Bẫy hơi nước

I. Bẫy hơi nước, cốc tách nước, cốc ngưng hơi là gì?

- Bẫy hơi, bẫy hơi nước, bẫy nước, cốc tách nước, cốc ngưng hơi ( STEAM TRAP) là tên gọi của một thiết bị dùng để tác nước ra khỏi hệ thống đường ống hơi. là một loại van công nghiệp ngoài vấn đề quan trọng tách nước ra khỏi hệ thống nhiệt còn có tác dụng tránh thủy kích ra khỏi hệ thống đường ống nhiệt.

- Bẫy hơi hay cốc ngưng hơi là một thiết bị rất quan trọng nó giúp 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. Nếu bẫy hơi gặp lỗi trong hệ thống nhiệt sẽ gây ra các hậu quả khôn lường.

- Bẫy hơi có hai loại đó là bẫy hơi cơ và bẫy hơi nhiệt động.

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bẫy hơi nước

A. Cấu tạo

a. Bẫy hơi dạng cơ

1. Bẫy hơi bóng phao

- Khi nước ngưng tụ vào bẫy sẽ làm cho phao nổi lên, phao dẫn động kéo van đi lên, van mở nước ngưng chảy ra ngoài bẫy. Van được chế tạo gồm lỗ thông hơi được điều khiển bằng tay trên đỉnh của thân bẫy, những loại bẫy hơi hiện đại ngày nay sử dụng lỗ thông hơi nhiệt tĩnh, cho phép hơi đi qua trong khi xử lý nước ngưng

- Lỗ thông hơi tự động sử dụng thiết bị cân bằng áp suất kín giống như bẫy hơi nhiệt tĩnh, 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 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. Lỗ thông hơi nhiệt tĩnh được thiết kế gọn nhẹ tinh vi, chế tạo bằng thép không gỉ và công nghệ hàn hiện đại tạo van tròn hoàn hảo, làm việc tốt trong thủy kích.

2. Bẫy hơi dạng cốc phao (kiểu thùng ngược)

- Bẫy hơi kiểu thùng ngược có cấu tạo một thùng ngược được định vị nhờ một van đòn bẩy, và trên đỉnh thùng ngược có lỗ thông hơi nhỏ. Khi nước ngưng đi vào bẫy, thùng đi xuống xéo van đi xuống khỏi vị trí đóng, nước ngưng dưới đáy thùng đi lên làm đầy thân và đi ra ngoài, khi hơi vào thùng làm thùng nổi lên, đẩy van đòn bẩy đi lên đóng cửa thoát.

b. Bẫy hơi dạng nhiệt động ( Bẫy hơi đồng tiền)

- Bẫy hơi dạng nhiệt động được thiết kế gồm nhiều miếng nhiệt được ghép với nhau, khi có nước ngưng đọng thì những tấm nhiệt này sẽ ở trong môi trường nhiệt độ thấp sẽ không bị biến dạng và giúp hơi nước ngưng tụ thành dạng chất lỏng và được thải ra ngoài. Khi toàn bộ nước ngưng trong cốc được thải ra ngoài thì nhiệt độ bẫy hơi bắt đầu tăng dần đến khi nhiệt độ đủ lớn thì tấm nhiệt tĩnh sẽ biến dạng và đóng van lại. Và cứ thế chu trình được lặp lại.

B. Nguyên lý hoạt động của bẫy hơi nước

- 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 cho nhiều ứng dụng. 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) hay 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 hay đến điểm xa nhất so với cửa hơi vào, gọi là điểm biệt lập. Mời các bạn xem video sau để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của bẫy hơi nước:

III. Cách lắp đặt bẫy hơi

- Thông thường bẫy hơi được lắp ở phía dưới bình góp hơi, sau thiết bị trao đổi nhiệt, trước các van chặn
nếu van đặt nằm ngang, trên van chặn nếu van đặt đứng, đặt trên đường ống ở trước những chỗ ống đi lên
hoặc đặt trên đường ống theo 1 khoảng cách đã được tính toán... Sau đây là hình ảnh về lắp đặt bẫy hơi cho quý vị tham khảo:

IV. Các loại bẫy hơi và ưu nhược điểm của từng loại

1. Bẫy hơi dạng phao

 Ưu điểm

- Thoát nước ngưng liên tục tại nhiệt độ hơi. Đây là ưu điểm lớn cho nên thường được chọn trong các ứng dụng mà tốc độ truyền nhiệt cao, điều chỉnh lượng nước ngưng nhiều hay ít rất tốt, không chịu ảnh hưởng bởi biên dao động và đột ngột của áp suất hoặc tốc độ dòng. Khi tích hợp lỗ thông hơi tĩnh nhiệt thì có thể thoát khí đễ dàng.

Nhược điểm

- Có thể bị hỏng hóc do bị dính và thân bẫy sẽ bị nghẹt.

- 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 thông nhỏ hơn để cân bằng với dịch chuyển nổi lên của phao.

2. Bẫy hơi dạng nhiệt động

Ưu điểm

– Có thể hoạt động hết công suất mà không cần điều chỉnh hay thay đổi bên trong.
– Nhỏ gọn, đơn giản và có thể chứa nước ngưng lớn.
– Có thể sử dụng ở áp suất cao và hơi quá nhiệt, không bị tác động bởi xâm thực hay rung. Cấu trúc sử dụng thép không gỉ, chống ăn mòn cao.
– Không bị ảnh hưởng dẫn đến hỏng khi bị nghẹt, nếu lắp đĩa trong mặt phẳng đúng và cửa xả tự do ra bên ngoài thì không thể bị nghẹt, song có thể đĩa dễ bị mòn.
– Đĩa là bộ phận dẫn động duy nhất nên việc bảo trì dễ dàng mà không cần phải tháo bẫy ra khỏi đường ống.
– Âm thanh “lách tách” khi bẫy hơi mở và đóng làm bẫy có thể được kiểm tra dễ dàng.

Nhược điểm

- Bẫy sẽ không hoạt động chính xác ở độ chênh áp, khi vận tốc chảy qua bề mặt phía dưới đĩa không đủ cho áp suất thấp hơn.
– Bẫy hơi nhiệt động có thể xả một lượng khí vào lúc khởi đầu nếu áp suất vào 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 một cửa thoát khí nhiệt tĩnh tách rời có thể gắn song song với bẫy.

V. Một số lưu ý khi sử dụng bẫy hơi

- Lỗi khi mở: làm cho nước ngưng không thể xả ra ngoài hệ thống không thể tiếp tục làm việc vì không lên nhiệt, dẫn tới sản phẩm xấy không khô (trong quy trình sấy), nhiệt độ sản phầm không đạt yêu cầu ( quy trình thanh trùng, nấu, chiên…) dẫn tới sản phẩm bị lỗi phải chế biến lại hoặc thậm chí trở thành phế phẩm.

- Lỗi khi đóng : với lỗi này bẫy hơi sẽ xả một lượng hơi rất lớn ra ngoài môi trường làm tổn thất nhiều năng lượng và chi phí vận hành Khi có nước thì phao nổi lên và mở đường thoát nước ngưng ra ngoài.