Đề tài Bẫy hơi

LỜI NÓI ĐẦU Song song với sự phát triển của ngành công nghiệp nước nhà, việc cung cấp hơi cũng đang phát triển mạnh mẽ. Ngày nay hơi nước và thiết bị sinh hơi trở thành nhu cầu không thể thiếu trong rất nhiều nganh công nghiệp như: mía đường, sản xuất bia, dệt may, dầu mỏ, chế biến thực phẩm, Do vậy việc trang bị kiến thức về lò hơi đơn giản như nguyên lí hoạt động, bảo trì bảo dưỡng trở nên bức thiết cho các chủ đầu tư, đặc biệt là các công nhân vận hành, người quản lí lò hơi trở nên quan trọng hơn. Với tư cách là sinh viên ngành nhiệt lạnh, chúng ta cần phải có nhiều kiến thức về lò hơi. Đó là động lực chúng tôi làm đề tài này, tuy chỉ giới thiệu về bẫy hơi, nhưng đây là thiết bị rất quan trọng trong hệ thống hơi. Đề tài này cũng giúp ích được cho những ai quan tâm đến lò hơi. Đề tài này chúng tôi đề cập đầy đủ tất cả các loại bẫy hơi cơ bản, trên thế giới còn nhiều loại khác nhưng nguyên lí hoạt động gần như tương tự. Ngoài ra chúng tôi còn nêu ưu, nhược điểm của các loại bẫy hơi để các bạn dễ lựa chọn bẫy phù hợp với yêu cầu. Chúng tôi cũng đề cập đến việc kiểm tra các bẫy hơi, các dụng cụ cần thiết có hình ảnh minh họa rõ ràng. Trong quá trình thực hiện tuy đã hết sức cố gắng nhưng chắc chắn còn nhiều thiếu sót mong độc giả đóng góp ý kiến. Chúng tôi chân thành cảm ơn. MỤC LỤC 1 KHÁI NIỆM CHUNG . 3 1.1 Tiêu chuẩn hơi . 3 1.2 Khái niệm, nhiệm vụ, tầm quan trọng, vị trí đặt bẫy hơi trong hệ thống phân phối hơi 3 1.3 Phân loại 5 2 CẤU TẠO, NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CÁC LOẠI BẪY HƠI 5 2.1 Bẫy hơi cơ . 5 2.1.1 Kiểu van phao . 5 2.1.2 Kiểu thùng ngược . 7 2.2 Bẫy hơi nhiệt tĩnh 10 2.2.1 Bẫy hơi nhiệt tĩnh kiểu giản nở chất lỏng . 10 2.2.2 Bẫy hơi cân bằng áp suất . 13 2.2.3 Bẫy hơi lưỡng kim . 17 2.3 Bẫy hơi nhiệt động 23 2.3.1 Bẫy hơi nhiệt động truyền thống (kiểu đĩa) . 23 2.3.2 Bẫy hơi xung lực 26 2.3.3 Bẫy đệm khí 27 2.3.4 Bẫy hơi kiểu trong khoang của bẫy có lỗ . 28 3 KIỂM TRA BẪY HƠI . 30 3.1 Kiểm tra bằng nhãn quang . 30 3.2 Kiểm tra bằng âm thanh . 33 3.3 Kiểm tra bằng nhiệt độ 34 3.4 Kiểm tra bằng thiết bị điện tử 35

doc36 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 12/06/2013 | Lượt xem: 2125 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Bẫy hơi, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH BỘ MÔN LÒ HƠI ĐỀ TÀI: BẪY HƠI Giáo viên hướng dẫn: T.S Nguyễn Thanh Hào Nhóm thực hiện( ĐHNL 2 nhóm 3): Trương Minh Toàn 06091501 Trương Minh Hoàng 06091491 Huỳnh Minh Quang 06055531 Đinh Quang Nhựt 06048121 Phạm Hoàng Long 06046671 Lê Cao Anh 06145531 Thành phố Hồ Chí Minh 12-05-2009 LỜI NÓI ĐẦU Song song với sự phát triển của ngành công nghiệp nước nhà, việc cung cấp hơi cũng đang phát triển mạnh mẽ. Ngày nay hơi nước và thiết bị sinh hơi trở thành nhu cầu không thể thiếu trong rất nhiều nganh công nghiệp như: mía đường, sản xuất bia, dệt may, dầu mỏ, chế biến thực phẩm, …Do vậy việc trang bị kiến thức về lò hơi đơn giản như nguyên lí hoạt động, bảo trì bảo dưỡng trở nên bức thiết cho các chủ đầu tư, đặc biệt là các công nhân vận hành, người quản lí lò hơi trở nên quan trọng hơn. Với tư cách là sinh viên ngành nhiệt lạnh, chúng ta cần phải có nhiều kiến thức về lò hơi. Đó là động lực chúng tôi làm đề tài này, tuy chỉ giới thiệu về bẫy hơi, nhưng đây là thiết bị rất quan trọng trong hệ thống hơi. Đề tài này cũng giúp ích được cho những ai quan tâm đến lò hơi. Đề tài này chúng tôi đề cập đầy đủ tất cả các loại bẫy hơi cơ bản, trên thế giới còn nhiều loại khác nhưng nguyên lí hoạt động gần như tương tự. Ngoài ra chúng tôi còn nêu ưu, nhược điểm của các loại bẫy hơi để các bạn dễ lựa chọn bẫy phù hợp với yêu cầu. Chúng tôi cũng đề cập đến việc kiểm tra các bẫy hơi, các dụng cụ cần thiết có hình ảnh minh họa rõ ràng. Trong quá trình thực hiện tuy đã hết sức cố gắng nhưng chắc chắn còn nhiều thiếu sót mong độc giả đóng góp ý kiến. Chúng tôi chân thành cảm ơn. Mọi chi tiết xin liên hệ: Trương Minh Hoàng DHNL2 Email: hoangdhnl2@yahoo.com.vn MỤC LỤC 1 KHÁI NIỆM CHUNG 3 1.1 Tiêu chuẩn hơi 3 1.2 Khái niệm, nhiệm vụ, tầm quan trọng, vị trí đặt bẫy hơi trong hệ thống phân phối hơi 3 1.3 Phân loại 5 2 CẤU TẠO, NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CÁC LOẠI BẪY HƠI 5 2.1 Bẫy hơi cơ 5 2.1.1 Kiểu van phao 5 2.1.2 Kiểu thùng ngược 7 2.2 Bẫy hơi nhiệt tĩnh 10 2.2.1 Bẫy hơi nhiệt tĩnh kiểu giản nở chất lỏng 10 2.2.2 Bẫy hơi cân bằng áp suất 13 2.2.3 Bẫy hơi lưỡng kim 17 2.3 Bẫy hơi nhiệt động 23 2.3.1 Bẫy hơi nhiệt động truyền thống (kiểu đĩa) 23 2.3.2 Bẫy hơi xung lực 26 2.3.3 Bẫy đệm khí 27 2.3.4 Bẫy hơi kiểu trong khoang của bẫy có lỗ 28 3 KIỂM TRA BẪY HƠI 30 3.1 Kiểm tra bằng nhãn quang 30 3.2 Kiểm tra bằng âm thanh 33 3.3 Kiểm tra bằng nhiệt độ 34 3.4 Kiểm tra bằng thiết bị điện tử 35 1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.1 Tiêu chuẩn hơi Lượng hơi phải chính xác để đảm bảo hiệu suất nhiệt cho thiết bị sử dụng hơi. Nếu nhiệt độ và áp suất chính xác thì hệ thống sẽ làm việc tốt, ngược lại hệ thống sẽ bị ảnh hưởng xấu. Hạn chế tối đa lượng không khí và các khí không ngưng khác có sẵn trong môi trường vì nó sẽ ảnh hưởng xấu đến sự truyền nhiệt. Hơi phải sạch, không cặn cáu (gỉ sắt hoặc kết tủa cacbonat) hoặc bụi vì những thành phần này làm tăng tốc độ ăn mòn đường ống và làm cho đường vào của bẫy và van nhỏ hơn. Hơi phải khô, vì khi có những giọt nước trong hơi sẽ là giảm entanpy của hơi, và cũng dẫn đến tạo cặn cáu trên thành ống và bề mặt truyền nhiệt. Hơi cung cấp phải có tốc độ dòng chính xác để không có phế phẩm hoặc giảm tốc độ quá trình sản xuất. Phụ tải hơi phải được tính toán chính xác và đường ống phải có kích cỡ đúng để đạt tốc độ dòng theo yêu cầu. Tuy nhiên thậm chí áp suất chỉ thị là đúng với áp suất yêu cầu thì nhiệt độ bão hòa tương ứng có lẽ không có giá trị nếu hơi chứa không khí hoặc khí không ngưng. Không khí có mặt trong đường ống hơi và thiết bị khi khởi động. Thậm chí nếu hệ thống được làm đầy bằng hơi tinh khiết sau lần cuối cùng sử dụng thì hơi sẽ ngưng tụ và không khí sẽ được hút vào nhờ khoảng chân không do hơi ngưng tạo ra. 1.2 Khái niệm, nhiệm vụ, tầm quan trọng, vị trí đặt bẫy hơi trong hệ thống phân phối hơi ứng dụng Đặc điểm Bẫy hơi thích hợp Đường hơi chính § Lưu lượng nhỏ, áp suất bằng với áp khí trời § Áp suất thường thay đổi § Áp suất thấp hoặc cao Bẫy nhiệt động Bẫy hơi cơ Bẫy hơi kiểu phao § Thiết bị § Lò hơi § Bộ gia nhiệt § Thiết bị sấy § Bộ trao đổi nhiệt , v.v § Lưu lượng lớn § Áp suất và nhiệt độ thay đổi không mong muốn § hiệu suất của thiết bị là quan trọng Bẫy hơi cơ Bẫy kiểu phao Kiểu thùng ngược Bẫy kiểu thùng ngược § Thiết bị đo § nhiệt độ đáng tin cậy Bẫy nhiệt động và bẫy lưỡng kim Không một hệ thống hơi nào hoàn hảo mà không có bẫy hơi. Đây là thiết bị quan trọng nhất trong đường nước ngưng vì nó liên kết đường hơi sử dụng với đường hồi nước ngưng. Một bẫy hơi tốt phải lấy sạch nước ngưng, cũng như không khí và các khí không ngưng khác ra khỏi hệ thống để hơi đạt trạng thái tinh khiết, càng khô càng tốt để hệ thống hiệu suất và kinh tế nhất. Lượng nước ngưng của một bẫy hơi tùy thuộc vào nhiều điều kiện khác nhau. Nó phải thoát nước ngưng tại nhiệt độ hơi (tức là nó làm việc ngay trong vùng hơi) hoặc nó có thể thoát nước ngưng dưới nhiệt độ hơi, cung cấp một ít nhiệt hiện cho quá trình. Bẫy hơi có thể làm việc tại áp suất từ chân không đến vài trăm Bar. Để phù hợp với nhiều điều kiện làm việc khác nhau có nhiều loại bẫy hơi khác nhau, mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng. Mỗi loại bẫy hơi không thể là sự lựa chọn chính xác cho mọi trường hợp. Khi hơi đi vào hệ thống thì nó sẽ đẩy không khí ra ngoài hoặc đến điểm xa nhất so với cửa hơi vào, gọi là điểm biệt lập. Vì vậy bẫy hơi với lưu lượng của lỗ thông hơi đảm bảo, sẽ được gắn ở những điểm thoát và không khí thông tự động đưa đến tất cả các điểm biệt lập. Hình 1.2.1 Sơ đồ bố trí đường ống và bẫy hơi 1.3 Phân loại BẪY HƠI BẪY HƠI NHIỆT TĨNH 1. Kiểu chất lỏng giãn nở 2. Kiểu cân bằng áp suất 3. Kiểu lưỡng kim BẪY HƠI CƠ 1. Kiểu van phao 2. Kiểu thùng ngược BẪY HƠI NHIỆT ĐỘNG 1. Kiểu đĩa 2. Kiểu xung lực 3 .Kiểu đệm khí 4. Kiểu khoang có khe hở 2 CẤU TẠO, NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CÁC LOẠI BẪY HƠI 2.1 Bẫy hơi cơ Nguyên lí hoạt động của bẫy hơi cơ là dựa trên sự khác nhau về khối lượng riêng giữa hơi và nước ngưng. Nó có thể cho một lượng lớn nước ngưng qua liên tục cho nên rất phù hợp cho nhiều ứng dụng. Bẫy hơi cơ có hai loại là kiểu van phao và kiểu thùng ngược. Sau đây sẽ trình bày nguyên lí hoạt động và ưu, nhược điểm của hai loại này. 2.1.1 Kiểu van phao Kiểu có van xả khí được thể hiện trong hình 2.1.1.1. Khi nước ngưng vào bẫy sẽ làm cho phao nổi lên, phao kéo van đi lên, van mở nước ngưng chảy ra ngoài bẫy. Như được thể hiện van luôn bị ngập nên hơi và không khí không thể đi qua được, vì vậy loại bẫy hơi này có lỗ thông hơi được điều khiển bằng tay trên đỉnh của thân bẫy. Những bẫy hơi hiện đại sử dụng một lỗ thông hơi nhiệt tĩnh như hình 2.1.1.2. Van này cho phép hơi đi qua trong khi đó bẫy hơi cũng xử lí nước ngưng. Hình 2.1.1 Bẫy hơi cơ kiểu phao có lỗ thoát khí Hình 2.1.2 Bẫy hơi cơ có lỗ thông hơi nhiệt tĩnh Lỗ thông hơi tự động sử dụng thiết bị cân bằng áp suất kín giống như bẫy hơi nhiệt tĩnh, nó được gắn trong vùng hơi trên mức nước ngưng. Sau khi giải phóng không khí ban đầu thì van duy trì vị trí đóng cho đến khi không khí hoặc các khí không ngưng khác tích tụ trong suốt quá trình hoạt động làm nó mở nhờ giảm nhiệt độ hỗn hợp không khí/ hơi. Lỗ thông hơi nhiệt tĩnh có thêm ưu điểm là tăng lượng nước ngưng đáng kể khi hoạt động. Trước đây lỗ thông hơi nhiệt tĩnh có nhược điểm là gây hiện tượng thủy kích trong hệ thống. Thậm chí van phao cũng gặp nguy hiểm nếu bị thủy kích. Tuy nhiên, trong các bẫy hơi kiểu van phao hiện đại lỗ thông hơi là một thiết bị gọn nhẹ, rất tinh vi, tất cả làm bằng thép không gỉ và công nghệ hàn hiện đại tạo van phao tròn hoàn hảo làm việc tốt trong thủy kích. Trong nhiều trường hợp bẫy hơi kiểu van phao nhiệt tĩnh gần đạt đến bẫy hơi hoàn hảo nhất. Nó có thể thoát nước ngưng ngay khi làm việc bất chấp sự thay đổi áp suất hơi. Ưu điểm của bẫy hơi cơ kiểu phao: Bẫy có thể thoát nước ngưng liên tục tại nhiệt độ hơi. Đây là ưu điểm lớn cho nên người ta thường chọn bẫy này hơn các bẫy khác trong các ứng dụng mà tốc độ truyền nhiệt cao. Nó có thể điều chỉnh lượng nước ngưng nhiều hay ít rất tốt và không chịu ảnh hưởng của sự dao động rộng và đột ngột của áp suất hoặc tốc độ dòng. Chỉ cần gắn lỗ thông hơi tự động thì bẫy có thể thoát khí dễ dàng. Có lưu lượng lớn so với kích cỡ tương đối nhỏ của nó. Các bẫy có van thoát hơi kẹt chỉ là một kiểu của bẫy hơi này, thích hợp cho việc sử dụng ở vị trí có hiện tượng kẹt hơi. Bẫy hơi này chịu được hiện tượng thủy kích. Nhược điểm bẫy hơi cơ kiểu phao Mặc dù ít nhạy hơn bẫy hơi kiểu thùng ngược, nhưng bẫy này có thể bị hỏng do bị dính và thân bẫy sẽ bị nghẹt và hoặc được gắn thêm một bẫy thoát nước nhỏ nếu nó được gắn trong vị trí có áp suất cao. Đối với tất cả các loại bẫy cơ, một số có cấu tạo khác để có thể hoạt động với áp suất cao và biên độ rộng. Những bẫy hoạt động ở độ chênh áp cao hơn có lỗ nhỏ hơn để cân bằng với sự nổi của phao. 2.1.2 Kiểu thùng ngược Bẫy hơi kiểu thùng ngược được thể hiện trong hình 2.1.2. Giống như tên gọi, bẫy hơi kiểu thùng ngược có cấu tạo gồm một thùng ngược được định vị nhờ một van đòn bẩy. Một bộ phận quan trọng của bẩy là lỗ thông hơi nhỏ trên đỉnh của thùng ngược. Hình 2.1.2 thể hiện quá trình hoạt động của bẫy. Trong hình (i) khi nước ngưng đi vào bẫy, thùng đi xuống kéo van đi xuống khỏi vị trí đóng. Nước ngưng dưới đáy thùng đi lên làm đầy thân và ra ngoài. Trong hình (ii) khi hơi vào thùng làm cho thùng nổi lên, đẩy van đòn bẩy đi lên đóng cửa thoát. Trong hình (iii) bẫy duy trì vị trí đóng cho đến khi hơi trong thùng ngưng tụ hoặc thoát qua lỗ thông hơi trên đỉnh thùng. Khi đó thùng lại chìm xuống kéo van đi xuống khỏi vị trí đóng, nước ngưng bị tích tụ thoát ra và chu trình lại tiếp tục lặp lại. Trong hình (ii), không khí vào bẫy khi khởi động cũng sẽ làm cho thùng nổi lên và đóng van. Lỗ thông hơi trên đỉnh thùng rất cần thiết để không khí có thể thoát lên đỉnh bẫy và cuối cùng thoát qua van chính của bẫy. Bẫy này có lỗ nhỏ và sự độ chênh áp thấp nên thoát khí chậm. Một lỗ thông hơi song song được gắn ngoài bẫy sẽ giảm thời gian hoạt động. Hình 2.1.2 Hoạt động của bẫy hơi kiểu thùng ngược Ưu điểm Bẫy này có thể chịu được áp suất cao. Giống như bẫy van phao nhiệt tĩnh bẫy này có thể làm việc tốt trong điều kiện thủy kích. Có thể sử dụng trong đường hơi quá nhiệt với điều kiện phải gắn thêm van một chiều trên đường vào. Dễ phát hiện khi hỏng nên bẫy này an toàn hơn đối với những ứng dụng yêu cầu đặt điểm này như ống dẫn hơi tuabin. Nhược điểm Kích thước lỗ trên đỉnh thùng nhỏ nên bẫy này chỉ thoát khí chậm. Lỗ không thể rộng hơn vì hơi sẽ vượt qua quá nhanh khi hoạt động bình thường. Luôn có một lượng nước đủ trong thân bẫy để nó đóng vai trò như một lớp bịt kín xung quanh thân bẫy. Nếu bẫy mất lớp nước này hơi có thể thoát ra ngoài qua van. Hiện tượng này có thể xảy ra thường xuyên ở những ứng dụng mà có sự giảm áp suất hơi đột ngột làm cho một ít nước ngưng trong bẫy bốc thành hơi. Thùng ngược không đi lên xuống được làm cho hơi sống đi qua lỗ. Chỉ khi nước ngưng vào bẫy đủ thì lớp nước mới thực hiện chức năng này, lúc đó hơi không thể thất thoát được. Nếu bẫy hơi thùng ngược được sử dụng ở nơi áp suất hệ thống cần dao động thì van một chiều nên được gắn trên đường vào trước bẫy. Hơi và nước tự do đi theo hướng mong muốn trong khi không thể đi ngược lại vì gắn van một chiều. Nhiệt độ hơi quá nhiệt cao làm cho bẫy thùng ngược mất lớp nước bít, lúc này ta nên gắn một van một chiều trước bẫy. Một vài bẫy này được sản xuất kèm theo van một chiều như đây là bộ phận bắt buộc. Bẫy này bị hư do đóng băng nếu được lắp trong điều kiện không cách nhiệt với môi trường dưới 00 F ( -17.8 0C). Đối với những kiểu bẫy cơ khác, chất không dẫn nhiệt thích hợp có thể giải quyết vấn đề này nếu điều kiện không quá khắc nghiệt. Nếu điều kiện môi trường dưới 00C thì thận trọng ta lựa chọn một bẫy hơi thích hợp hơn để làm việc. Trong trường hợp là đường dẫn hơi chính thì bẫy nhiệt động là sự chọn lựa đầu tiên. 2.2 BẪY HƠI NHIỆT TĨNH Bẫy hơi nhiệt tĩnh hoạt động phụ thuộc vào nhiệt độ hơi xung quanh. Hoạt động và đặc điểm của 3 loại bẫy hơi của loại này thì được xem xét sau đây – lỏng giãn nở, bẫy lưỡng kim và bẫy cân bằng áp suất. Mỗi loại có ứng dụng khác nhau trong những trường hợp khác nhau 2.2.1 Bẫy hơi nhiệt tĩnh kiểu giản nở chất lỏng Đây là kiểu đơn giản nhất trong ba loại của bẫy hơi nhiệt tĩnh, được biểu diễn ở hình 2.2.1.1. Dầu được bơm đầy vào bộ phận giản nỡ khi hơi nóng đi vào làm chất lỏng giãn nở đẩy van áp vào mặt đế. Cho phép điều chỉnh nhiệt độ hoạt động của bẫy thay đổi trong khoảng 600C và 1000C, sự điều chỉnh trên làm cho bẫy hơi hoạt động tốt phù hợp với cơ cấu để lấy đi một lượng lớn không khí và nước lạnh ngưng tụ lúc khởi động. Hình 2.2.1.1 Bẫy hơi nhiệt tĩnh kiểu giãn nở chất lỏng Nhiệt độ của hơi bão hòa thay đổi theo áp suất. Hình 2.2.1.2 biểu diễn đường cong hơi bão hòa, cùng với nhiệt độ không đổi trên đường (X-X) của bẫy lỏng giản nở, xác lập tại 900C. Những điều trên có thể nhìn thấy trên hình thấy trong hình 11.2.2 khi áp suất tại , nước ngưng sẽ phải được làm lạnh một lượng nhỏ (), và sự bẫy hơi cho qua. Tuy nhiên, nếu áp suất được tăng đến thì khí ngưng sẽ phải được làm lạnh nhiều hơn () để qua bẫy hơi. Sự làm lạnh này có thể chỉ xuất hiện trong đường ống giữa nước và bẫy, và nếu nhiệt độ xả của bẫy là hằng số, thân bẫy sẽ ngập nước. Hình 2.2.1.2 Đường cong hơi bão hòa Hình 2.2.1.3 Cách lắp đặt bẫy hơi giãn nở chất lỏng Đặc điểm ứng dụng Vì bẫy hơi này nhiệt độ đường xả là cố định, bẫy này có thể được dùng giúp ích như ‘tắt xi phông tiêu nước’. Ngay tại đây, đầu ra của bẫy hơi phải luôn luôn hướng lên, như minh họa trong hình 2.2.1.3, để luôn làm ngập đầy bộ phận chứa dầu giãn nở. Như vậy bẫy chỉ có thể xả giữa 600C – 1000C. Thông thường bẫy này mở trong suốt quá trình mở máy. Bẫy hơi có thể được định vị theo cạnh chính của xi phông tiêu nước thiết lập này thường khí ngưng được ống dẫn tới trở lại đường ống. Ưu điểm của bẫy hơi giãn nở chất lỏng : Bẫy giãn nở chất lỏng có thể được điều chỉnh để xả tại nhiệt độ thấp có khả năng cho nước ngưng lạnh tốt. Giống như bẫy áp suất cân bằng, bẫy giãn nở chất lỏng thì hoàn toàn mở khi lạnh, cho không khí xả tốt và lượng khí ngưng lớn nhất trên phụ tải mở máy. Bẫy giãn nở chất lỏng có thể được sử dụng trong đường hơi quá nhiệt chính áp suất thấp nơi có đường ống nhánh dài và mát được đảm bảo dòng nước ngưng lạnh hơn. Bẫy này có thể chịu được rung động và thủy kích. Nhược điểm của bẫy hơi giãn nở chất lỏng Ống mền có thể bị phá hủy bởi sự ăn mòn của khí ngưng hoặc hơi quá nhiệt. Vì rằng bẫy giãn nỡ chất lỏng xả khí ngưng tại nhiệt độ 1000C hoặc dưới, bẫy hơi không bao giờ được sử dụng trên các ứng dụng mà yêu cầu thoát nước ngưng ngay lập tức từ không gian hơi. Nếu bẫy làm việc trong điều kiện rất lạnh thì đường ống liên kết với hệ thống đường ống cần phải được cách nhiệt. Bẫy giãn nở chất lỏng thường không làm việc riêng lẻ, nó thường đòi hỏi bẫy hơi khác vận hành song song (đồng thời). Tuy nhiên, nó có thể thường được sử dụng ở trường hợp tốc độ khởi động được xem là không quan trọng, ví dụ khi thoát nước bình chứa nhỏ dàn ống xoắn sưởi. 2.2.2 Bẫy hơi cân bằng áp suất Bẫy cân bằng áp suất là bẫy giãn nở chất lỏng được cải tiến, trên hình 2.2.2.1. Nhiệt độ vận hành của bẫy hơi ảnh hưởng bởi áp suất hơi xung quanh. Hoạt động của bộ phận này là hộp kín chứa chất lỏng đặc biệt và hỗn hợp nước và nước sôi. Trong môi trường bình thường tại thời điểm khởi động, hộp kín được tự do (áp suất bằng với khí quyển). Van mở rộng, cho phép thoát không khí không giới hạn. Đặc điểm này của tất cả bẫy áp suất cân bằng giải thích tại sao bẫy này phù hợp tốt cho thông hơi. Hình 2.2.2.1 Bẫy hơi cân bằng áp suất Khi nước ngưng nóng đi qua bẫy hơi áp suất cân bằng, nhiệt được truyền cho chất lỏng trong hộp kín. Chất lỏng bay hơi, hơi giãn nở tạo áp suất trong hộp kín (buồng kín) làm cho van đóng. Tổn thất nhiệt từ bẫy do truyền nhiệt cho nước lạnh xung quanh buồng kín, chất lỏng trong buồng kín ngưng tụ làm buồng kín co lại, mở van và nước ngưng thoát ra mãi cho đến khi có nước ngưng nóng đến bẫy lần nữa và chu trình lập lại (hình 2.2.2.2). Hình 2.2.2.2 Hoạt động của bẫy hơi cân bằng áp suất Sự giảm chút ít của nhiệt độ hơi khi bẫy hơi hoạt động được điều chỉnh bởi nồng độ của hỗn hợp chất lỏng trong buồng kín. Những thiết bị có vách mỏng làm cho tốc độ thay đổi áp suất và nhiệt độ nhanh hơn. Kết quả là đường cong tương ứng được minh họa trong hình 2.2.2.3. Hình 2.2.2.3 Đường cong Y-Y của bẫy hơi cân bằng áp suất Hình 2.2.2.4 Các bộ phận của bẫy hơi cân bằng áp suất Thiết bị của bẫy này ban đầu được làm bằng kim loại màu có thể chịu thủy kích, sau này làm bằng thép không gỉ đã được cải tiến để đảm bảo an toàn cao. Hình 2.2.2.4 biểu diễn các bộ phận của bẫy cân bằng áp suất của bẫy hơi hiện đại và sự bố trí để chống lại hư hỏng do thủy kích, hơi quá nhiệt và sự ăn mòn. Ưu điểm của bẫy hơi cân bằng áp suất Nhỏ gọn, nhẹ và có lưu lượng lớn. Van mở hoàn toàn lúc làm việc cho phép không khí và những khí không ngưng khác được xả (thoát) tự do và cho lượng nước ngưng lớn thoát khi tải lớn nhất. Kiểu bẫy hơi này không có khả năng bị nghẹt khi làm việc ở vị trí cao (chiều cao cột áp sau bẫy không quá lớn), (trừ khi có sự tăng nước trong ống dẫn nước ngưng sau bẫy, bẫy này cho phép nước chảy trở lại và tràn (ngập) bẫy khi không có hơi. Bẫy hơi áp suất cân bằng hiện đại tự động điều chỉnh đối với những thay đổi của áp suất hơi lên so với áp suất vận hành lớn nhất của nó. Bẫy hơi cũng có thể chịu nhiệt độ trên 700C so với nhiệt độ hơi quá nhiệt. Bẫy hơi này bão dưỡng đơn giản. Hộp kín (buồng kín) và van tháo có thể tháo gỡ một cách dễ dàng, và sự thay thế trong vài phút mà không cần tháo gỡ bẫy ra khởi ống. Nhược điểm của bẫy hơi cân bằng áp suất Bẫy hơi áp suất cân bằng loại cũ dễ gặp nguy hiểm do thủy kích hoặc ăn mòn. Kĩ thuật hàn thép không gỉ cho buồng kín được thực hiện gần đây là tốt hơn nên có thể chịu đựng trong các điều kiện trên. Cùng với tất cả các loại bẫy hơi nhiệt tĩnh, bẫy áp suất cân bằng không mở cho đến khi nhiệt độ nước ngưng giảm dưới nhiệt độ hơi (nhiệt độ chính xác khác nhau yêu cầu chất lỏng được dùng để làm đầy bộ phận khác nhau). Rõ ràng điều này bất lợi với những bẫy hơi được chọn cho ứng dụng mà không thể chịu được ngập nước trong vùng không gian hơi, chẳng hạn; ống thoát nước chính, trao đổi nhiệt. 2.2.3 Bẫy hơi lưỡng kim Bẫy hơi lưỡng kim được cấu tạo gồm hai miếng lim loại riêng lẻ được làm từ hai nguyên tố khác nhau được hàn lại với nhau thành một chi tiết. Chi tiết bị cong khi bị nóng (hình 2.2.3.1). Hình 2.2.3.1 Thanh lưỡng kim Có hai điểm quan trọng chú ý đối với bộ phận đơn giản: Bẫy hoạt động tại nhiệt độ xác định nhất định nên có lẽ không an toàn khi ứng dụng với hệ thống hơi có sự thay đổi nhiều về nhiệt độ và áp suất (hình 2.2.3.2). Bởi vì lực tác dụng của băng lưỡng kim nhỏ, khối lượng lớn sẽ làm cho nó phản ứng chậm đối với sự thay đổi nhiệt độ trong hệ thống hơi. Sự vận hành của bất kỳ bẫy hơi có thể được đo được bằng đường cong hơi bão hòa đặc trưng. Đường đặc trưng lí tưởng sẽ gần với đường sau và chỉ bên dưới nó mà thôi. Bộ phận lưỡng kim đơn có xu hướng tác dụng trở lại với sự thay đổi nhiệt độ theo đường thẳng. Hình 2.2.3.2 Đường đặc trưng của bẫy hơi lưỡng kim đơn giản Hình 2.2.3.2 biểu diễn đường thẳng đặc tính của lưỡng kim đơn giản đối với đường cong hơi bão hòa. Áp suất hơi tăng trên , chênh lệch giữa nhiệt độ hơi bão hòa và nhiệt độ vận hành bẫy tăng. Sự ngập nước tăng tỉ lệ thuận với áp suất hệ thống, nêu rõ ràng rằng khả năng của bẫy hơi không thể đáp ứng sự thay đổi áp suất hệ thống. Cần chú ý rằng khi áp suất dưới , nhiệt độ vận hành bẫy hơi thật ra ở trên nhiệt độ hơi bão hòa. Trong trường hợp này bẫy hơi cho hơi qua ở áp suất thấp, nên bẫy hơi phải được điều chỉnh trong quá trình sản suất để đảm bảo trong phần này của đường cong bão hòa thì nhiệt độ luôn trên nhiệt độ đường thẳng hoạt động (để tránh thất thoát hơi). Tuy nhiên, do sự hoạt động tuyến tính của thiết bị nên sự chênh lệch giữa hai đường sẽ tăng cùng với áp suất hệ thống làm tăng hiện tượng ngập nước. Rõ ràng, điều này không tốt cho bất kỳ bẫy hơi nào, và nhiều cuộc kiểm tra đã được nhà sản xuất thực hiện để cải thiện nhược điểm trên. Sử dụng 4 thanh lưỡng kim (mỗi thanh được ghép từ hai thanh kim loại khác nhau) chồng lên nhau như hình vẽ sau, bẫy hơi vận hành tại nhiều nhiệt độ khác nhau (hình 2.2.3.3). Hình 2.2.3.3 hoạt động của bẫy hơi lưỡng kim với 2 cặp thanh lưỡng kim Kết quả điển hình là chia làm hai đường đặc trưng tương tự như nhau, trình bày trên hình 2.2.3.4. Kết quả này cải thiện hơn kết quả trong hình 2.2.3.2, nhưng vẫn còn không chính xác theo sau đường cong bão hòa. Một thanh lưỡng kim bị làm cong gây ra lực tạo áp suất từ tới . Tại nhiệt độ cao lá kim loại thứ hai của thanh lưỡng kim còn lại tạo áp suất tới . Rõ ràng, mặc dù nhà thiết kế đã cải tiến nhưng vẫn còn không thỏa được đường cong bão hòa. Thiết kế có tính chất cải tiến hơn là bộ phận nhiệt tĩnh lò xo hình đĩa được trình bày trên hình 2.2.3.5. Bộ phận nhiệt tĩnh này được tạo từ nhiều đĩa lưỡng kim. Những đĩa này, nếu tác dụng trực tiếp giữa van xupap và mặt bít (như với một vài bẫy hơi nhiệt tĩnh), làm cho nhiệt độ xả của nước ngưng tuyến tính với sự thay đổi áp suất (đường cong ‘A’, hình 2.2.3.6). Do sự kết hợp giữa một vòng đệm với đĩa và khoảng hở trong mặt bít. Điều này giảm chấn cho sự giản nở thanh lưỡng kim tại áp suất thấp để sự thay đổi nhiệt độ lớn hơn phải xuất hiện với sự thay đổi áp suất. Hình dạng vòng đệm lò xo thì được làm dạng trên lò xo xoắn ốc bởi vì nó tăng lực theo hàm mũ hơn là tuyến tính. Hiệu ứng này xảy ra đến 15 bar g mãi cho đến khi lò xo thì được uốn cong tới đáy của bậc (ngách rãnh), và có nghĩa là tại nhiệt độ xả của nước ngưng sẽ theo sau đường cong hơi bão hòa chính xác hơn ( đường cong ‘B’, hình 2.2.3.6). Tốc độ xả cũng được cải thiện nhờ nắp van nhiệt động. Hình 2.2.3.4 Đường làm việc Z-Z của bẫy lưỡng kim 2 cặp thanh lưỡng kim Hình 2.2.3.5 bẫy hơi loại nhiều đĩa lưỡng kim Fig. Hình 2.2.3.6 so sánh nhiệt độ làm việc giữa bẫy lưỡng kim một lớp và nhiều lớp Ưu điểm của bẫy hơi thanh lưỡng kim Bẫy hơi lưỡng kim thì thường nhỏ gọn, còn có thể có lưu lượng nước ngưng lớn. Van thì mở rộng khi khi bẫy hơi lạnh, lưu lượng khí thông gió tốt và lượng nước ngưng xả lớn nhất dưới điều kiện ‘khởi động’. Nước ngưng có xu hướng chảy một cách tự do theo cửa ra, kiểu bẫy hơi này sẽ không bị nghẹt khi làm việc ở vị trí không chịu áp lực do cột áp ống nước ngưng. Thân của một vài bẫy hơi lưỡng kim thì được thiết kế để không thể gặp nguy hiểm thậm chí nếu hiện tượng nghẹt xảy ra. Bẫy hơi lưỡng kim thì thường chịu được thủy kích, sự ăn mòn, và áp suất hơi cao. Bẫy hơi lưỡng kim có thể làm việc trên biên độ rộng của áp suất hơi không cần bất kỳ thay đổi trong kích thước của cửa van. Khi nước ngưng được xả ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bão hòa thì có hiện tượng ngập nước vùng hơi, một ít năng lượng của nước ở nhiệt độ sôi có thể được tận dụng cho hệ thống. Việc này trích năng lượng nước ngưng trước khi nước ngưng thoát ra ngoài, giải thích tại sao bẫy này được sử dụng trên đường mà nước ngưng thường đi ra ngoài (dạng nước thải). Bảo trì bảo dưỡng bẫy hơi này dễ dàng vì những chi tiết bên trong có thể được thay thế không cần tháo bẫy khỏi đường ống. Tạo ra hơi nhanh bất cứ lúc nào khi nước ngưng thoát từ áp suất cao đến thấp sẽ có xu hướng tăng áp lực ngược (áp suất từ trên xuống) trong đường ống nước ngưng. Nhánh hơi được làm mát cho phép nước ngưng nguội tạo hơi nhanh trong đường ống nước ngưng và vì vậy giúp giảm áp suất ngược. Nhược điểm của bẫy hơi lưỡng kim Khi nước ngưng xả dưới nhiệt độ hơi, hiện tượng ngập nước vùng hơi nước sẽ xuất hiện trừ khi bẫy hơi được lắp tại cuối đường ống nhánh làm mát, cách 1-3m sau ống không cách nhiệt (xem hình 2.2.3.7). Bẫy hơi lưỡng kim không thích hợp với hệ thống mà yêu cầu thoát nước ngưng ngay tức là quan trọng. Điều này phần nào liên quan đến điều khiển nhiệt độ hệ thống. Một vài bẫy hơi lưỡng kim thì có thể bị hư hỏng đối với sự tắt nghẽn từ ống do bùn (cáu cặn) do với vận tốc dòng bên trong thấp. Tuy nhiên, một vài bẫy lưỡng kim có hình dạng van chặn đặc biệt có thể tận dụng năng lượng xả làm cho van mở rộng hơn. Những bẫy này có xu hướng thoát nước ngưng không liên tục hơn là xả nhỏ giọt liên tục và xu hướng tự làm sạch chính nó. Một vài van chặn đôi khi được xem như van nhiệt động. Nếu bẫy hơi lưỡng kim phải xả có áp suất chống lại áp suất ngược đáng kể, nước ngưng phải có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ yêu cầu trước khi mở van. Có thể tăng chiều dài đường ống giải nhiệt để đáp ứng yêu cầu này. Bẫy hơi lưỡng kim không đáp ứng nhanh đối với sự thay đổi tải hoặc áp suất bởi vì thiết bị phản ứng chậm. Hình 2.2.3.7 Bẫy hơi lưỡng kim gắn trên đường ống nhánh giải nhiệt 2.3 BẪY HƠI NHIỆT ĐỘNG Bẫy hơi nhiệt động có nguyên lý hoạt động dựa vào tính chất động lực của nước và hơi nước. Đây là thiết bị đơn giản, thiết thực và an toàn, có thể hoạt động ở nhiệt độ và áp suất cao. Cấu tạo, cách sử dụng và ưu nhược điểm được trình bày bên dưới. 2.3.1 Bẫy hơi nhiệt động truyền thống (kiểu đĩa) Bẫy hơi nhiệt động có tính thiết thực cao với cách thức hoạt động đơn giản. Phương thức hoạt động của bẫy nhiệt động dựa vào động lực tác dụng của hơi nước khi nó đi qua bẫy như trong hình 2.3.1.1. Phần duy nhất chuyển động là cái đĩa ở trên bề mặt dẹt ở trong buồng điều tiết hoặc nắp đậy. Vào lúc bắt đầu, áp suất vào nâng đĩa lên, nước ngưng lạnh và không khí ngay lập tức được đẩy ra khỏi vành đai bên trong ở dưới đĩa, và ra ngoài thông qua cửa thải (hình 2.3.1.1.i) Dòng nước nóng ngưng qua cửa vào, vào trong buồng dưới đĩa làm giảm áp suất và giải phóng hơi nước chuyển động ở vận tốc cao. Vận tốc cao tạo ra vùng áp suất thấp ở dưới đĩa, đẩy đĩa về phía vành đai (hình 2.3.1.1ii) Cùng lúc đó, áp suất hơi hình thành bên trong buồng, ở trên đĩa, đẩy nó xuống chống lại nước ngưng vào cho đến khi nó đậy lên vành đai trong và ngoài. Vào lúc này, hơi nước được bẫy ở buồng phía trên, và áp suất trên đĩa bằng với áp suất mặt dưới chịu tác động bởi vành đai bên trong. Tuy nhiên đỉnh của đĩa chịu tác dụng một lực lớn hơn mặt dưới, vì nó có diện tích lớn hơn. Cuối cùng, áp suất ở buồng phía trên giảm khi hơi nước ngưng tụ, đĩa được nâng lên bởi nước ngưng áp suất cao, và chu trình được lập lại. (hình 2.3.1.1 iv) Hình 2.3.1 Nguyên lí hoạt động của bẫy hơi nhiệt động truyền thống Tốc độ hoạt động phụ thuộc vào nhiệt độ dòng hơi và điều kiện môi trường. Hầu hết các bẫy hơi sẽ ở vị trí đóng trong khoảng 20 – 40 s. Nếu bẫy hơi mở quá thường xuyên có thể là vì hơi lạnh, ẩm hoặc vùng có gió nhiều, tốc độ mở có thể làm chậm lại bằng cách cách nhiệt trên đỉnh bẫy hơi. Ưu điểm của bẫy hơi nhiệt động Bẫy nhiệt động có thể hoạt động hết công suất mà không cần điều chỉnh hay thay đổi bên trong. Nhỏ gọn, đơn giản, nhẹ và có chứa nước ngưng lớn Có thể sử dụng ở áp suất cao và hơi quá nhiệt, không bị tác dụng bởi xâm thực hay rung. Cấu trúc sử dụng thép không rỉ hàm lượng cao chống lại sự ăn mòn. Không bị hư hại do nghẹt và không thể nghẹt nếu lắp đặt đĩa trong mặt thẳng đứng và cửa xả tự do ra bên ngoài. Tuy nhiên cách hoạt động này có thể làm mòn đĩa. Đĩa là bộ phận chuyển động duy nhất nên việc bảo trì dễ dàng thực hiện mà không phải tháo bẫy ra khỏi đường ống. Âm thanh lách cách khi bẫy mở và đóng làm cho bẫy có thể được kiểm tra dễ dàng Nhược điểm bẫy hơi nhiệt động Bẫy sẽ không hoạt động chính xác ở độ chênh áp thấp, khi vận tốc dòng chảy qua bề mặt phía dưới đĩa không đủ cho áp suất thấp hơn. Bẫy nhiệt động có thể xả một lượng lớn khí vào lúc khởi đầu nếu áp suất vào tạo ra thấp. Tuy nhiên áp suất tăng nhanh đột ngột sẽ tạo nên vận tốc khí cao đóng bẫy lại giống như đối với hơi nước, và nó sẽ bị mắc kẹt khí. Trong trường hợp này 1 cửa thoát khí nhiệt tĩnh tách rời có thể được gắn song song với bẫy. Những bẫy nhiệt động hiện đại có thể có 1 đĩa chống kẹt khí bên trong ngăn áp suất khí trên đĩa hình thành và cho thoát ra ngoài. ` Bẫy khi xả có thể ồn và điều này cản trở việc sử dụng bẫy nhiệt động ở 1 số nơi, ví dụ bên ngoài bệnh viện hoặc nhà hát. Nếu điều này là một vấn đề, có thể gắn thêm bộ khuếch tán để giảm tiếng ồn. Cẩn thận không dùng bẫy hơi quá lớn có thể làm tăng chu kỳ hoạt động và mài mòn xảy ra. Những hệ thống thoát nước chính thường thích hợp với bẫy hơi năng suất nhỏ. 2.3.2 Bẫy hơi xung lực Hình 2.3.2.1 Bẫy hơi xung lực Bẫy hơi xung lực cấu tạo gồm 1 rãnh piston (A) với 1 đĩa piston (B) làm việc bên trong 1 piston (C) dẫn động hình nêm. Lúc đầu, van chính (D) đỡ trên bệ (E) cho phép dòng chảy vượt qua khe hở giữa piston, xilanh và lỗ (F) ở đỉnh piston. Sự tăng dòng khí và nước ngưng sẽ tác động lên dĩa piston và nâng van chính khỏi bệ đỡ cho phép dòng chảy tăng. Nước ngưng cũng sẽ chảy qua rãnh giữa piston và đĩa, qua (E) đi ra cửa xả của bẫy. Khi nước ngưng đạt được nhiệt độ hơi, một số sẽ bốc hơi và vượt qua khe hở. Mặc dù đây là bọt khí qua lỗ (F), nó tạo ra một áp suất trung gian ở piston, nơi mà vị trí của van chính gặp tải. Bẫy có thể được điều chỉnh bằng cách di chuyển vị trí của piston (B) so với bệ, nhưng bẫy sẽ bị ảnh hưởng lớn bởi áp lực ngược đáng kể. gược lại, bẫy cũng không thể đóng hoàn toàn, và sẽ chuyển qua 1 lượng khí nhỏ khi tải non. Tuy nhiên vấn đề chính là khe hở nhỏ giữa piston và xilanh. Nó sẽ bị tác động của cặn trong hệ thống hơi. Việc sử dụng bẫy hơi xung lực tương đối giới hạn. Ưu điểm bẫy hơi xung lực Có năng suất điều khiển ngưng tụ thực chất . Sẽ làm việc quá phạm vi áp suất hơi mà không cần thay đổi kích thước van và có thể sử dụng ở áp suất cao và hơi quá nhiệt. Thông khí tốt và không bị kẹt khí. Nhược điểm bẫy hơi xung lực Không thể đóng chặt và sẽ đẩy hơi khi tải non. Dễ bị tác động bởi cặn bẩn vì khe hẹp nhỏ giữa piston và xilanh. Bẫy bị rung động khi tải non gây tiếng ồn, xâm thực và tổn hại cơ đến các van. Không chống lại áp suất ngược nếu vượt quá 40% áp suất vào. 2.3.3 Bẫy đệm khí Một dạng đơn giản của bẫy hơi đệm kín như hình bên dưới. Nó bao gồm 1 chuỗi vách ngăn có thể điều chỉnh bằng vôlăng. Nước ngưng nóng đi qua khoảng không gian giữa lớp ngăn đầu tiên và thân bẫy bị giảm áp suất và một ít bốc thành hơi nước. Khoảng không xung quanh lớp ngăn kế tiếp phải chịu sự tăng thể tích của nước ngung nóng và chống lại sự thoát hơi. Những vách ngăn có thể di chuyển vào hoặc ra bằng cách sử dụng vôlăng, làm thay đổi vị trí so với thân bẫy, làm thay đổi độ mở của cửa ra. Hình 2.3.3.1 Bẫy hơi đệm khí Ưu điểm Loại bẫy hơi này là nhỏ so với năng suất chứa và có thể hư hỏng cơ do không có những phần tự động. Nhược điểm Loại bẫy hơi này phải điều chỉnh bằng tay vì có sự khác biệt lớn trong áp suất hơi cũng như tải ngưng tụ. Nếu sự điều chỉnh không đúng trong điều kiện bình thường, lượng hao hụt hơi sẽ xảy ra (giống như bẫy trong khoang có lỗ). 2.3.4 Bẫy hơi trong khoang có lỗ Bẫy hơi này hoạt động theo nguyên lí dòng hai pha, hơi nhẹ hơn nước ngưng hàng trăm lần, khi đi qua lỗ với tốc độ gần bằng tốc độ âm thanh nhưng bị cản bởi nước ngưng. Hơi liên tục tạo lực đẩy lên nước ngưng trước cửa lỗ, làm cho nước ngưng thoát ra khỏi lỗ (khoảng 3 m/h) bên trong vòi phun. Tại 100% lượng nước ngưng, bộ Enercon được sắp xếp để không cho hơi đi qua, nếu tải dưới 100%, hỗn hợp nước ngưng và hơi đi qua mãnh liệt bên trong vòi phun theo thể tích tương đương nhưng nước nặng hơn hơi gấp hàng trăm lần nên khối lượng hơi không đáng kể. Một thiết bị Enercon chính xác tổn thất 1.76 lbs/giờ khi tải giảm 25% (hệ thống áp suất 100psi sản xuất lượng nước ngưng là 375 lbs/giờ). Những thiết bị này có lỗ có đường kính được xác định trước cho phép lượng nước ngưng đã được tính toán chảy qua dưới điều kiện áp suất đặc biệt. Trong thực tế, lượng nước ngưng và áp suất hơi có thể thay đổi lớn. Ví dụ, tải khởi động và tải chạy có thể thay đổi lớn theo áp suất hơi, mà áp suất hơi thì thay đổi theo nhiệt độ do con người điều khiển. Sự thay đổi điều kiện này có thể dẫn đến một trong hai trường hợp sau: hoặc là chứa nước ngưng ngược trong hệ thống hoặc là cho hơi đi qua. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống và tính an toàn. Bẫy có lỗ cố định thường có kích cỡ được xếp theo điều kiện hoạt động để chúng giữ lại đủ lượng nước ngưng và không cho hơi nước đi qua. Các kích cỡ lỗ có thể được thay thế để không bị ngập nước trong khi làm việc. Thực tế sau đó lỗ sẽ quá lớn trong nhiều điều kiện làm việc, lúc đó hơi sẽ đi qua. Sự ăn mòn và tuổi thọ hệ thống Tiếp tục ngập nước nhiều sẽ tăng tốc độ ăn mòn trong không gian hơi nước. Chúng ta ít nhận ra rằng sau khi lắp đặt bẫy khe mở cố định, tuổi thọ hệ thống giảm xuống, mà có lẽ đây là điều không được mong đợi với một bẫy hơi. Một bẫy hơi thích hợp nên đạt được đủ năng suất với mọi áp suất và tốc độ dòng trong hệ thống. Nó có thể cho nước ngưng nóng đi qua mà không có rò rỉ hơi trong bất cứ điều kiện nào. Để đạt được điều này, một bẫy phải có nhiều lỗ kích thước khác nhau. Lỗ phải đủ lớn để đáp ứng cho tình trạng xấu nhất, và sau đó có một vài phương pháp để giảm tác động của diện tích dòng chảy khi mà lưu lượng quá lớn. Điều này diễn tả chính xác sự hoạt động của bẫy hơi. Ưu điểm Được sử dụng tốt khi áp suất và tải không đổi. Không có bộ phận chuyển động. Nhược điểm Nếu được bố trí theo tải chạy thì bẫy sẽ bị ngập nước vào lúc khởi động, giảm hiệu năng hệ thống, tăng thời gian khởi động và nguy cơ ăn mòn. Nếu bố trí theo tải khởi động, bẫy sẽ tổn thất hơi khí chạy, là tăng giá thành sản xuất. Bẫy thường bị nghẹt bởi chất bẩn bởi kích thước lỗ nhỏ. Giá thành thay bộ trao đổi nhiệt vì ăn mòn sẽ cao hơn giá thành thay bẫy khe mở cố định với một bẫy hơi. Chú ý: Bẫy khe mở cố định không làm việc tốt trong đường tháo nước ngưng từ bất kỳ hệ thống nào nhạy với việc thường xuyên thay đổi tải. 3 KIỂM TRA BẪY HƠI Bẫy hơi, bản thân nó không sử dụng năng lượng nhưng khi bẫy hơi làm việc sai chức năng sẽ dẫn đến tổn thất năng lượng lớn cho hệ thống hơi. Vậy nên đánh giá kiểm tra bẫy hơi là việc quan trọng. Qua quá trình kiểm tra ta phải trả lời hai câu hỏi sau: Bẫy hơi có làm việc chính xác không? Nếu không thì bị hỏng ở vị trí mở hay đóng? Bẫy hơi bị hỏng ở vị trí mở làm tổn thất năng lượng. Bất kì một lượng nhỏ nước ngưng nào không trở lại hệ thống hơi sẽ làm cho lò hơi cần nhiều năng lượng hơn để tăng nhiệt độ nước cấp mới. Công suất nhiệt cũng sẽ giảm kết quả là gián tiếp tổn thất năng lương. Bẫy hơi bị hỏng ở vị trí mở sẽ làm cho đường thoát nước ngưng tăng áp và ảnh hưởng đến khả năng thoát nước ngưng của các bẫy khác. Bẫy hơi hỏng ở vị trí đóng không gây tổn thất năng lượng hay nước nhưng làm giảm đáng kể công suất hơi và gây nguy hiểm đến thiết bị cấp nhiệt. Kiểm tra bẫy hơi có bốn phương pháp sau: 3.1 Kiểm tra bằng nhãn quang Kiểm tra dòng có lưu lượng thay đổi trong bẫy hơi bằng mắt là phương pháp sử dụng kính quan sát, kiểm tra chỗ nối chữ T và van ba ngã. Phương pháp này áp dụng cho những bẫy có chu kì làm việc hai vị trí hoặc dòng chảy nhỏ. Phương pháp này ít áp dụng đối với dòng lớn (dòng có lưu lượng hơi lớn và áp suất cao). Giải pháp này để làm lệch hướng dòng nước ngưng trước khi vào bẫy hơi và nếu bẫy hơi có dòng liên tục thì đây là dấu hiệu của sự rò rỉ. Phương pháp này áp dụng tốt nhất đối với bẫy thùng ngược và bẫy nhiệt động (có dòng nước ngưng không liên tục). Ngoài ra có thể áp dụng với tất cả bẫy hơi khác. Hình 3.1.2 Van có kính quan sát Hình 3.1.1 Van chặn trên đường thoát nước ngưng 3.2 Kiểm tra bằng âm thanh Hình 3.2.1 Cảm biến siêu âm và các thiết bị đi kèm Kiểm tra băng âm thanh sử dụng một bộ cảm biến siêu âm, ống nghe cơ, dụng cụ vặn vít hay thanh nghe kim loại. Phương pháp này sử dụng âm thanh được tạo ra do dòng chảy để xác định nếu bẫy có kiểu thoát nước ngưng theo chu kì . Phương pháp này áp dụng cho những bẫy có chu kì làm việc hai vị trí hoặc dòng nhỏ, nhưng không áp dụng tốt với bẫy nhiều vị trí hay dòng lớn. Tương tự như kiểm tra bằng mắt, bẫy rò rỉ có thể được phát hiện bởi sự đổi hướng dòng trước khi vào bẫy. Phương pháp này áp dụng tốt nhất với bẫy nhiệt động và thùng ngược (bẫy có dòng nước ngưng không liên tục), có thể áp dụng với bẫy cơ kiểu phao và bẫy nhiệt tĩnh (bẫy có dòng nước ngưng liên tục) nhưng phải gắn van xả trước bẫy, sau đó mở van này chỉ cho hơi vào bẫy, nếu cảm biến siêu âm cho kết quả là có âm thanh thì bẫy hỏng, nếu cảm biến siêu âm không phát hiện âm thanh thì bẫy tốt. 3.3 Kiểm tra bằng nhiệt độ Hình 3.3.1 Súng hồng ngoại Hình 3.3.2 Hỏa kế bề mặt Hình 3.3.3 Băng nhiệt Hình 3.3.4 Bút phấn nhiệt Kiểm tra bằng nhiệt độ sử dụng súng tia hồng ngoại, hỏa kế bề mặt, băng nhiệt, và phấn nhiệt. Những thiết bị này đo nhiệt độ nước thoát trên bề mặt ống đường ra của bẫy, khi chỉ thị nhiệt độ cao (trên 1000C, hoặc 2120F) là rò rỉ (hoặc hỏng ở vị trí mở) và nhiệt độ thấp là nghẹt , đường ống quá nhỏ hoặc bẫy hỏng ở vị trí đóng. Nhiệt độ băng hoặc phấn được cài đặt ở mức nhiệt độ được chọn và nếu nhiệt độ trên mặt ngoài bẫy quá mức nhiệt độ này. Súng bắn hồng ngoại và hỏa kế bề mặt có thể phát hiện nhiệt độ trên cả hai bề mặt của bẫy. Để có kết quả đáng tin cậy thì ống dẫn phải trần, sạch và bóng, vì tất cả những yếu tố trên làm giảm tốc độ truyền nhiệt vì vậy nhiệt độ đọc được thấp hơn nhiệt độ ống. Một vài súng hồng ngoại đắc hơn thì có bù sai số do độ dày ống và vật liệu. Phương pháp này áp dụng được cho tất cả các loại bẫy hơi. 3.4 Kiểm tra bằng thiết bị điện tử Phương pháp này sự dụng một cảm biến gắn bên trong bẫy, nó có thể phát hiện trạng thái vật lí của môi trường xung quanh nhờ dẫn nhiệt. Phương pháp này có ưu điểm sau: Nó không chịu ảnh hưởng do hơi mạnh. Màn hình có thể đặc bất kì nơi đâu, điều khiển từ xa, điều khiển bằng tay hoặc tự động và có thể hoạt động ngay lập tức và vì vậy sai số thấp nhất nhưng vốn đầu tư lớn. Kết quả chính xác và không có vấn đề gì cần phải giải thích (nó quá rõ ràng).

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docBẫy hơi.doc