بخار یکی از کارآمدترین حامل های حرارتی است که در تماس با دستگاه انتقال حرارت، تمام انرژی حرارتی را بلافاصله به مصرف کننده منتقل می کند. علاوه بر این، به راحتی می توان ویژگی های مورد نیاز را به فاز گازی - دما و فشار مورد نیاز - داد.
اما هنگام تعامل بخار و تجهیزات، مقدار زیادی میعانات تشکیل می شود که منجر به چکش آب، کاهش قدرت حرارتی و بدتر شدن کیفیت فاز گازی می شود. برای مبارزه با قطرات آب که روی سطح لوله ها می ریزد، استفاده از تله بخار ضروری است. در شرکت های خارجی، چنین اتصالاتی "تله بخار" نامیده می شود که به طور کامل هدف عملکردی دستگاه را منعکس می کند.
تله بخار
تله بخار یکی از انواع اتصالات خط لوله صنعتی است که برایجلوگیری از تراکم در هنگام استفاده از بخار و استفاده موثرتر از انرژی حرارتی آن.
در نتیجه یک سری آزمایشات، ثابت شده است که وارد کردن یک تله بخار به مجموعه ای از تجهیزات، تا 20٪ در انرژی مفید بخار زنده صرفه جویی می کند.
انواع تله بخار
بسته به طراحی و اصل عملیات اجرا شده، اتصالات خط لوله می تواند مکانیکی، ترمودینامیکی یا ترموستاتیک باشد. هر نوع تله بخار باید دو شرط اساسی را برآورده کند:
- حذف میعانات بدون از دست دادن فاز گازی حاد؛
- تهویه خودکار سیستم.
میعانات به دلیل از دست دادن گرما توسط بخار در مبدل های حرارتی و همچنین در هنگام گرمایش تاسیسات خط لوله، زمانی که بخشی از فاز گازی به آب تبدیل می شود، تشکیل می شود. از دست دادن مقدار زیادی رطوبت باعث کاهش بهره وری انرژی تجهیزات، تسریع سایش آن می شود. به همین دلیل مبارزه با او بسیار مهم است.
تله بخار مکانیکی
اتصالات مکانیکی قابل اعتمادترین و در نتیجه محبوب ترین "تله بخار" هستند. اصل عملکرد آن بر اساس تفاوت در چگالی بخار آب و میعانات است و عنصر فعال کننده اصلی یک شناور است. بسته به طراحی شناور، انواع تقویت کننده زیر متمایز می شود:
- تله بخار کروی باز یا بسته شناور بخار؛
- عنصر شناور نوع زنگ، یا تله بخار بسته معکوس.
هر نوع تقویت کننده به روش خاص خود عمل می کندیک طرح خاص، دارای مزایا و معایبی است، که دانش آنها به شما امکان می دهد مؤثرترین طرح کار را در شرکت پیاده سازی کنید.
تله بخار شناور کروی
اساس طراحی این نوع شیر، شناور کروی است. در حفره داخلی سوپاپ اگزوز قرار دارد و به شیر اهرمی متصل است. علاوه بر این، تله بخار شامل یک شیر ترموستاتیک است.
اصل عملکرد تله بخار شناور توپ را می توان به دو مرحله تقسیم کرد:
- میعانات از طریق لوله وارد دستگاه می شود، حفره داخلی را پر می کند و شناور را بالا می برد که اهرم شیر را می کشد و سوراخ برای حذف آب را باز می کند.
- هنگامی که بخار داغ وارد دستگاه می شود، دریچه حرارتی فعال می شود، بخار شروع به جمع شدن در حفره می کند و باعث می شود شناور به پایین فرو رود، خروجی مسدود می شود.
به این ترتیب میعانات از بخار جدا می شود. به دلیل وجود دریچه ترموستاتیک در طرح، گاز آزاد شده به طور خودکار حذف می شود و از ایجاد لایه هوا در حفره که دستگاه را مسدود می کند نیز جلوگیری می شود.
مزایا و معایب
نماینده معمولی یک شیر شناور کروی تله بخار FT-44 است. ما مزایا و معایب اصلی دستگاه ها را با استفاده از مثال آن تجزیه و تحلیل خواهیم کرد. نکته اصلی که کارشناسان به آن توجه می کنند عدم حساسیت دستگاه به بارهای متغیر است.
دستگاه قادر است به طور مداوم میعانات را هم در دمای اشباع بخار و هم تحت بارهای سنگین تخلیه کند. جداسازی پایدار و پیوسته گازهای غیر قابل تراکم یکی دیگر از مزایای شیر است. همه اینها همراه با عمر طولانی، به دلیل طراحی ساده دستگاه است.
عیب اصلی دستگاه اندازه بزرگ آن است که باعث افزایش اتلاف حرارت به عناصر غیر عایق کیس می شود. حساسیت بالا به چکش آب و دقت به "خلوص بخار" (سیلت کردن شیر امکان پذیر است) دو عیب دیگر این نوع تله بخار است.
تله بخار نوع زنگ
همانطور که از نام آن پیداست، عنصر اصلی این نوع تله بخار، زنگ یا شناور "فنجان معکوس" است. خود دستگاه شکلی استوانه‌ای دارد، نسبتاً حجیم (بزرگ‌تر از نمونه قبلی)، اما دارای مجموعه‌ای از مزایا است.
در موقعیت اولیه، شناور معکوس در پایین شیر قرار دارد و پایین آن در برابر لوله عمودی قرار دارد. یک اهرم قرقره به شیشه متصل است که در درپوش سوپاپ قرار دارد. جداسازی بخار از میعانات در چهار مرحله انجام می شود:
- از طریق لوله ورودی، آب وارد دستگاه می شود، حفره داخلی را پر می کند و تحت فشار از طریق قرقره باز می ریزد.
- بخار با ورود به سیستم شروع به وارد کردن فشار به کف شناور می کند و باعث شناور شدن آن در حجم میعانات و بسته شدن قرقره می شود.
- بخار با قرار گرفتن در داخل لیوان شروع می شودبه فازهای مایع و گاز تجزیه می شود. دومی از کانال خاصی در پایین عبور می کند، وارد قرقره می شود و آن را به عقب می راند.
- میعانات و فاز گازی باقیمانده شیشه را از سوراخ کف خارج می کنند، شناور شروع به آزاد شدن می کند و دوباره قرقره را باز می کند.
تکرار چرخه ای عملیات توصیف شده منجر به جداسازی کامل و مؤثر بخار زنده از میعانات می شود. این فناوری در سال 1911 ثبت اختراع شد، اما تا به امروز مرتبط است.
مزایا و معایب
تله بخار Zamkon نماینده برجسته اتصالات "فنجان معکوس" است. ما مزایا و معایب دستگاه‌های این دسته را با استفاده از مثال او تحلیل خواهیم کرد.
در اینجا ابعاد بزرگ نیز به عنوان یک منفی در نظر گرفته می شود که به شدت بر اتلاف انرژی حرارتی در عناصر غیر عایق تأثیر می گذارد. یکی دیگر از معایب کارشناسان، ظرفیت محدود است، که اجازه استفاده از اتصالات در تجهیزات با کارایی بالا را نمی دهد.
مزایای تله بخار بسیار بیشتر است. اولاً قرقره در معرض آلودگی قرار نمی گیرد که باعث افزایش قابلیت اطمینان دستگاه می شود. ثانیا، اتصالات از چکش آب نمی ترسند. ثالثاً، حذف میعانات حتی در دماهای بالا امکان پذیر است.
در صورت خرابی، دریچه اگزوز باز می ماند که مجموعه تجهیزات را از خرابی نجات می دهد. در نهایت، تمام اجزا و مجموعه های اضافی، مانند فیلترها یا شیرهای بازرسی، مستقیماً در بخار نصب می شوند.تله بخار این باعث کاهش اتلاف انرژی حرارتی و کاهش اندازه کل مجموعه دستگاه ها می شود.
اتصالات "حرارتی"
تله بخار ترموستاتیک و ترمودینامیکی بر روی توانایی سیالات مختلف برای انبساط و انقباض با افزایش یا کاهش دما عمل می کنند. همراه با افزایش دما، به عنوان مثال، هنگامی که بخار وارد می شود، عنصر قفل منبسط می شود و کانالی را که میعانات را تخلیه می کند، می بندد.
اصل عملکرد سایر دستگاه ها بر اساس تغییر فشار در داخل سیستم در نتیجه تعامل یک محیط متراکم (سرد) و کمیاب (گرم) است. عناصر اصلی در چنین دستگاه هایی صفحات دو فلزی هستند. عکس تله بخار را با یک عنصر دو فلزی نشان می دهد.
این نوع تجهیزات طراحی پیچیده ای دارد و به ندرت در عمل استفاده می شود. محبوبیت کم نیز به دلیل تعمیرات پیچیده و اغلب غیرممکن است. استفاده از این نوع تجهیزات فقط در تاسیسات صنعتی حیاتی قابل توجیه است.
