تله بخار چگونه کار میکند؟
تله بخار چگونه کار میکند؟
تله بخار چگونه کار میکند : وظیفه تله بخار ( استم تراپ ) تخلیه میعانات ، هوا و سایر گازهای تغلیظ نشدنی از سیستم بخار است در حالی که اجازه فرار از بخارات موثر را نمی دهد.
تله بخار بخش اساسی هر سیستم بخار است. این ارتباط مهم بین مدیریت بخار مناسب و میعانات مناسب ، نگه داشتن بخار در فرایند برای استفاده حداکثر از گرما ، اما انتشار گازهای میعان شده و تغلیظ نشدنی در زمان مناسب است.
هیچ سیستم بخار بدون اجزای مهمی مانند “تله بخار” (یا تله) کامل نیست. این مهمترین حلقه در حلقه میعانات است زیرا مصرف بخار را به بازگشت میعانات متصل می کند.
تله بخار کاملاً به معنای واقعی کلمه ، میعانات را تمیز می کند ، (و همچنین هوا و سایر گازهای تغلیظ نشدنی ) از سیستم خارج می شود و به بخار اجازه می دهد تا به مقصد خود در حالت خشک برسد تا بتواند وظیفه خود را به نحو احسن و اقتصادی انجام دهد.
مقدار میعانات تله بخار برای مقابله با آن ممکن است بسیار متفاوت باشد. ممکن است مجبور شود در دمای بخار میعانات را تخلیه کند (یعنی به محض اینکه در فضای بخار تشکیل شود) یا ممکن است نیاز به تخلیه زیر دمای بخار باشد و مقداری از “گرمای اساسی” خود را در این فرآیند از دست بدهد.
فشارهایی که در آن تله های بخار می توانند کار کنند ممکن است در هر جایی از خلاء تا بیش از صد بار باشد. متناسب با این شرایط متنوع ، انواع مختلفی وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. تجربه نشان می دهد که تله های بخار وقتی کار می کنند که ویژگی های آنها با ویژگی برنامه مطابقت داشته باشد ، بسیار کارآمد هستند. ضروری است که تله صحیح برای انجام کارکرد معین تحت شرایط معین انتخاب شود. در نگاه اول شاید به نظر نرسد که این شرایط چیست. آنها ممکن است تغییراتی در فشار کار ، بار گرما یا فشار میعانات داشته باشند. تله های بخار ممکن است در معرض دما یا حتی آبگرمکن اضافی قرار بگیرند. آنها ممکن است نیاز به مقاومت در برابر خوردگی یا خاک داشته باشند. تحت هر شرایطی که باشد ، انتخاب صحیح تله بخار برای بهره وری سیستم مهم است.
مشخص خواهد شد که یک نوع تله بخار نمی تواند انتخاب صحیحی برای همه برنامه ها و کاربردها باشد.دلیل آب بسیار زیاد روی زمین به این دلیل است که هیدروژن و اکسیژن در میان فراوان ترین عناصر جهان هستند. کربن یکی دیگر از عناصر فراوان قابل توجه است و یک عنصر کلیدی در تمام مواد آلی است.
بیشتر مواد معدنی می توانند در سه حالت فیزیکی (جامد ، مایع و بخار) وجود داشته باشند که به آنها فاز گفته می شود. در مورد H2O از اصطلاحات یخ ، آب و بخار برای نشان دادن سه فاز آن استفاده می شود.
چیدمان مولکولی یخ ، آب و بخار هنوز کاملاً درک نشده است ، اما راحت است که این مولکول ها را با بارهای الکتریکی (که به آن پیوند هیدروژن گفته می شود) به هم پیوند خورده اند ، در نظر بگیریم.میزان تحریک مولکولها وضعیت فیزیکی (یا فاز) ماده را تعیین می کند.
ملاحظات مربوط به انتخاب تله بخار
تهویه هوا
در ‘راه اندازی’ ، یعنی آغاز فرآیند ، فضای بخاری با هوا پر می شود ، مگر اینکه جابجا شود ، انتقال حرارت را کاهش می دهد و زمان گرم شدن را افزایش می دهد. زمان راه اندازی افزایش می یابد و راندمان کار کاهش می یابد. بهتر است قبل از اینکه احتمال آمیخته شدن با بخار ورودی موجود باشد ، هوا را در اسرع وقت تمیز کنید. اگر هوا و بخار با هم مخلوط شوند ، فقط می توان با چگالش کردن بخار برای خروج هوا از هم جدا شد ، که باید به مکانی امن منتقل شود. در فضاهای بخار بزرگتر یا ناخوشایند تر ممکن است به هوای جداگانه هوا نیاز باشد ، اما در بیشتر موارد هوا در سیستم از طریق تله های بخار تخلیه می شود. در اینجا تله های ترموستاتیک مزایای واضحی نسبت به برخی از انواع تله ها دارند زیرا در شروع کار کاملاً باز هستند. تله های شناور با دریچه های هوای ترموستاتیک داخلی بسیار مفید هستند ، در حالی که بسیاری از تله های ترمودینامیکی نیز قادر به کنترل مقادیر متوسط هوا هستند. با این حال ، سوراخ کوچک در خروجی های میعانات ثابت سوراخ ثابت و سوراخ نشتی در تله های سطحی معکوس ، هر دو هوا را به آهستگی انجام می دهد. این می تواند زمان تولید ، زمان گرم شدن و خوردگی را افزایش دهد.
حذف راحت
پس از تهویه هوا ، تله باید از میعانات بگذرد اما بخار را نه. نشت بخار در این نقطه ناکارآمد و غیر اقتصادی است. تله بخار اجازه می دهد تا میعانات عبور کند در حالی که بخار را در این فرآیند به دام می اندازد. اگر انتقال حرارتی خوب برای فرآیند حیاتی باشد ، باید میعانات بلافاصله و در دمای بخار تخلیه شود. آبگرفتگی یکی از دلایل اصلی کارخانه بخار ناکارآمد در نتیجه انتخاب نادرست تله بخار است.
عملکرد تاسیسات
هنگامی که الزامات اساسی از بین بردن هوا و میعانات در نظر گرفته شده است ، ممکن است توجه به “عملکرد تاسیسات” شود. به عبارت ساده ، مگر اینکه به طور خاص برای آبگرفتگی طراحی شود ، برای اینکه یک مبدل حرارتی در بهترین عملکرد خود عمل کند ، فضای بخار باید با بخار خشک تمیز پر شود. نوع تله بخار در این امر تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، تله های ترموستاتیک میعانات را تا زمانی که سرد شوند زیر دمای اشباع نگه دارند. اگر این میعانات در فضای بخار باقی بماند ، باعث کاهش ناحیه انتقال حرارت و عملکرد بخاری می شود. ممکن است تخلیه میعانات در کمترین درجه حرارت ممکن بسیار جذاب به نظر برسد ، اما به طور کلی اکثر برنامه ها نیاز دارند که میعانات را در دمای بخار از فضای بخار خارج کند. این به یک تله بخار با خواص عملیاتی مختلف نسبت به نوع ترموستاتیک احتیاج دارد و این معمولاً به معنای یک تله مکانیکی یا ترمودینامیکی است.
قبل از انتخاب تله بخار خاص لازم است نیازهای فرایند را در نظر بگیرید. این معمولاً در مورد نوع تله موردنیاز تصمیم می گیرد. روش اتصال این فرایند به سیستم بخار و میعانات ممکن است در این صورت نوع تله ای را که ترجیح می دهد بهترین کار را در هر شرایطی انجام دهد ، تصمیم بگیرد. پس از انتخاب ، لازم است تله بخار اندازه بگیرید. این با توجه به شرایط سیستم و پارامترهای فرآیند مانند:
فشارهای بخار و میعانات حداکثر.
فشار بخار و میعانات عملیاتی.
درجه حرارت و جریان.
اگر چه در این فرایند دما کنترل می شود.
قابلیت اطمینان
تجربه نشان داده است که “تله بخار خوب” مترادف با قابلیت اطمینان است ، یعنی عملکرد بهینه با حداقل توجه است.
علل غیر قابل اعتماد بودن اغلب با موارد زیر همراه است:
خوردگی ، به دلیل وضعیت میعانات. با استفاده از جنس خاص ساخت و ساز و تهویه مطبوع مناسب آب می توان با این مسئله مقابله کرد.
ضربه اب، اغلب به دلیل برداشتن پس از تله بخار ، گاهی اوقات در مرحله طراحی نادیده گرفته می شود و اغلب علت آسیب غیرضروری در تله های بخار است .
خاک ، از سیستم جمع شده که در آن ترکیب تصفیه آب از دیگ بخار منتقل می شود ، یا جایی که آوارهای لوله مجاز به عملکرد تله هستند.
وظیفه اصلی تله بخار از بین بردن مناسب میعانات و هوا است و این امر نیاز به درک روشنی از نحوه عملکرد تله بخار دارد.
فلش بخار
تأثیر ناشی از عبور میعانات گرم از سیستم فشار قوی به سیستم کم فشار پدیده طبیعی است که در اثر فلش بخار ایجاد می شود. این می تواند اپراتور را در مورد وضعیت تله بخار گیج کند.
آنتالپی میعانات تازه تشکیل شده را در فشار بخار و دمای هوا در نظر بگیرید (از جداول بخار حاصل می شود). به عنوان مثال ، با فشار 7 بار گیج ، میعانات حاوی 721 کیلوژول در کیلوگرم در دمای 5/170 درجه سانتیگراد است. اگر این میعانات در اتمسفر تخلیه شود ، فقط می تواند به عنوان آب در 100 درجه سانتیگراد ، حاوی 419 کیلوژول در کیلوگرم آنتالپی آب اشباع باشد. مقدار آنتالپی اضافی 721 – 419 یعنی 302 کیلوژول در کیلوگرم ، بخشی از آب را به جوش می آورد و مقداری بخار را در فشار اتمسفر ایجاد می کند.
نحوه عملکرد تله های بخار
سه نوع اساسی تله بخار وجود دارد که همه تغییرات در آنها رخ می کند ، هر سه مورد طبق استاندارد بین المللی ISO 6704: 1982 طبقه بندی می شوند.
انواع تله های بخار
ترموستاتیک (با تغییر در دمای سیال) – دمای بخار اشباع با فشار آن تعیین می شود. در فضای بخار ، بخار آنتالپی تبخیر (گرما) خود را از دست می دهد و در دمای بخار میعانات تولید می کند. در نتیجه هر چه مقدار افزایش دما بیشتر ، دمای میعانات کاهش می یابد. هنگامی که این دمای پایین تر حس شود ، یک تله ترموستاتیک میعانات رخ می دهد. با رسیدن بخار به تله ، دما افزایش می یابد و تله بسته می شود.
مکانیکی (با تغییر در چگالی مایعات) – این طیف وسیعی از تله های بخار با سنجش اختلاف چگالی بین بخار و میعانات کار می کنند. این تله های بخار شامل “تله های شناور توپ” و “تله های سطل معکوس” هستند. در “تله شناور توپ” ، توپ در حضور میعانات بالا می رود ، شیر را باز می کند که میعانات متراکم عبور کند. با “تله سطل معکوس” ، سطل معکوس وقتی بخار به تله می رسد و برای خاموش کردن شیر بالا می رود ، شناور می شود. هر دو در روش کارکردی اساساً مکانیکی هستند.
ترمودینامیکی (با تغییر در دینامیک سیال) – تله های بخار ترمودینامیکی تا حدی به تشکیل بخار فلش از میعانات متکی هستند. این گروه شامل تله های بخار “ترمودینامیکی” ، “دیسک” ، “ضربه ای” و “مارپیچی” می باشد.
همچنین تله های نصب شده بصورت ثابت درج شده در این نوع هستند ، که به طور واضح به عنوان دستگاه های اتوماتیک قابل تعریف نیستند زیرا آنها فقط یک سوراخ با قطر ثابت هستند که می توانند تحت یک شرایط مقداری از میعانات محاسبه شده عبور کنند.
همه به این واقعیت تکیه دارند که میعانات گرم که تحت فشار دینامیکی آزاد می شوند ، به صورت ترکیبی از بخار و آب به دست می آیند.
استانداردهای بین المللی و اروپایی مربوط به تله بخار:
ISO 6552: 1980
(BS 6023: 1981)
واژه نامه اصطلاحات فنی برای تله های بخار اتوماتیک
ISO 6553: 1980
CEN 26553: 1991 (جایگزین BS 6024: 1981)
نشانه گذاری تله های بخار اتوماتیک
ISO 6554: 1980
CEN 26554: 1991 (جایگزین BS 6026: 1981)
ابعاد مرکز به مرکز برای تله های بخار خودکار فلنج دار
ISO 6704: 1982
CEN 26704: 1991 (جایگزین BS 6022: 1983)
طبقه بندی تله های بخار اتوماتیک
ISO 6948: 1981
CEN 26948: 1991 (جایگزین BS 6025: 1982)
تست و ویژگی های تولید و عملکرد برای تله های بخار اتوماتیک
ISO 7841: 1988
CEN 27841: 1991 (جایگزین BS 6027: 1990)
روش های تعیین افت فشار بخار تله های بخار اتوماتیک
ISO 7842: 1988
CEN 27842: 1991 (جایگزین BS 6028: 1990)
روش های تعیین ظرفیت تخلیه تله های بخار اتوماتیک