Hệ thống xả TDS lò hơi tự động (Automatic Surface Blowdown – TDS Control) đo liên tục độ dẫn điện của nước lò và tự động đóng/mở van xả bề mặt, giữ tổng chất rắn hòa tan (TDS) luôn thấp hơn giới hạn của nhà sản xuất lò. Hệ thống gồm đầu dò độ dẫn điện có bù nhiệt độ tự động, bộ điều khiển TDS BK 5000-T và van xả tự động — không cần hiệu chuẩn lại khi áp suất, nhiệt độ lò thay đổi, ngõ ra 4–20 mA và Modbus RTU kết nối PLC/SCADA.
So với xả tay, xả TDS tự động giúp lò không bị sôi bồng, cuốn nước theo hơi, giảm đóng cặn, đồng thời tiết kiệm nước, hóa chất và nhiên liệu nhờ chỉ xả đúng lượng cần thiết. Công ty Thiết Bị Giải Pháp Công Nghiệp (ISE) cung cấp trọn bộ, lắp đặt, chạy thử và hiệu chuẩn cho lò hơi ống lửa và ống nước.
Vì sao phải kiểm soát TDS nước lò hơi?
TDS (Total Dissolved Solids) là lượng khoáng chất, muối, kim loại hòa tan trong nước (mg/L = ppm). Khi nước bốc hơi, các chất này ở lại trong lò nên nồng độ tăng dần theo lượng hơi sản xuất. Khi TDS vượt giới hạn:
- Sôi bồng, cuốn nước theo hơi (carryover) — hơi ướt, nhiễm bẩn thiết bị và sản phẩm phía sau.
- Đóng cặn trên bề mặt truyền nhiệt — tăng nhiệt độ vách ống, tăng tiêu hao nhiên liệu.
- Báo mức nước sai — bọt làm ống thủy, đầu dò mức báo sai.
- Ăn mòn, tắc nghẽn van điều khiển, bẫy hơi, ống góp, bộ trao đổi nhiệt.
Cách khắc phục là xả đáy bề mặt: xả một lượng nước lò đậm đặc ngay dưới mặt nước và bù bằng nước cấp có TDS thấp hơn. Xả quá ít gây sự cố; xả quá nhiều lãng phí nước đã gia nhiệt, đã xử lý, hóa chất và nhiên liệu. Xả TDS lò hơi tự động giữ TDS sát điểm cài đặt thay vì dao động giữa các lần xả tay.
Cấu tạo hệ thống xả TDS lò hơi tự động
| Thành phần | Chức năng | Thông số điển hình |
|---|---|---|
| 1. Đầu dò độ dẫn điện (BD 5600-T) | Đo độ dẫn điện nước lò tại chỗ, cảm biến nhiệt độ tích hợp để bù nhiệt | Thép không gỉ / cách điện PTFE; PN40; tới khoảng 32 bar g / 239 °C |
| 2. Bộ điều khiển TDS (BK 5000-T) | So sánh giá trị đo với điểm cài đặt, điều khiển van, báo động | 230 VAC; rơ-le van + rơ-le báo động; 4–20 mA (tùy chọn); Modbus RTU |
| 3. Van xả tự động (BKV 5400) | Mở khi TDS cao, đóng khi độ dẫn điện xuống dưới điểm cài đặt trừ độ trễ | DN15–DN25, PN40; truyền động điện hoặc khí nén |
| 4. Van cô lập | Cô lập cụm đầu dò/van để bảo trì | Cùng cấp PN với đầu nối lò |
| 5. Van một chiều | Chống dòng chảy ngược từ ống góp xả | PN40 |
| 6. Van chỉnh lưu lượng (tùy chọn) | Đặt lưu lượng xả tối đa | — |
| 7. Bộ làm mát mẫu (tùy chọn) | Làm mát mẫu nước lò xuống ≤ 25 °C để kiểm tra đối chứng, hiệu chuẩn | Có áo nước làm mát |
| 8. Bình flash / thu hồi nhiệt (tùy chọn) | Thu hồi hơi flash và nhiệt từ nước xả | Chọn theo lưu lượng xả |
Hai cấu hình: A – đầu dò lắp trực tiếp trên thân lò (dưới mực nước thấp nhất, đo liên tục); B – đầu dò trên đường lấy mẫu (buồng cảm biến ngoài, bộ điều khiển mở van định kỳ để xả rửa và đo mẫu nước mới).
Nguyên lý hoạt động xả TDS tự động
- Đầu dò đo liên tục độ dẫn điện nước lò; cảm biến nhiệt độ gửi tín hiệu về bộ điều khiển để quy đổi về 25 °C.
- Bộ điều khiển so sánh giá trị đã bù nhiệt với điểm cài đặt (µS/cm hoặc ppm).
- Cao hơn điểm cài đặt → van xả MỞ; nước đậm đặc được xả, nước cấp bù vào.
- Thấp hơn (điểm cài đặt − độ trễ) → van ĐÓNG.
- Báo động MAX khi độ dẫn điện vượt ngưỡng cao (đầu dò bám bẩn, van hỏng, nước cấp bất thường).
- Báo động MIN khi độ dẫn điện thấp bất thường (van kẹt mở, đầu dò không ngập nước).
- Đầu đốt tắt / lò chờ → van bị cưỡng bức đóng để không mất nước lò; giám sát và báo động vẫn hoạt động.
Nếu có van xả đáy định kỳ dùng chung ống góp xả, hai van không được mở cùng lúc.
Bộ điều khiển TDS BK 5000-T
BK 5000-T đo độ dẫn điện và nhiệt độ nước lò qua đầu dò BD 5600-T (cảm biến nhiệt tích hợp), tự động bù về 25 °C. Có thể dùng với đầu dò BD 5300-T; với đầu dò BD 5400 bộ điều khiển không nhận tín hiệu nhiệt độ nên không bù nhiệt.
| Dải đo độ dẫn điện | 10–10.000 µS/cm (đặt hàng dải 10–2.000 hoặc 100–10.000 µS/cm) |
| Bù nhiệt độ | Tự động về 25 °C (với đầu dò BD 5600-T) |
| Ngõ ra | Rơ-le van xả (Relay 2), rơ-le báo động (Relay 1) |
| Truyền tín hiệu | 4–20 mA tương ứng 0–10.000 µS/cm (tùy chọn) |
| Truyền thông | RS485 Modbus RTU — đọc giá trị đo, điểm cài đặt, ngưỡng báo động; địa chỉ 1–247; 1200–19200 baud |
| Nguồn cấp | 220/230 VAC, 50/60 Hz |
| Công suất tiêu thụ | 1 VA |
| Cấp bảo vệ | IP54 |
| Nhiệt độ môi trường tối đa | 55 °C |
| Chiều dài cáp tới đầu dò | Tối đa 100 m (cáp chống nhiễu 5 × 0,22–0,50 mm²) |
| Kích thước (C × S × R) | 72 × 110 × 144 mm, lắp mặt tủ |
| Khối lượng | 0,5 kg |
| Tiêu chuẩn | EMC 2014/30/EU; LVD 2014/35/EU (EN 61010-1) |
Chức năng cài đặt: điểm cài đặt độ dẫn điện (ví dụ 5.000 µS) và độ trễ (khuyến nghị 4–5% điểm cài đặt); ngưỡng báo động và độ trễ báo động; hiệu chuẩn theo mẫu nước lò; thử rơ-le van (mở 15 giây) và rơ-le báo động; xem nhiệt độ nước, dữ liệu đầu dò; mật khẩu bảo vệ; cài đặt Modbus.
Thông số kỹ thuật hệ thống xả TDS lò hơi
| Dải đo | 0,5–10.000 µS/cm (tùy bộ điều khiển); hiển thị µS/cm hoặc ppm |
| Nhiệt độ chuẩn / bù nhiệt | 25 °C; tự động, hệ số khoảng 2%/°C |
| Điểm cài đặt / độ trễ | Chỉnh được |
| Báo động | MIN, MAX, lỗi đầu dò hoặc cáp |
| Nguồn cấp | 24 VDC hoặc 230 VAC, 50/60 Hz (tùy cấu hình) |
| Áp suất / nhiệt độ tối đa đầu dò | Tới khoảng 32 bar g / 239 °C, tùy model |
| Kết nối đầu dò | Ren ½”–¾” BSP/NPT hoặc mặt bích EN 1092-1 |
| Chiều dài nhúng đầu dò | 300 / 500 / 1.000 mm (chọn theo lò) |
| Van xả | DN15, DN20, DN25 — PN40; truyền động điện 24 V / 230 VAC hoặc khí nén |
Giá trị ràng buộc là giá trị trên datasheet và nhãn thiết bị thực tế được cung cấp theo từng dự án.
Giới hạn TDS nước lò hơi theo EN 12953-10
| Nước lò (tại 25 °C) | Nước cấp > 30 µS/cm (nước làm mềm) | Nước cấp ≤ 30 µS/cm (khử khoáng, RO) |
|---|---|---|
| Độ dẫn điện trực tiếp, µS/cm | ≤ 6.000 tới 20 bar; thấp hơn khi trên 20 bar | < 1.500 |
| pH | 10,5–12,0 | 10,5–11,8 |
| Ngoại quan | Trong, không có bọt bền | Trong, không có bọt bền |
Điểm cài đặt thường dùng: nước lò 2.000–3.500 ppm TDS (khoảng 3.000–5.000 µS/cm tại 25 °C), luôn thấp hơn giới hạn tiêu chuẩn và khuyến nghị của nhà sản xuất lò.
Tính toán lượng xả TDS lò hơi
Quy đổi độ dẫn điện sang TDS: TDS (ppm) = k × độ dẫn điện (µS/cm), với k khoảng 0,5–0,7 tùy thành phần nước — tức 1 µS/cm ≈ 0,5–0,7 ppm. Nên xác định k tại hiện trường bằng cách so kết quả TDS phòng thí nghiệm với độ dẫn điện mẫu đã làm mát.
| TDS (ppm) | µS/cm với k = 0,5 | µS/cm với k = 0,7 |
|---|---|---|
| 1.000 | 2.000 | 1.429 |
| 2.000 | 4.000 | 2.857 |
| 3.000 | 6.000 | 4.286 |
| 3.500 | 7.000 | 5.000 |
Vì sao cần bù nhiệt: độ dẫn điện tăng khoảng 2% mỗi °C. Ví dụ nước lò 5.000 µS/cm (25 °C) ở 10 bar g (≈ 184 °C) sẽ đo được khoảng 20.900 µS/cm — không bù nhiệt sẽ sai khoảng 4 lần và trôi theo áp suất lò.
Lưu lượng xả cần thiết: lưu lượng xả = sản lượng hơi × F / (B − F), với F = TDS nước cấp, B = TDS nước lò cài đặt.
Ví dụ: lò 10 tấn/giờ, nước cấp 250 ppm, giữ nước lò 2.500 ppm → xả 1.111 kg/h (11,1% sản lượng hơi). Ở 10 bar g, lượng nước xả này mang theo khoảng 138 kW nhiệt — vì vậy xả thừa rất tốn kém và nên lắp bình flash / thu hồi nhiệt.
So với xả tay: nếu xả tay giữ TDS trung bình chỉ 1.500 ppm để an toàn, cùng lò trên phải xả 2.000 kg/h — nhiều hơn khoảng 890 kg/h nước, hóa chất và nhiệt so với xả TDS tự động. Mức tiết kiệm thực tế phụ thuộc số liệu hiện trường.
Lợi ích của hệ thống xả TDS tự động
- Tăng hiệu suất lò — TDS giữ ở mức tối ưu, giảm đóng cặn bề mặt truyền nhiệt.
- Tiết kiệm nước, hóa chất, nhiên liệu — chỉ xả đúng lượng cần thiết.
- Tăng tuổi thọ thiết bị — giảm nước cuốn theo hơi vào van, bẫy hơi, bộ trao đổi nhiệt.
- Tự động hóa — không cần đi xả tay, hỗ trợ vận hành với mức giám sát giảm.
- Dễ theo dõi — giá trị trực tiếp, báo động, tín hiệu 4–20 mA / Modbus cho PLC, SCADA.
Lắp đặt, chạy thử và bảo trì hệ thống xả TDS lò hơi
- Đầu dò: lắp dưới mực nước thấp nhất cho phép, cách ống lò và vách lò; tránh đầu vào nước cấp và điểm châm hóa chất; không dùng chung đầu nối với điều khiển mức hay bộ giới hạn mức nước thấp.
- Đường xả: lò hơi → van cô lập → van xả tự động → van một chiều → bình xả / bình flash; không xả trực tiếp ra cống hở.
- Điện: cáp đầu dò chống nhiễu, đi tách cáp động lực; cầu chì 1 A tác động nhanh cho nguồn bộ điều khiển; cấp tín hiệu đầu đốt chạy để đóng van khi lò dừng.
- Hiệu chuẩn: khi lò ở áp suất làm việc, lấy mẫu nước qua bộ làm mát mẫu, đo độ dẫn điện bằng máy cầm tay và nhập vào bộ điều khiển.
| Tần suất | Công việc |
|---|---|
| Hằng ngày | Kiểm tra hiển thị, báo động, trạng thái van |
| Hằng tuần | So số đọc với mẫu đã làm mát; hiệu chuẩn lại nếu sai lệch > 10% |
| 6 tháng | Tháo, làm sạch cặn/dầu trên đầu dò; kiểm tra cách điện; kiểm tra độ kín van |
| Hằng năm / khi kiểm định lò | Thử chức năng toàn bộ, sao lưu thông số, thay gioăng, đệm kín |
An toàn: tuyệt đối không tháo đầu dò hay van khi lò đang có áp. Bộ điều khiển TDS là thiết bị điều khiển; khi quy định hoặc chế độ vận hành không giám sát liên tục (24 h / 72 h) yêu cầu bộ giới hạn độ dẫn điện, cần thiết bị đã thử kiểu theo EN 12953-9 / EN 12952-11.
Câu hỏi thường gặp về xả TDS lò hơi
Xả TDS (xả bề mặt) khác xả đáy định kỳ thế nào?
Xả TDS lấy nước ngay dưới mặt nước — nơi chất hòa tan đậm đặc nhất — để kiểm soát TDS liên tục. Xả đáy định kỳ dùng để loại bùn, cặn lắng ở đáy lò. Hai việc bổ trợ nhau, không thay thế nhau.
Lò đang chạy có lắp thêm hệ thống xả TDS tự động được không?
Được, nếu lò có đầu nối xả bề mặt hoặc đầu nối phù hợp cho đầu dò. ISE khảo sát và đề xuất cấu hình A hoặc B.
Có kết nối PLC, SCADA được không?
Có. BK 5000-T có ngõ ra 4–20 mA (tùy chọn) và RS485 Modbus RTU.
Cần cung cấp thông tin gì để báo giá?
Loại lò và công suất (kg/h), áp suất làm việc và thiết kế, độ dẫn điện hoặc TDS nước cấp, điểm cài đặt mong muốn, điện áp nguồn, kiểu truyền động van, cỡ đầu nối xả.
Sản phẩm và giải pháp liên quan
- Cảm biến TDS lò hơi Gestra, ViRA
- Giải pháp tiết kiệm nhiên liệu lò hơi bằng điều khiển oxy dư
- Hệ thống đo mức nước lò hơi CST-DPLM
- Đồng hồ đo mức từ tính CST-MLG
- Đồng hồ đo lưu lượng hơi vortex CST-VXW
Liên hệ tư vấn, báo giá
Công ty TNHH Thiết Bị Giải Pháp Công Nghiệp (ISE) – A20B/14, Ấp 13, Xã Tân Vĩnh Lộc, TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam.
- Hotline kinh doanh: 0909 617 185
- Hotline kỹ thuật: 0979 117 185
- Email: [email protected]
Tham khảo: EN 12953-10 – Yêu cầu chất lượng nước cấp và nước lò hơi ống lửa.
