در هر سیستم بخار، هدف اصلی این است که انرژی حرارتی بخار به تجهیزات مصرفکننده مثل مبدلها، رادیاتورها یا دستگاههای صنعتی منتقل شود. اما بخار همیشه در طول مسیر بخشی از حرارت خود را به دلایلِ مختلف مثل تماس با جداره سرد داخلی لوله ها از دست میدهد و به آب چگالیدهشده (کندانس) تبدیل میشود.
وجود این آب در لولهها باعث مشکلات زیادی میشود؛ از جمله کاهش راندمانِ نرخ انتقال حرارتی، خوردگی قطعات، لرزش و واترهمر Water Hammer. برای جلوگیری از این مسائل، قطعهای مکانیکی به نام تله بخار در مسیر نصب میشود تا کندانس مذکور را به صورت خودکار خارج کند، بدون اینکه بخار زنده (Live Steam) از سیستم خارج شود.
طرز کار تله بخار یا استیم تراپ به این صورت است که در واقع مثل یک شیر هوشمند عمل میکند که میفهمد چه زمانی باید مسیر خروجی را جهت تخلیه کندانس یا هوا باز یا بسته کند. وقتی بخار در مسیر لوله سرد میشود، به آب تقطیرشده یا همان کندانس تبدیل میشود. تله بخار این آب را از سیستم خارج میکند تا لولهها همیشه پر از بخار خالص بمانند و گرما به درستی با راندمان بالا منتقل شود. نکته جالب اینجاست که تله بخار فقط زمانی باز میشود که دمای سیال پایین آمده و کندانس تشکیل شده باشد، اما به محض ورود بخار داغ، به طور خودکار بسته میشود تا هیچ بخار زنده ای (Live Steam) هدر نرود. میتوان آن را به یک دروازهبان تشبیه کرد که فقط اجازه عبور توپهای خاصی (کندانس و هوا) را میدهد و بخار ارزشمند را در سیستم نگه میدارد.
فهرست محتوا
طرز کار انواع تله بخار
۱. تله بخار مکانیکی Mechanical Steam Trap
در این نوع، باز و بسته شدن بر اساس تفاوت چگالی بین بخار و کندانس انجام میشود.
داخل تله بخار مکانیکی یک شناور یا سطل وارونه وجود دارد. وقتی آب چگالیده جمع میشود، شناور پایین آمده و مسیر خروج باز میشود. وقتی بخار جای آب را بگیرد، شناور بالا میرود و مسیر بسته میشود. این نوع از تله بخار دوام بالایی دارد و برای فشارهای مختلف بخار مناسب است و به صورت دایم کار وظیفه تخلیه هر قطره ایجاد شده کندانس از سیستم را دارند.
تله های بخار مکانیکی عمدتاً شامل دو زیر مجموعة اصلی هستند:
الف: تله بخار مکانیکی نوع فلوتری مجهز به ایرونت ترموستاتیکی Float and thermostatic Air Vent مدل هایی مثل تله بخار مکانیکی فلوتری SK51 و تله بخار مکانیکی فلوتری SK50 از برند آیواز ترکیه
ب: تله بخار مکانیکی نوع سطل (لیوان) معکوس Inverted Bucket مدلی مثل تله بخار مکانیکی نوع سطل معکوس BT16 از برند آیواز ترکیه
۲. تله بخار ترموستاتیکی Thermostatic Steam Trap
تله بخار ترموستاتیکی بر اساس تفاوت دمای کندانس و بخار کار میکند. در حالت سرد، مسیر باز است و کندانس به راحتی خارج میشود. زمانی که بخار داغ به تله بخار میرسد، قسمت حساس حرارتی آن منقبض میشود و مسیر خروج را میبندد. این نوع بهویژه برای تخلیه هوا در زمان شروع به کار سیستم بسیار مناسب است.
۳. تله بخار ترمودینامیکی (دیسکی یا تفنگی) Thermodynamic Steam Trap
تله بخار ترمودینامیکی، باز و بسته شدن مسیر خروج با اختلاف سرعت بین بخار و کندانس انجام میشود. بخار هنگام عبور از تله باعث ایجاد فشار لحظهای بالاتر در قسمت فوقانی میشود و دیسک یا درپوش را میبندد.
زمانی که بخار به آب تبدیل شود و فشار کاهش یابد، مسیر دوباره باز میشود و کندانس تخلیه میگردد.
مزیت این نوع سادگی، اندازه کوچک و مقاومت در برابر فشار بالا است. به همین دلیل معمولاً در خطوط توزیع بخار کاربرد زیادی دارد.
شرکت انرژی بخار آسیا، نمایندگی رسمی برند آیواز ترکیه و عامل فروش اصلی این کمپانی در ایران، انواع تله بخار مکانیکی، تله بخار ترمودینامیکی (دیسکی یا تفنگی) و نیز تله بخارترموستاتیکی را را در سبد محصولات خود برای خریداران گرامی موجود دارد.
نکات کلیدی سایزینگ و انتخاب
سایزینگ اشتباه و انتخاب غلط نوع تله بخار، شایعترین دلیل مشکلات تخلیه صحیح کندانس و نیز مشکل در عملکرد مناسب تله های بخار است. برای انتخاب صحیح باید موارد زیر را مشخص کنید: فشار کاری، دبی کندانس حداکثری، افت فشار مجاز، نوع کاربرد (واحد حرارتی/لوله/مبدل و …) و نیاز به تهویه هوا در راهاندازی. بعد از تعیین پارامترها، از جداول سازنده و ضریب ایمنی/فاکتور سایزینگ استفاده میشود.
هندبوک های تولیدکننده و راهنمای مهندسی توصیه میکنند سایزینگ را می بایست بر اساس «ماکزیمم دبی کندانس» بر اساس جداول و با توجه به دیتاشیتِ محصول انتخابی مورد نظر انجام داد که جهت کسب اطلاعات فنی بیشتر میتوانید در دوره های آموزشی مجموعه انرژی بخار آسیا شرکت بفرمایید و یا با تماس با کارشناسان این مجموعه، راهنمایی های فنی لازم را حاصل بفرمایید در ادامه نیز می توانید با مراجعه به جدول ذیل (مندرج در کاتالوگ تجهیزات بخار کمپانی آیواز ترکیه شماره 4)، نوع تله بخار صحیح برای کاربرد مورد نظر خود را انتخاب نمایید.
عیوب متداول عملکرد استیم تراپ و راههای تشخیص
عیوب متداول عملکرد استیم تراپ و راههای تشخیص
برخی از حالات خرابی متداول که باید حتماً بررسی شوند:
- Failed-Open باز ماندن : باعث هدررفت بخار، کاهش راندمان و افزایش هزینه سوخت میشود. این حالت عمدتاً وقتی اتفاق میافتد که نشیمنگاه تله بخار ساییده یا المان های متحرک تله بخار آسیب دیده باشد.
- Failed-Closed بسته ماندن : باعث انباشته شدن کندانس، واترهمر، اختلال در انتقال حرارت و بیشگرمایی تجهیزات میشود. علت میتواند گرفتگی اریفیس، رسوب یا یخزدگی المان های مختلف داخلی تله بخار باشد.
- دیرکرد یا نوسان عملکرد: زمانی مشاهده میشود که المان های متحرک داخل تله های بخار از قبیل دیسک و … یا اریفیس های مربوطه به دلایل مختلف رسوب گرفته یا هوا در سیستم محبوس شده است.
روشهای تشخیص: مشاهده چشمی با نصب سایت گلس های ترجیحاً دو طرف شیشه بعد از تله بخار، اندازهگیری دما در طرفین ورودی/خروجی، شنیدن صدای کارکرد داخلی المان های محرک تله بخار با دستگاه التراسونیک یا شنودگر صوتی، و تستهای دورهای که توسط راهنماهای صنعتی توصیه شدهاند. روشهای تست صوتی/التراسونیک بهویژه برای شناسایی تلههای دارای نشتی بخار زنده بسیار کارگشا هستند و میتوان با نرم افزار هایی مثل STMS گزارش کلی شرایط عملکرد تله های بخار یک مجموعه را ثبت نمود و در همین راستا نسبت به بحث مدیریت انرژی، اقدام لازم بعمل آورد.
نگهداری و برنامه تست پیشنهادی
- بازرسی دورهای: حداقل سالی یکبار برای تلههای فرعی و ۱–۲ بار در سال برای کل مجموعه؛ در خطوط بحرانی ممکن است فرکانس بیشتر شود. (راهنماهای فدرال و صنعتی توصیه کردهاند تستهای دورهای منظم برای جلوگیری از اتلاف انرژی).
- استفاده از صافی قبل از تله برای جلوگیری از ورود رسوبات و ذرات جامد.
- برنامه تعمیر: تعویض قطعات فرسوده، بازبینی مکانیزمها و بهکارگیری شیوههای استاندارد سرویسکاری تولیدکننده.
- ثبت لاگ عملکرد: ثبت نتایج تستها، میزان نشت، نرخ کندانسگیری و اقدامات انجام شده تا بتوان روند خرابی را تحلیل کرد. (مستندات شرکتی و هندبوکها این را قویاً توصیه میکنند
نتیجهگیری
«طرز کار استیم تراپ» بر پایه سه اصل ساده اما حیاتی است: تشخیص کندانس/بخار، باز و بسته شدن بر اساس اختلافات فیزیکی (چگالی/دما/اثر ترمودینامیک)، و تخلیه کندانس بدون از دست رفتن بخار. انتخاب نوع درست، سایزینگ دقیق و نگهداری منظم، کلید عملکرد ایمن و بهینه یک سیستم بخار است. اگر برای پروژهتان نیاز به مشاوره انتخاب، تأمین و راهاندازی استیم تراپ دارید، شرکت انرژی بخار آسیا نمایندگی رسمی محصولات Ayvaz میتواند همراهِ شما باشد.