از دست دادن گرمای نهان و تبدیل بخار به چگالیده در تجهیزات مصرف کننده، همواره به طور کامل صورت نمیگیرد و ممکن است بخشی از بخار بدون انتقال حرارت و تغییر حالت از مبدل فرار کند.
نصب استیم تراپ در خروجی تجهیزات و مبدلها مانع از ورود بخار به خط برگشت میشود. تله بخارها در انواع مختلف و با ساختار و عملکردهای متفاوت ضمن جلوگیری از اتلاف بخار و انرژی، وظیفه مهم خروج سریع چگالیده و گازهای غیر قابل تقطیر و هوا را نیز به عهده دارند.
انتخاب صحیح و بکارگیری مناسب تله بخارها، مستلزم شناخت انواع مختلف آنهاست. به طور کلی میتوان تله بخارها را در سه گروه عمده مکانیکی، حرارتی و ترمودینامیک طبقهبندی نمود:
- اختلاف چگالی بخار و آب عامل تعیینکننده در عملکرد تله بخارهای مکانیکی است.
- تله بخارهای حرارتی براساس اختلاف دمای بخار و چگالیده عمل میکنند.
- سرعت بالای بخار و چگالی بیشتر آب مبنای کار تله بخارهای ترمودینامیک است.
تله بخار (استیم تراپ) سطلی معکوس
نوعی تله بخار با عملکرد کاملاً مکانیکی که بر اساس اختلاف چگالی بخار و آب کار میکند. بههنگام ورود بخار، سطل واژگونه در محفظه استیم تراپ، تحت تأثیر فشار بخار ورودی بالا میرود و با انسداد سوپاپ، مانع خروج بخار میشود.
تله بخار سطلی معکوس
با تقطیر بخار و ایجاد چگالیده، فشار ناشی از وزن آب موجب پایین آمدن سطل و غوطهور شدن آن میگردد، با غوطهور شدن سطل، سوپاپ خروجی باز شده و با گشایش سوپاپ، هوا و گازهای غیر قابل تقطیر به خط برگشت راه مییابند.
منفذ کوچکی در بخش فوقانی سطل موجب جمعآوری هوا در محفظه بالای تله بخار شده و به هنگام پایین رفتن سطل و باز شدن سوپاپ، هوا به همراه چگالیده از تله خارج میشود. تله بخارهای سطلی در سیستمهای فشار قوی دارای عملکرد بهتری هستند، اما از آنها در سیستمهای فشار ضعیف نیز میتوان استفاده کرد.
این نوع استیم تراپها دارای عملکردی متناوب هستند، به این معنا که جریان خروجی آب در آنها به ازای هر بار پر و خالی شدن سطل، متوقف و باز از سر گرفته میشود.
تله بخارهای سطلی معکوس در مقابل ضربات قوچ مقاومت خوبی از خود نشان میدهند و با توجه به بالا بودن سوپاپ، امکان گرفتگی ناشی از وجود ذرات معلق در آنها بسیار کم است.
حفظ انرژی، دوام، مقاومت خوب در مقابل خوردگی، تخلیه هوا و کربندیاکسید در دمای بخار و مقاومت مناسب در مقابل یخزدگی از دیگر امتیازات این نوع تله بخار محسوب میشود.
این نوع تله بخارها در انواع چدنی، فولادی و استیل با اتصالات پیچی، فشاری، جوشی و فلنچی در ابعاد و ظرفیتهای مختلف قابل استفاده هستند. در صورت نیاز به ظرفیت بالاتر از ظرفیتهای موجود میتوان، چند تله بخار را به طور موازی در مدار برگشت قرار دارد، مشروط بر اینکه ابعاد و ظرفیت آنها با هم برابر باشد.
مزایای تله بخار سطلی معکوس
مزایای استیم تراپ سطلی معکوس به شرح زیر میباشد:
- کاربرد در بخار فوق گرم با استفاده از شیر یکطرفه ورودی
- مقاومت نسبتاً خوب در مقابل شوکهای هیدرولیکی
- تخلیه چگالیده-هوا و دی اکسید کربن در دمای بخار
- واکنش سریع در مقابل تغییرات بار
- مقاومت در مقابل پس فشار
- مقاومت در مقابل خوردگی
- توانا در حفظ انرژی
- سادگی و استحکام
معایب تلهبخار سطلی معکوس
معایب استیم تراپ سطلی معکوس به شرح زیر میباشد:
- عدم توانایی تخلیه هوا در فشارهای پایین
- عدم قابلیت نصب به صورتهای مختلف
- عدم قابلیت تحمل دماهای پایین
- راهاندازی اولیه به صورت دستی
- عدم تخلیه خودبخودی
- تخلیه کند هوا
تله بخار (استیم تراپ) شناوری-حرارتی
این نوع تله بخار علیرغم دارا بودن حسگر حرارتی در گروه تله بخارهای مکانیکی قرار میگیرد. اینگونه استیم تراپها دارای دو بخش کاملاً مجزا هستند، یک بخش شامل شیر شناوری و بخش دیگر نوعی شیر حرارتی از نوع فانوسهای یا دو فلزی است.
تله بخار شناوری-حرارتی
از منفذ شیر شناوری آب حاصل از تقطیر خارج میشود و معبر شیر حرارتی نیز برای خروج هوا و گازهای غیر قابل تقطیر پیشبینی شده است. وجود آب در محفظه تله بخار موجب بالا آمدن شناور و در پی آن باز شدن سوپاپ خروجی میشوند.
در این حالت به دلیل عدم وجود بخار و گرمای ناشی از آن، حسگر حرارتی شیر فعال نبوده و منفذ آن باز است، در نتیجه همراه با خروج آب از بخش شناوری، هوا و سایر گازها نیز از معبر شیر حرارتی به خط برگشت راه مییابند.
با هجوم بخار به محفظه تله، دهانه خروجی شیر حرارتی در اثر گرمای ناشی از بخار مسدود میشود و اجازه خروج بخار و سایر گازها را به خط برگشت نمیدهد. تقطیر مداوم بخار در محفظه ورود چگالیده از سوی وسایل تبادل حرارت، ضمن بالا آوردن شناور و باز نمودن خروجی آب، منجر به کاهش دمای محفظه شده و حسگر شیر حرارتی، منفذ خروج هوا را باز میکند.
بنابراین تله بخارهای شناوری-حرارتی بر اساس چگالی و دمای سیال عمل میکنند. به طور دقیقتر شیر حرارتی بر اساس اختلاف دمای بخار و هوا، و شیر شناوری بر مبنای اختلاف چگالی بخار و آب واکنش نشان میدهد.
این نوع تلهها در فشارهای پایین بسیار خوب عمل میکنند و جریان آب خروجی در آنها بصورت پیوسته است. در مقابل شوکهای هیدرولیکی مقاومت خوبی ندارند، اما در برابر پس فشار مقاوم هستند.
تلههای شناوری-حرارتی در مقابل یخ زدگی آسیب پذیرند، برای رفع این نقیصه و بهبود تخلیه هوا به هنگام دمای پایین محفظه، بهتر است که از شیر خلأشکن به عنوان منفذی جداگانه استفاده شود. تله بخارهای شناوری-حرارتی در انواع چدنی و فولادی با اتصال پیچی، جوشی، فلنچی با ابعاد و ظرفیتهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرند.
نوع دیگری از استیم تراپهای شناوری فاقد اهرم هستند. این نوع تلهها به لحاظ ساختار و عملکرد بسیار شبیه به تله بخارهای شناوری-حرارتی هستند با این اختلاف که شناور آزاد آنها در داخل یک جدار ثانویه داخلی غوطهور میشود و بدون کمک اهرم موجب گشایش یا انسداد محفظ خروجی میگردد.
مزایای تله بخار شناوری-حرارتی
مزایای استیم تراپ شناوری-حرارتی به شرح زیر میباشد:
- واکنش سریع در مقابل تغییرات بار و فشار
- توانایی تخلیه هوا در فشارهای پایین
- بازده مناسب در بارهای خیلی کم
- تخلیه پیوسته و متناسب با بار
- تخلیه هوا به هنگام راهاندازی
- مقاومت در مقابل پس فشار
- توانا در حفظ انرژی
- ساختار ساده
معایب تله بخار شناوری-حرارتی
معایب استیم تراپ شناوری-حرارتی به شرح زیر میباشد:
- عدم مقاومت در مقابل آسیبهای ناشی از یخزدگی
- عدم قابلیت نصب به صورتهای مختلف
- عدم مقاومت در مقابل ضربات قوچ
- عدم تخلیه خودبخودی
- بزرگ و سنگین
تله بخار (استیم تراپ) ترمودینامیک (دیسکی)
تله بخار ترمودینامیک یا دیسکی دارای قطعهای صفحهگونه و مدور است که براساس مکش حاصل از سرعت بخار عمل میکند. به هنگام ورود آب تقطیر شده به محفظه استیم تراپ، دیسک بدون هیچ حرکتی اجازه خروج آن را به مدار برگشت میدهد، اما به محض ورود بخار و کشش حاصل از آن، دیسک به سمت پایین حرکت نموده و موجب انسداد خط خروجی شده و به محض تقطیر بخار، وزن آب باعث بالا رفتن دیسک میشود.
تله بخار ترمودینامیک
بنابراین عملکرد اینگونه تله بخارها متناوب و بر مبنای سرعت جریان بخار و چگالی آب حاصل از تقطیر است. تله بخارهای دیسکی علیرغم داشتن مزایایی همچون، حجم کوچک و قابلیت استفاده در وضعیتهای محدود و نیز مقاومت خوب در مقابل خوردگی و ضربات قوچ، در مقابل پسفشار مقاوم نیستند.
دوام کم، عدم توانایی تخلیه هوا در فشارهای خیلی پایین و ایجاد سر و صدا به هنگام کار از دیگر معایب اینگونه تله بخارها محسوب میشود. اینگونه تله بخارها در ابعاد کوچک و از جنس فولاد ضد زنگ با فشار کار ۱۰ تا ۶۰۰ پوند بر اینچ مربع و تا ظرفیت ۲۸۵۰ پوند در ساعت کاربرد دارد.
مزایای تله بخار ترمودینامیکی (دیسکی)
مزایای استیم تراپ ترمودینامیکی به شرح زیر میباشد:
- مقاوم در مقابل بخار فوق گرم
- قابلیت نصب در جهات مختلف
- مقاوم در مقابل بخار فوق گرم
- مقاوم در برابر ضربات قوچ
- دامنه وسیع تحمل فشار
- مقاوم در برابر یخزدگی
- کم حجم و سبک
- تخلیه خودبخود
- سادگی ساختار
معایب تله بخار ترمودینامیکی (دیسکی)
معایب استیم تراپ ترمودینامیکی به شرح زیر میباشد:
- عدم بازده مناسب در بارهای خیلی کم
- عدم قابلیت استفاده در بارهای زیاد
- حساس به گرد و غبار و ذرات معلق
- عدم قابلیت تنظیم دمای چگالیده
- عدم مقاومت در مقابل پس فشار
- ایجاد سر و صدا
تله بخار (استیم تراپ) حرارتی
تله بخار حرارتی یا ترموستاتیک قطع نظر از نوع حسگر به صورت متناوب و بر مبنای اختلاف دمای بخار و چگالیده عمل میکند. در زمان راهاندازی و به هنگام وجود چگالیده، حسگر حرارتی، تله بخار را در حالت باز نگهمیدارد. در صورت ورود بخار و افزایش دما، سوپاپ خروجی بسته میشود.
کاهش دما تا حد چند درجه زیر دمای اشباع موجب باز شدن مجدد سوپاپ میشود. باز بودن سوپاپ تله در هنگام راهاندازی باعث تخلیه سریع هوا میگردد، که این مورد از محاسن اینگونه تلههاست.
مقاومت در مقابل پس فشار، توانایی تخلیه هوا در فشارهای خیلی پایین، بازده مناسب در بارهای خیلی کم و مقاومت نسبتاً خوب در مقابل خوردگی از دیگر مزایای تله بخار حرارتی است. تله بخارهای حرارتی از نظر نوع حسگر حرارتی در دو گروه عمده با مایع منبسط شونده و بیمتالی (دوفلزی) طبقهبندی میشوند.
در انواع تلههای انبساطی عامل اصلی تحریک، مایع حساسی است که تحت تأثیر دمای بخار منبسط میشود و موجب جابجایی سوپاپ میشود. انواع فانوسهای، ویفری و سیلندری در گروه تلههای انبساطی قرار میگیرند.
در نوع فانوسهای مایع داخل فانوسه که خود از سمت بالا ثابت و قسمت زیرین آن به یک زبانه سوزنی شکل متصل است، موجب حرکت آکاردئونی میشود. در این نوع مایع حساس معمولاً آب مقطر است.
مزایای تلهبخار حرارتی فانوسهای
مزایای استیم تراپ حرارتی فانوسهای به شرح زیر میباشد:
- مقاومت نسبی در مقابل یخزدگی
- تخلیه هوا به هنگام راهاندازی
- بازده مناسب در بارهای کم
- امکان تخلیه خودبخود
- کم حجم و سبک
معایب تلهبخار حرارتی فانوسهای
معایب استیم تراپ حرارتی فانوسهای به شرح زیر میباشد:
- آسیبپذیری فانوسه در مقابل ضربات قوچ
- نامناسب برای فشارهای بالا
- واکنش کند
در نوع ویفری مایع حساس الکل است که تحت تأثیر گرما منبسط شده و باعث حرکت دیسک میشود. مایع حساس در تلههای حرارتی سیلندری، روغن است که در اثر افزایش دما، پیستونی را به سمت نشیمنگاه دهانه ورودی میراند.
مزایای تله بخار حرارتی ویفری
مزایای استیم تراپ حرارتی ویفری به شرح زیر میباشد:
- واکنش نامتناسب با تغییرات بار
- مقاومت در مقابل ضربات قوچ
- امکان نصب در جهات مختلف
- مقاومت در مقابل یخزدگی
- مقاومت در برابر خوردگی
- تخلیه خودبخود
معایب تله بخار حرارتی ویفری
معایب استیم تراپ حرارتی ویفری به شرح زیر میباشد:
- حساس در مقابل گرد و غبار و ذرات معلق
- امکان آسیب دیدگی حسگر در دماهای بالا
- واکنش تأخیری
در تلههای بیمتالی از خاصیت عدم همسانی انبساط دو فلز غیر همجنس استفاده شده است. در این نوع تلهها نیز واکنش ناشی از گرمای بیمتال ممکن است به یک فانوسه ویا دیسک منتقل شود.
مزایای تله بخار حرارتی بیمتالی
مزایای استیم تراپ حرارتی بی متالی به شرح زیر میباشد:
- مقاومت در مقابل پسفشار و ضربات قوچ
- مقاومت نسبی در مقابل یخزدگی
- قابلیت تنظیم در هر جهت
- امکان تخلیه خودبخود
- کم حجم و سبک
- مقاوم
معایب تله بخار حرارتی بیمتالی
معایب استیم تراپ حرارتی بیمتالی به شرح زیر میباشد:
- حساس به گرد و خاک و ذرات معلق
- عدم قابلیت استفاده در بارهای زیاد
- واکنش کند در مقابل تغییرات بار
- عدم تخلیه در دمای بخار
استیم تراپهای حرارتی، به عنوان یک شیر هواگیر اتوماتیک نیز در سیستم بخار کاربرد دارند. در این حالت نیز مانند هنگامی که از آن بهعنوان تله بخار استفاده میشود، یا جمع شدن هوا و کاهش دمای آن تا زیر دمای بخار، تله باز و هوا تخلیه میشود. تلههای حرارتی معمولاً از جنس فولادی یا برنجی هستند.
۱---->2---->3---->4---->5
مطالب بسیار عالی و کاربردی و به زبان روانی بیان شده بودند.خیلی ممنونم
سلام دوست عزیز
خوشحالیم که مطالب براتون مفید و کاربری بوده 🙂
ممنون از دیدگاه پر انرژیتون
سلام لطفا این مطالب مثل فایل پی دی اف باشه بهتره حداقل میشه دانلود شون بکنیم