Các bước lựa chọn bẫy hơi

Do có nhiều loại bẫy hơi và đặc tính vận hành của chúng, người dùng có thể gặp một số khó khăn khi cố gắng chọn đúng bẫy để thoát nước ngưng khỏi ứng dụng hơi nước một cách hiệu quả nhất.

Những cân nhắc chính khi lựa chọn bẫy nên bao gồm xếp hạng áp suất và nhiệt độ, khả năng xả, loại bẫy, vật liệu thân bẫy và nhiều yếu tố liên quan khác. Mặc dù ban đầu có vẻ khó khăn nhưng quá trình này nhìn chung có thể được chia thành bốn bước dễ hiểu:

Bước 1: Xác định các yêu cầu xả của ứng dụng bẫy hơi (ví dụ: xả nóng hoặc làm mát phụ) và chọn loại bẫy phù hợp.
Bước 2: Chọn mô hình bẫy theo áp suất vận hành, nhiệt độ, hướng và bất kỳ điều kiện liên quan nào khác.
Bước 3: Tính toán yêu cầu tải ứng dụng và áp dụng hệ số an toàn do nhà sản xuất bẫy khuyến nghị.
Bước 4: Lựa chọn bẫy cuối cùng dựa trên Chi phí vòng đời (LCC) thấp nhất
Bài viết đầu tiên của loạt bài gồm ba phần này sẽ tập trung vào việc ứng dụng bẫy hơi ảnh hưởng như thế nào đến quá trình lựa chọn bẫy hơi.

 

Ứng dụng bẫy hơi

Bẫy hơi thường được yêu cầu để thoát nước ngưng từ đường ống hơi, quy trình sử dụng hơi nước và thiết bị sưởi tiện nghi, đường dây đánh dấu và thiết bị truyền động như tua-bin. Mỗi ứng dụng này có thể yêu cầu bẫy hơi thực hiện một vai trò hơi khác nhau.

Các ứng dụng bẫy hơi khác nhau

 

Đối với đường ống phân phối hơi nước

Vai trò của đường ống phân phối hơi nước là cung cấp hơi nước có chất lượng hợp lý cao nhất một cách đáng tin cậy cho các thiết bị hoặc đường dây sử dụng hơi nước. Một trong những vai trò quan trọng nhất của bẫy hơi trên đường ống hơi là giúp ngăn chặn sự xuất hiện của búa nước. Điều này được thực hiện bằng cách chọn một bẫy được thiết kế để ngăn chặn nước ngưng tụ lại, có nghĩa là nên chọn các bẫy có ít hoặc không có quá trình làm mát nước ngưng (tức là xả nhanh đến nhiệt độ gần bằng hơi nước).

 

Đối với thiết bị làm nóng bằng hơi nước

Do hiệu suất của thiết bị xử lý sử dụng hơi nước và thiết bị sưởi tiện nghi (ví dụ: máy sưởi không khí) gắn liền với năng suất và chất lượng sản phẩm, điều quan trọng là phải chọn bẫy giúp rút ngắn thời gian khởi động và không để nước ngưng tụ vào thiết bị. , gây ra hiện tượng gia nhiệt không đều, truyền nhiệt thấp và các vấn đề tương tự khác. Các bẫy xả nước ngưng liên tục thường được khuyên dùng cho các ứng dụng này.

Những ứng dụng như vậy cũng có thể gặp phải tình trạng ứ đọng không khí khởi động còn sót lại từ hơi nước ngưng tụ. Do đó, chức năng thông gió cũng thường được yêu cầu trong bẫy để loại bỏ không khí và các loại khí không ngưng tụ khác bị mắc kẹt trong thiết bị và đường ống liền kề.

Ngoài ra, một số thiết bị làm nóng bằng hơi nước có thể gặp sự cố từ van cung cấp hơi điều chỉnh (ví dụ: van điều khiển) điều chỉnh theo nhu cầu nhiệt và sau đó làm giảm áp suất hơi được cung cấp xuống dưới áp suất ngược. Khi hiện tượng này xảy ra, dòng nước ngưng sẽ “bị ngừng” và cần có một loại thiết bị thoát nước khác. Trong điều kiện ngừng hoạt động, cần có máy bơm kết hợp và bẫy được cung cấp áp suất thứ cấp cao hơn để cung cấp năng lượng cho việc xả nước ngưng qua bẫy (ví dụ: PowerTrap®).

Để biết thêm thông tin về Stall, vui lòng đọc: Stall là gì?

 

Đối với dòng Tracer

Bẫy hơi dành cho dây chuyền đánh dấu có các yêu cầu khác nhau vì chúng thường được sử dụng với đường ống đồng (vì tính dẫn nhiệt cao) để làm nóng và duy trì tính lưu động của chất lỏng nhớt ở nhiệt độ dưới 100 °C (212 °F). Cần có một bẫy được thiết kế để chống lại sự tắc nghẽn do kết tủa đồng và có thể sử dụng hiệu quả nhiệt lượng của hơi nước/nước ngưng tụ.

 

Đối với thiết bị truyền động điện

Thiết bị truyền động điện bao gồm tất cả các tuabin được sử dụng trong các ứng dụng máy nén, máy bơm hoặc máy phát điện, nhưng cũng có thể bao gồm búa hơi hoặc bánh xe. Trong mỗi ứng dụng truyền động điện, chất ngưng tụ phải được loại bỏ càng nhanh càng tốt để vận hành an toàn và hiệu quả, đồng thời không nên đọng lại bên trong thiết bị để tránh hư hỏng.

Bảng tóm tắt các ứng dụng và yêu cầu của bẫy hơi

^{* Được cung cấp dưới dạng tài liệu tham khảo chung. Vui lòng tham khảo ý kiến của chuyên gia về hơi nước như TLV nếu bạn không chắc chắn về việc lựa chọn bẫy hoặc thiết kế đường ống.}

^{Sau khi đánh giá cẩn thận các yêu cầu xả của ứng dụng hơi và hiểu loại bẫy nào hiệu quả nhất, bước tiếp theo là điều chỉnh các thông số kỹ thuật của bẫy hơi với các điều kiện vận hành.}

 

Điều kiện vận hành Ảnh hưởng đến thông số kỹ thuật của bẫy

Điều kiện hệ thống xác định các thông số kỹ thuật bẫy tối thiểu về áp suất, nhiệt độ, công suất xả, vật liệu và loại kết nối.

Vật liệu cơ thể
Chất liệu thân bẫy là một trong những hạng mục đầu tiên cần xem xét khi lựa chọn bẫy. Vật liệu được lựa chọn dựa trên nhiệt độ và áp suất vận hành tối đa tại vị trí xả nước ngưng (CDL), môi trường xung quanh và các yêu cầu về tuổi thọ/bảo trì tối thiểu. Vật liệu cũng phải đáp ứng các yêu cầu về kiểm tra áp suất cũng như thông số kỹ thuật thiết kế đường ống áp suất và nhiệt độ tối đa.

Vật liệu sử dụng cho thân, nắp bẫy hơi và các bộ phận chịu áp lực khác không khác gì vật liệu sử dụng trong các loại van khác. Một số ví dụ:

• Gang xám/ Gang dẻo
• Thép carbon
• Thép không gỉ

Áp suất và nhiệt độ áp dụng tối đa của vật liệu thân bẫy không nhất thiết phải tương đương với áp suất và nhiệt độ vận hành tối đa của bẫy. Điều này là do áp suất và nhiệt độ vận hành tối đa có thể bị giới hạn bởi khả năng chịu áp suất/nhiệt độ của các bộ phận khác như miếng đệm và các bộ phận bên trong khác.

Ngoài ra, các tiêu chuẩn khác nhau như ASME hay DIN có thể ảnh hưởng đến áp suất/nhiệt độ vận hành tối đa của vật liệu bẫy. Ví dụ, gang A126 có áp suất tối đa cho phép là 13 barg (190 psig) theo tiêu chuẩn DIN, nhưng 16 barg (250 psig) theo tiêu chuẩn ASME. Ngoài ra, bẫy thép không gỉ gần đây ngày càng trở nên phổ biến vì chúng thường dễ bảo trì hơn và có tuổi thọ dài hơn.

Định cỡ
Một số lượng lớn người sử dụng hơi nước chọn kích thước bẫy hơi không đúng cách dựa trên kích thước của đường ống hiện có. Tuy nhiên, kích thước bẫy phải phù hợp với kích thước của đường ống ở phía đầu ra của thiết bị cung cấp nước ngưng cho bẫy.

Thông thường nên xác định kích thước đường ống ngưng tụ ở phía xả của thiết bị cung cấp nước ngưng cho bẫy hơi theo bảng sau:

* Được cung cấp như một tài liệu tham khảo chung. Vui lòng tham khảo ý kiến của chuyên gia về hơi nước như TLV nếu bạn không chắc chắn về việc lựa chọn bẫy hoặc thiết kế đường ống.

Nói chung, bẫy không bao giờ được có kích thước nhỏ hơn đường ống thoát của thiết bị vì điều này có thể dẫn đến ngập úng và dẫn đến hư hỏng và/hoặc các vấn đề về nhiệt.

Ngoài ra, kích thước đường ống ở đầu ra của bẫy không nên dựa trên kích thước bẫy mà thay vào đó nên được thiết kế để cung cấp tốc độ dòng chảy cần thiết và hạn chế tổn thất áp suất cho dòng chảy hai pha. Để biết thêm thông tin về chủ đề này, vui lòng đọc: Đường ống thu hồi nước ngưng

Kiểu kết nối
Hầu hết người sử dụng hơi nước thường yêu cầu các kết nối bẫy hơi có ren (bắt vít), hàn ổ cắm hoặc mặt bích tùy thuộc vào quy tắc và thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của quốc gia, ngành hoặc công ty.

Các kết nối ren có chi phí lắp đặt thấp hơn nhiều so với các kết nối mặt bích, nhưng cần phải bắt vít trong quá trình lắp đặt, nghĩa là đường ống thoát bẫy cần được ngắt kết nối hoặc cần sử dụng một khớp nối để cho phép thay thế bẫy dễ dàng. Trên bẫy hơi kết nối ren, điều quan trọng là ren bẫy phải tuân theo các tiêu chuẩn chính thức để giúp giảm thiểu khả năng bịt kín kết nối kém với đường ống được kết nối.

Các bẫy có kết nối hàn ổ cắm thường được ưa chuộng ở một số nhà máy để hạn chế lượng rò rỉ hơi nước, nhưng các kết nối hàn ổ cắm có thể khó tháo hơn trong quá trình thay thế và cũng có thể có chi phí lắp đặt hoặc bảo trì cao hơn. Ngoài ra, một số khu vực có thể thiếu thợ hàn có trình độ, điều này có thể làm giảm hiệu quả lắp đặt hoặc sửa chữa tổng thể.

Bẫy có kết nối bằng mặt bích chỉ có thể được tháo ra và thay thế dễ dàng nếu bẫy mới có cùng kích thước và kích thước mặt đối mặt. Tốt nhất nên yêu cầu kích thước mặt đối mặt nghiêm ngặt theo hạng mục sản xuất tiêu chuẩn của nhà sản xuất bẫy khi chỉ định bẫy mặt bích cho các dự án xây dựng mới.

Sau khi lựa chọn thông số kỹ thuật của bẫy theo điều kiện và môi trường hoạt động, bước tiếp theo là đánh giá công suất xả cần thiết bao gồm hệ số an toàn và lựa chọn bẫy tiết kiệm nhất. Để biết thêm thông tin về những chủ đề này, vui lòng đọc phần 2.