng trong thương mại và công nghiệp với các ứng dụng sau:

 

• Thương mại: Sử dụng trong nhà hàng, khách sạn như bếp gas, lò nướng, giặt sấy là quần áo, vải, tủ cơm, nồi cơm gas, bình nước nóng…
• Công nghiệp: cơ khí, phụ tùng ôtô, xe máy, thuỷ tinh, gốm, vật liệu xây dựng, dệt nhuộm, chế biến thực phẩm, thuỷ sản, sấy chè, thuốc lá, cà phê, sấy sơn, mạ nhúng kẽm, gia công nhôm, đúc kim loại, nồi hơi, lò nung, ủ thép, dung môi bình xịt…

2. Nguyên tắc lựa chọn mô hình kho LPG

 

Việc quyết định lựa chọn mô hình kho LPG dựa trên các nguyên tắc:

 

1. Công suất tiêu thụ: LPG được tồn trữ ở dạng lỏng còn khi sử dụng LPG phải chuyển sang dạng gas hơi do đó phải tính đến khả năng cấp gas (kgLPG/h) bằng bay hơi tự nhiên (lấy nhiệt từ môi trường) hoặc bay hơi cưỡng bức (dùng máy hoá hơi) để đảm bảo cấp đủ gas thiết bị đốt.

 

1. áp suất yêu cầu: LPG tồn trữ dạng lỏng dưới áp suất cao từ 3-8kG/cm2 nhưng thiết bị đốt thường yêu cầu áp suất cấp gas thấp hơn nhiều: từ 0,02~1,5 Kg/cm2 do vậy tất cả các hệ thống cấp gas phải được lắp đặt thêm van giảm áp (van điều áp). Tuỳ vào đặc tính của thiết bị đốt mà thiết kế hệ thống điều áp 1 cấp hoặc đa cấp.

Liên hệ ngay >>0982.503.950

3. Hệ thống cấp gas từ nguồn đến thiết bị tiêu thụ gas

 

1. Hệ thống cấp gas 1 cấp

 

Hệ thống 1 cấp là hệ thống cấp gas đơn giản nhất gồm nguồn là bình hoặc bồn chứa gas cấp gas cho thiết bị thông qua 1 một điều áp,  áp suất đầu ra còn 11” cột nước (300 mmbar hoặc 0,03kg/cm2), công suất tiêu thụ gas dưới 80kg/h.

 

Hệ thống này thường áp dụng cho các khách hàng thương mại: khách hàng, nhà bếp tập thể…

 

1. Hệ thống cấp gas 2 cấp

 

Hệ thống 2 cấp gồm nguồn chứa gas lỏng cao áp là bình, điều áp cấp 1 giảm áp suất hơi bão hoà của LPG xuống áp suất trung bình (0,5 – 1,5 kg/cm2), điều áp cấp 2 tiếp tục giảm áp xuống thấp 11” cột nước (300 mmbar hoặc lớn hơn) cấp cho thiết bị tiêu thụ.

 

Khi gặp một trong các hợp sau thì nên sử dụng hệ thống 2 cấp:

• Khoảng cách từ nguồn gas đến thiết bị tiêu thụ quá xa, tổn thất trở lực đường ống lớn.

 

• Thiết bị tiêu thụ nhiệt quá nhậy so với sự thay đổi áp suất (có thể ngừng hoạt động khi áp suất gas giảm)

 

• Nhiệt độ môi trường thay đổi quá lớn ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi tại nguồn hoặc có thể gas hơi ngưng tụ tạo ra gas lỏng trong ống dẫn sau điều áp của hệ thống 1 cấp.

 

• Các thiết bị tiêu thụ yêu cầu áp suất cấp gas khác nhau.

 

Nhiều nhà sản xuất thiết bị đốt yêu cầu lắp đặt hệ thống 2 cấp. Bởi vì các ưu điểm sau:

 

• Nhỏ gọn, tiết kiệm vì đường kính ống giữa hai điều áp nhỏ hơn so với hệ thống 1 cấp (Tuy nhiên phải mất chi phí thêm cho điều áp cấp 2)

 

• Cung cấp gas ổn định cả về lưu lượng và áp suất, không cần tính nhiều đến khoảng cánh giữa nguồn và thiết bị đốt cũng như tổn thất trở lực tuyến ống.

 

• Hệ thống 2 cấp giảm áp gas, tiết lưu từng cấp một tại từng điều áp nên hiện tượng thu nhiệt khi tiết lưu giãn nở không mạnh và dữ dội bằng hệ thống 1 cấp, do đó hạn chế được hiện tượng tạo băng tuyết từ hơi ẩm trong gas, làm tắc điều áp.

 

• Dễ dàng nâng công suất tiêu thụ: nếu khách hàng lắp thêm thiết bị đốt, mở rộng tải tiêu thụ thì không cần phải thay đổi thiết kế mà chỉ cần tăng áp suất của điều áp cấp 1 hoặc thay  điều áp cấp 1 có công suất thích hợp.

 

• Cho phép sử dụng nhiều loại đầu đốt có yêu cầu áp suất khác nhau trên cùng một hệ thống tuyến ống. Đáp ứng được yêu cầu riêng của từng thiết bị có áp suất sử dụng khác nhau.

 

4. Lý thuyết về Quá trình hoá hơi của gas lỏng

 

• Gas lỏng trong thiết bị tồn chứa bay hơi tự nhiên bằng cách lấy nhiệt nội tại và hấp thụ nhiệt lượng từ môi trượng xung quanh. Tốc độ truyền nhiệt từ môi trường phụ thuộc vào chênh lệch giữa nhiệt độ LPG trong bình và nhiệt độ môi trường không khí xung quanh, phụ thuộc vào diện tích bề mặt ướt (bề mặt gas lỏng tiếp xúc với thành bình), mầu sơn ngoài của vỏ bình và độ ẩm của không khí.

 

• Khi rút gas hơi từ không gian phía trên mặt thoáng của bình sẽ gây ra hiện tượng sôi nội tại trong gas lỏng, tạo gas hơi để thiết lập một hệ cân bằng, duy trì không thay đổi áp suất. Trước hết quá trình hoá hơi thu nhiệt từ trong bản thân gas lỏng (ẩn nhiệt) sau đó tiếp tục hấp thụ nhiệt từ không khí xung quanh thông qua vỏ bình nên diện tích bề mặt ướt quyết định tốc độ truyền nhiệt. Bề mặt tiếp xúc giữa vỏ bình với gas hơi hấp thụ nhiệt không đáng kể vì chất khí (hơi gas) dẫn nhiệt kém. Do đó bình có công suất cấp gas lớn nhất khi được nạp đầy (tối đa 85 % dung tích) và càng sử dụng bề mặt ướt giảm dần nên công suất cấp gas giảm dần.

 

• Nếu thiết kế chọn phương án hoá hơi tự nhiên mà lựa chọn số lượng bình 48 kg không đủ hoặc bồn chứa quá nhỏ thì sau một thời gian vận hành, nhiệt lượng bên ngoài không cung cấp đủ hoặc nhiệt độ môi trường quá thấp thì gas và bình chứa bị làm lạnh nhanh chóng (ngưng hơi ẩm không khí, ướt vỏ bình dẫn đến giảm tốc độ hoá hơi và không cung cấp đủ gas cho thiết bị đốt (hiện tượng quá tải).

 

• Phương pháp hoá hơi tự nhiên có hạn chế: không thể tăng diện tích bề mặt ướt để tăng công suất tiêu thụ bằng cách chọn bồn chứa lớn hoặc lắp quá nhiều bình 48 kg, khi đó phải chuyển sang phương pháp hoá hơi cưỡng bức bằng máy hoá hơi, công suất cấp gas phụ thuộc vào công suất máy hoá hơi mà không phụ thuộc kích thước thiết bị chứa.

 

• Máy hoá hơi là thiết bị trao đổi nhiệt, gas lỏng được gia nhiệt bằng điện trở thông qua áo nước hợc tiếp xúc trực tiếp, gia nhiệt bằng hơi nước, có máy hoá hơi không dùng điện chỉ sử dụng nhiều cánh hấp thụ nhiệt môi trường/ ánh nắng… Máy hoá hơi thường có công suất từ 10 kg/h đến 500 kg/h. Tuy nhiên một số nhà máy sản xuất máy hoá hơi cũng đã sản xuất ra các máy hoá hơi có công suất 1000 – 1200kg/h. Khi lắp máy hoá hơi, công suất cấp cho thiết bị đốt do máy hoá hơi quyết định,  không phụ thuộc vào các yếu tố quyết định của quá trình hoá hơi tự nhiên như: số lượng bình 48 kg/h, nhiệt độ môi trường/ mùa, miền, lượng gas lỏng tồn trong bình.

 

• Trong quá trình hoá hơi tự nhiên Propane có nhiệt độ sôi thấp (-42^oC) luôn bay hơi trước butane có nhiệt độ sôi (-0,5^oC) nên càng sử dụng nồng độ butane trong LPG bình càng tăng nên không trách khỏi việc tốc độ bay hơi và công suất cấp gas giảm dần đồng thời lượng gas lỏng giàu butane còn lại rất khó bay hơi hết để cấp gas cho lò đốt. Việc sử dụng máy hoá hơi sẽ sử dụng triệt để hết gas lỏng trong bình và luôn cấp gas ổn định dù bình đầy hay vơi.

 

5. Các mô hình khách hàng thương
   mại và cách chọn số lượng bình

Liên hệ ngay >>0982.503.950

Như vậy khi đề xuất mô hình hệ thống cấp gas cho khách hàng công nghiệp hoặc thương mại có thể kết hợp kiểu thiết bị chứa là bình 48kg/bồn với phương thức bay hơi tự nhiên/cưỡng bức, do đó sẽ hình thành 2 mô hình kho như sau:

1. Sử dụng bình 45 kg và điều áp (phương pháp hoá hơi tự nhiên)
2. Sử dụng bình 45kg có van rút lỏng cùng với máy hoá hơi và điều áp.

Hai mô hình trên được lắp đặt kết hợp với tuyến ống có hệ thống 1 cấp hoặc 2 cấp tuỳ theo yêu cầu của khách hàng như đã trình bày ở trên. Ngoài ra các mô hình trên có thể lắp thêm hệ thống bào rò gas, báo cháy…

5.1. Hệ thống bình 45 kg và điều áp.

 

• Hệ thống bình 48 kg thông thường chỉ sử dụng gas hơi, áp dụng cho khách hàng thương mại, công nghiệp nhỏ công suất cấp gas yêu cầu dưới 20 kg/h (1000 MJ/h).

 

• Theo kinh nghiệm công suất cấp gas của 1 bình 45 kg được tính trụng bình khi bình còn chứa 18 kg LPG và ở nhiệt độ 16 ⁰ Khi đó 1 bình 48 kg có thể cấp 124 MJ/h (=2,5 kg LPG/h)

 

• Do đó số lượng bình 45 kg được tính như sau:

N (số bình 45 kg)= Tổng công suất yêu cầu ( MJ/h) / 124 MJ/h/bình

• Tuy nhiên để dự phòng và đảm bảo sử dụng liên tục nên lắp đặt lượng bình gấp đôi (2xN). Hệ thống này bao gồm ống góp, các ống mềm cho từng thiết bị và điều áp có van chuyển hệ thống cấp gas của các dãy bình hoặc tự động hoặc bằng tay.

 

5.2. Hệ thống bình 45 kg đặc biệt có van rút lỏng, máy hoá hơi và điều áp.

Cũng là vỏ bình gas 45 kg nhưng loại bình rút lỏng được lắp van có 2 van cổng riêng biệt cho gas hơi và gas lỏng, 1 ống thép cắm gần sát đáy bình nối với van gas lỏng, quai bình thường được sơn viền vàng để dễ nhận biết.  Mô hình này được lựa chọn khi:

• Công suất tiêu thụ lớn mà bình 48 kg cấp gas bay hơi tự nhiên không đảm bảo hoặc chỉ đảm bảo nếu lắp quá nhiều bình
• Không đủ điều kiện lắp bồn như: diện tích mặt bằng quá nhỏ, không đảm bảo khoảng cách an toàn từ bồn đến các công trình lân cận, không thể cấp hàng rời bằng xe bồn (cầu, đường không cho phép…) hoặc khách hàng không chấp nhận chi phí cao khi đầu tư bồn.

 

Khi sử dụng hệ thống này bắt buộc phải lắp đặt với máy hoá hơi, có một hệ thống dẫn gas lỏng riêng rút gas lỏng từ bình đến máy hoá hơi và một hệ thống ống góp riêng cho gas hơi dẫn đến điều áp.

 

Ưu điểm của mô hình này là giảm được số lượng bình 48kg, không cần diện tích mặt bằng kho rộng  mà vẫn đảm bảo công suất tiêu thụ lớn. Số lượng bình 48kg chỉ còn phụ thuộc vào sản lượng tiêu thụ (kg/ ngày, tuần) và khả năng, tần suất cấp gas của cửa hàng. Việc lựa chọn thiết bị hoá hơi, đường ống dẫn gas sẽ được đề cập sau.

 

             Sơ đồ cấp gas bằng giàn bình 48, máy hoá  hơi, điều áp

 

6. Lựa chọn điều áp

Điều áp là thiết bị điều tiết giảm áp suất của hơi gas để phù hợp với thiết bị tiêu thụ. Mỗi điều áp đều có 2 thông số:

 

• Lưu lượng cấp gas: kg/h, MJ/h; BTU/h, Kcal/h…
• áp suất cấp gas: inch, mm cột nước, kPa, PSI…

Đối với điều áp cấp 2 có thể có thêm thông số áp suất đầu vào cho phép.

 

Các điều áp được phân loại như sau:

• Điều áp 1 cấp (Single Stage) giảm áp cao 5 -7 kg/cm2 của gas trong bồn chứa xuống áp suất 11” (300 mm) cột nước hoặc 2,75 kPa, cấp trực tiếp cho thiết bị đốt.
• Điều áp cấp 1 (First Stage) giảm áp cao trong bồn chứa xuống áp trung bình 0,5 đến 1,5 kg/cm2 (50kPa-140kPa) cấp cho điều áp cấp 2.
• Điều áp cấp 2 (Second Stage) tiếp tục giảm áp của điều áp cấp 1 xuống 11” cột nước (2,75 kPa).
• Điềp áp kết hợp cả 2 cấp (Integral Two Stage) gồm điều áp cấp 1 và điều áp cấp 2 nối tiếp cạnh nhau khi khoảng cách từ nguồn cấp (bình, bồn) đến tải tiêu thụ ngắn.
• Điều áp cao áp (Pounds to Pounds) giảm áp từ nguồn và có thể điều chỉnh vô cấp tạo áp suất 3- 125 PSI (0,2 – 8 kg/cm2), điều áp này cũng có thể sử dụng làm điều áp cấp 1.

Sau khi đã chọn phương án 1 cấp hoặc 2 cấp, tiến hành chọn điều áp có thông số đảm bảo công suất và áp suất tiêu thụ đồng thời cũng nên chọn dư công suất của điều áp cấp 1 để dự phòng khách hàng tăng công suất tiêu thụ trong tương lai.

Liên hệ ngay >>0982.503.950