Đề tài Bẫy hơi

gưng chảy ra ngoài bẫy. Như được thể hiện van luôn bị ngập nên hơi và không khí không thể đi qua được, vì vậy loại bẫy hơi này có lỗ thông hơi được điều khiển bằng tay trên đỉnh của thân bẫy. Những bẫy hơi hiện đại sử dụng một lỗ thông hơi nhiệt tĩnh như hình 2.1.1.2. Van này cho phép hơi đi qua trong khi đó bẫy hơi cũng xử lí nước ngưng. Hình 2.1.1 Bẫy hơi cơ kiểu phao có lỗ thoát khí Hình 2.1.2 Bẫy hơi cơ có lỗ thông hơi nhiệt tĩnh Lỗ thông hơi tự động sử dụng thiết bị cân bằng áp suất kín giống như bẫy hơi nhiệt tĩnh, nó 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 suốt 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. Trước đây lỗ thông hơi nhiệt tĩnh có nhược điểm là gây hiện tượng thủy kích trong hệ thống. Thậm chí van phao cũng gặp nguy hiểm nếu bị thủy kích. Tuy nhiên, trong các bẫy hơi kiểu van phao hiện đại lỗ thông hơi là một thiết bị gọn nhẹ, rất tinh vi, tất cả làm bằng thép không gỉ và công nghệ hàn hiện đại tạo van phao tròn hoàn hảo làm việc tốt trong thủy kích. Trong nhiều trường hợp bẫy hơi kiểu van phao nhiệt tĩnh gần đạt đến bẫy hơi hoàn hảo nhất. Nó có thể thoát nước ngưng ngay khi làm việc bất chấp sự thay đổi áp suất hơi.Ưu điểm của bẫy hơi cơ kiểu phao: Bẫy có thể thoát nước ngưng liên tục tại nhiệt độ hơi. Đây là ưu điểm lớn cho nên người ta thường chọn bẫy này hơn các bẫy khác trong các ứng dụng mà tốc độ truyền nhiệt cao. Nó có thể điều chỉnh lượng nước ngưng nhiều hay ít rất tốt và không chịu ảnh hưởng của sự dao động rộng và đột ngột của áp suất hoặc tốc độ dòng. Chỉ cần gắn lỗ thông hơi tự động thì bẫy có thể thoát khí dễ dàng. Có lưu lượng lớn so với kích cỡ tương đối nhỏ của nó. Các bẫy có van thoát hơi kẹt chỉ là một kiểu của bẫy hơi này, thích hợp cho việc sử dụng ở vị trí có hiện tượng kẹt hơi. Bẫy hơi này chịu được hiện tượng thủy kích. Nhược điểm bẫy hơi cơ kiểu phao Mặc dù ít nhạy hơn bẫy hơi kiểu thùng ngược, nhưng bẫy này có thể bị hỏng do bị dính và thân bẫy sẽ bị nghẹt và hoặc được gắn thêm một bẫy thoát nước nhỏ nếu nó được gắn trong vị trí có áp suất cao. 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 nhỏ hơn để cân bằng với sự nổi của phao. 2.1.2 Kiểu thùng ngược Bẫy hơi kiểu thùng ngược được thể hiện trong hình 2.1.2. Giống như tên gọi, bẫy hơi kiểu thùng ngược có cấu tạo gồm một thùng ngược được định vị nhờ một van đòn bẩy. Một bộ phận quan trọng của bẩy là lỗ thông hơi nhỏ trên đỉnh của thùng ngược. Hình 2.1.2 thể hiện quá trình hoạt động của bẫy. Trong hình (i) khi nước ngưng đi vào bẫy, thùng đi xuống kéo van đi xuống khỏi vị trí đóng. Nước ngưng dưới đáy thùng đi lên làm đầy thân và ra ngoài. Trong hình (ii) khi hơi vào thùng làm cho thùng nổi lên, đẩy van đòn bẩy đi lên đóng cửa thoát. Trong hình (iii) bẫy duy trì vị trí đóng cho đến khi hơi trong thùng ngưng tụ hoặc thoát qua lỗ thông hơi trên đỉnh thùng. Khi đó thùng lại chìm xuống kéo van đi xuống khỏi vị trí đóng, nước ngưng bị tích tụ thoát ra và chu trình lại tiếp tục lặp lại. Trong hình (ii), không khí vào bẫy khi khởi động cũng sẽ làm cho thùng nổi lên và đóng van. Lỗ thông hơi trên đỉnh thùng rất cần thiết để không khí có thể thoát lên đỉnh bẫy và cuối cùng thoát qua van chính của bẫy. Bẫy này có lỗ nhỏ và sự độ chênh áp thấp nên thoát khí chậm. Một lỗ thông hơi song song được gắn ngoài bẫy sẽ giảm thời gian hoạt động. Hình 2.1.2 Hoạt động của bẫy hơi kiểu thùng ngược Ưu điểm Bẫy này có thể chịu được áp suất cao. Giống như bẫy van phao nhiệt tĩnh bẫy này có thể làm việc tốt trong điều kiện thủy kích. Có thể sử dụng trong đường hơi quá nhiệt với điều kiện phải gắn thêm van một chiều trên đường vào. Dễ phát hiện khi hỏng nên bẫy này an toàn hơn đối với những ứng dụng yêu cầu đặt điểm này như ống dẫn hơi tuabin. Nhược điểm Kích thước lỗ trên đỉnh thùng nhỏ nên bẫy này chỉ thoát khí chậm. Lỗ không thể rộng hơn vì hơi sẽ vượt qua quá nhanh khi hoạt động bình thường. Luôn có một lượng nước đủ trong thân bẫy để nó đóng vai trò như một lớp bịt kín xung quanh thân bẫy. Nếu bẫy mất lớp nước này hơi có thể thoát ra ngoài qua van. Hiện tượng này có thể xảy ra thường xuyên ở những ứng dụng mà có sự giảm áp suất hơi đột ngột làm cho một ít nước ngưng trong bẫy bốc thành hơi. Thùng ngược không đi lên xuống được làm cho hơi sống đi qua lỗ. Chỉ khi nước ngưng vào bẫy đủ thì lớp nước mới thực hiện chức năng này, lúc đó hơi không thể thất thoát được. Nếu bẫy hơi thùng ngược được sử dụng ở nơi áp suất hệ thống cần dao động thì van một chiều nên được gắn trên đường vào trước bẫy. Hơi và nước tự do đi theo hướng mong muốn trong khi không thể đi ngược lại vì gắn van một chiều. Nhiệt độ hơi quá nhiệt cao làm cho bẫy thùng ngược mất lớp nước bít, lúc này ta nên gắn một van một chiều trước bẫy. Một vài bẫy này được sản xuất kèm theo van một chiều như đây là bộ phận bắt buộc. Bẫy này bị hư do đóng băng nếu được lắp trong điều kiện không cách nhiệt với môi trường dưới 00 F ( -17.8 0C). Đối với những kiểu bẫy cơ khác, chất không dẫn nhiệt thích hợp có thể giải quyết vấn đề này nếu điều kiện không quá khắc nghiệt. Nếu điều kiện môi trường dưới 00C thì thận trọng ta lựa chọn một bẫy hơi thích hợp hơn để làm việc. Trong trường hợp là đường dẫn hơi chính thì bẫy nhiệt động là sự chọn lựa đầu tiên. 2.2 BẪY HƠI NHIỆT TĨNH Bẫy hơi nhiệt tĩnh hoạt động phụ thuộc vào nhiệt độ hơi xung quanh. Hoạt động và đặc điểm của 3 loại bẫy hơi của loại này thì được xem xét sau đây – lỏng giãn nở, bẫy lưỡng kim và bẫy cân bằng áp suất. Mỗi loại có ứng dụng khác nhau trong những trường hợp khác nhau 2.2.1 Bẫy hơi nhiệt tĩnh kiểu giản nở chất lỏng Đây là kiểu đơn giản nhất trong ba loại của bẫy hơi nhiệt tĩnh, được biểu diễn ở hình 2.2.1.1. Dầu được bơm đầy vào bộ phận giản nỡ khi hơi nóng đi vào làm chất lỏng giãn nở đẩy van áp vào mặt đế. Cho phép điều chỉnh nhiệt độ hoạt động của bẫy thay đổi trong khoảng 600C và 1000C, sự điều chỉnh trên làm cho bẫy hơi hoạt động tốt phù hợp với cơ cấu để lấy đi một lượng lớn không khí và nước lạnh ngưng tụ lúc khởi động. Hình 2.2.1.1 Bẫy hơi nhiệt tĩnh kiểu giãn nở chất lỏng Nhiệt độ của hơi bão hòa thay đổi theo áp suất. Hình 2.2.1.2 biểu diễn đường cong hơi bão hòa, cùng với nhiệt độ không đổi trên đường (X-X) của bẫy lỏng giản nở, xác lập tại 900C. Những điều trên có thể nhìn thấy trên hình thấy trong hình 11.2.2 khi áp suất tại , nước ngưng sẽ phải được làm lạnh một lượng nhỏ (), và sự bẫy hơi cho qua. Tuy nhiên, nếu áp suất được tăng đến thì khí ngưng sẽ phải được làm lạnh nhiều hơn () để qua bẫy hơi. Sự làm lạnh này có thể chỉ xuất hiện trong đường ống giữa nước và bẫy, và nếu nhiệt độ xả của bẫy là hằng số, thân bẫy sẽ ngập nước. Hình 2.2.1.2 Đường cong hơi bão hòa Hình 2.2.1.3 Cách lắp đặt bẫy hơi giãn nở chất lỏng Đặc điểm ứng dụng Vì bẫy hơi này nhiệt độ đường xả là cố định, bẫy này có thể được dùng giúp ích như ‘tắt xi phông tiêu nước’. Ngay tại đây, đầu ra của bẫy hơi phải luôn luôn hướng lên, như minh họa trong hình 2.2.1.3, để luôn làm ngập đầy bộ phận chứa dầu giãn nở. Như vậy bẫy chỉ có thể xả giữa 600C – 1000C. Thông thường bẫy này mở trong suốt quá trình mở máy. Bẫy hơi có thể được định vị theo cạnh chính của xi phông tiêu nước thiết lập này thường khí ngưng được ống dẫn tới trở lại đường ống. Ưu điểm của bẫy hơi giãn nở chất lỏng : Bẫy giãn nở chất lỏng có thể được điều chỉnh để xả tại nhiệt độ thấp có khả năng cho nước ngưng lạnh tốt. Giống như bẫy áp suất cân bằng, bẫy giãn nở chất lỏng thì hoàn toàn mở khi lạnh, cho không khí xả tốt và lượng khí ngưng lớn nhất trên phụ tải mở máy. Bẫy giãn nở chất lỏng có thể được sử dụng trong đường hơi quá nhiệt chính áp suất thấp nơi có đường ống nhánh dài và mát được đảm bảo dòng nước ngưng lạnh hơn. Bẫy này có thể chịu được rung động và thủy kích. Nhược điểm của bẫy hơi giãn nở chất lỏng Ống mền có thể bị phá hủy bởi sự ăn mòn của khí ngưng hoặc hơi quá nhiệt. Vì rằng bẫy giãn nỡ chất lỏng xả khí ngưng tại nhiệt độ 1000C hoặc dưới, bẫy hơi không bao giờ được sử dụng trên các ứng dụng mà yêu cầu thoát nước ngưng ngay lập tức từ không gian hơi. Nếu bẫy làm việc trong điều kiện rất lạnh thì đường ống liên kết với hệ thống đường ống cần phải được cách nhiệt. Bẫy giãn nở chất lỏng thường không làm việc riêng lẻ, nó thường đòi hỏi bẫy hơi khác vận hành song song (đồng thời). Tuy nhiên, nó có thể thường được sử dụng ở trường hợp tốc độ khởi động được xem là không quan trọng, ví dụ khi thoát nước bình chứa nhỏ dàn ống xoắn sưởi. 2.2.2 Bẫy hơi cân bằng áp suất Bẫy cân bằng áp suất là bẫy giãn nở chất lỏng được cải tiến, trên hình 2.2.2.1. Nhiệt độ vận hành của bẫy hơi ảnh hưởng bởi áp suất hơi xung quanh. Hoạt động của bộ phận này là hộp kín chứa chất lỏng đặc biệt và hỗn hợp nước và nước sôi. Trong môi trường bình thường tại thời điểm khởi động, hộp kín được tự do (áp suất bằng với khí quyển). Van mở rộng, cho phép thoát không khí không giới hạn. Đặc điểm này của tất cả bẫy áp suất cân bằng giải thích tại sao bẫy này phù hợp tốt cho thông hơi. Hình 2.2.2.1 Bẫy hơi cân bằng áp suất Khi nước ngưng nóng đi qua bẫy hơi áp suất cân bằng, nhiệt được truyền cho chất lỏng trong hộp kín. Chất lỏng bay hơi, hơi giãn nở tạo áp suất trong hộp kín (buồng kín) làm cho van đóng. Tổn thất nhiệt từ bẫy do truyền nhiệt cho nước lạnh xung quanh buồng kín, chất lỏng trong buồng kín ngưng tụ làm buồng kín co lại, mở van và nước ngưng thoát ra mãi cho đến khi có nước ngưng nóng đến bẫy lần nữa và chu trình lập lại (hình 2.2.2.2). Hình 2.2.2.2 Hoạt động của bẫy hơi cân bằng áp suất Sự giảm chút ít của nhiệt độ hơi khi bẫy hơi hoạt động được điều chỉnh bởi nồng độ của hỗn hợp chất lỏng trong buồng kín. Những thiết bị có vách mỏng làm cho tốc độ thay đổi áp suất và nhiệt độ nhanh hơn. Kết quả là đường cong tương ứng được minh họa trong hình 2.2.2.3. Hình 2.2.2.3 Đường cong Y-Y của bẫy hơi cân bằng áp suất Hình 2.2.2.4 Các bộ phận của bẫy hơi cân bằng áp suất Thiết bị của bẫy này ban đầu được làm bằng kim loại màu có thể chịu thủy kích, sau này làm bằng thép không gỉ đã được cải tiến để đảm bảo an toàn cao. Hình 2.2.2.4 biểu diễn các bộ phận của bẫy cân bằng áp suất của bẫy hơi hiện đại và sự bố trí để chống lại hư hỏng do thủy kích, hơi quá nhiệt và sự ăn mòn. Ưu điểm của bẫy hơi cân bằng áp suất Nhỏ gọn, nhẹ và có lưu lượng lớn. Van mở hoàn toàn lúc làm việc cho phép không khí và những khí không ngưng khác được xả (thoát) tự do và cho lượng nước ngưng lớn thoát khi tải lớn nhất. Kiểu bẫy hơi này không có khả năng bị nghẹt khi làm việc ở vị trí cao (chiều cao cột áp sau bẫy không quá lớn), (trừ khi có sự tăng nước trong ống dẫn nước ngưng sau bẫy, bẫy này cho phép nước chảy trở lại và tràn (ngập) bẫy khi không có hơi. Bẫy hơi áp suất cân bằng hiện đại tự động điều chỉnh đối với những thay đổi của áp suất hơi lên so với áp suất vận hành lớn nhất của nó. Bẫy hơi cũng có thể chịu nhiệt độ trên 700C so với nhiệt độ hơi quá nhiệt. Bẫy hơi này bão dưỡng đơn giản. Hộp kín (buồng kín) và van tháo có thể tháo gỡ một cách dễ dàng, và sự thay thế trong vài phút mà không cần tháo gỡ bẫy ra khởi ống. Nhược điểm của bẫy hơi cân bằng áp suất Bẫy hơi áp suất cân bằng loại cũ dễ gặp nguy hiểm do thủy kích hoặc ăn mòn. Kĩ thuật hàn thép không gỉ cho buồng kín được thực hiện gần đây là tốt hơn nên có thể chịu đựng trong các điều kiện trên. Cùng với tất cả các loại bẫy hơi nhiệt tĩnh, bẫy áp suất cân bằng không mở cho đến khi nhiệt độ nước ngưng giảm dưới nhiệt độ hơi (nhiệt độ chính xác khác nhau yêu cầu chất lỏng được dùng để làm đầy bộ phận khác nhau). Rõ ràng điều này bất lợi với những bẫy hơi được chọn cho ứng dụng mà không thể chịu được ngập nước trong vùng không gian hơi, chẳng hạn; ống thoát nước chính, trao đổi nhiệt. 2.2.3 Bẫy hơi lưỡng kim Bẫy hơi lưỡng kim được cấu tạo gồm hai miếng lim loại riêng lẻ được làm từ hai nguyên tố khác nhau được hàn lại với nhau thành một chi tiết. Chi tiết bị cong khi bị nóng (hình 2.2.3.1). Hình 2.2.3.1 Thanh lưỡng kim Có hai điểm quan trọng chú ý đối với bộ phận đơn giản: Bẫy hoạt động tại nhiệt độ xác định nhất định nên có lẽ không an toàn khi ứng dụng với hệ thống hơi có sự thay đổi nhiều về nhiệt độ và áp suất (hình 2.2.3.2). Bởi vì lực tác dụng của băng lưỡng kim nhỏ, khối lượng lớn sẽ làm cho nó phản ứng chậm đối với sự thay đổi nhiệt độ trong hệ thống hơi. Sự vận hành của bất kỳ bẫy hơi có thể được đo được bằng đường cong hơi bão hòa đặc trưng. Đường đặc trưng lí tưởng sẽ gần với đường sau và chỉ bên dưới nó mà thôi. Bộ phận lưỡng kim đơn có xu hướng tác dụng trở lại với sự thay đổi nhiệt độ theo đường thẳng. Hình 2.2.3.2 Đường đặc trưng của bẫy hơi lưỡng kim đơn giản Hình 2.2.3.2 biểu diễn đường thẳng đặc tính của lưỡng kim đơn giản đối với đường cong hơi bão hòa. Áp suất hơi tăng trên , chênh lệch giữa nhiệt độ hơi bão hòa và nhiệt độ vận hành bẫy tăng. Sự ngập nước tăng tỉ lệ thuận với áp suất hệ thống, nêu rõ ràng rằng khả năng của bẫy hơi không thể đáp ứng sự thay đổi áp suất hệ thống. Cần chú ý rằng khi áp suất dưới , nhiệt độ vận hành bẫy hơi thật ra ở trên nhiệt độ hơi bão hòa. Trong trường hợp này bẫy hơi cho hơi qua ở áp suất thấp, nên bẫy hơi phải được điều chỉnh trong quá trình sản suất để đảm bảo trong phần này của đường cong bão hòa thì nhiệt độ luôn trên nhiệt độ đường thẳng hoạt động (để tránh thất thoát hơi). Tuy nhiên, do sự hoạt động tuyến tính của thiết bị nên sự chênh lệch giữa hai đường sẽ tăng cùng với áp suất hệ thống làm tăng hiện tượng ngập nước. Rõ ràng, điều này không tốt cho bất kỳ bẫy hơi nào, và nhiều cuộc kiểm tra đã được nhà sản xuất thực hiện để cải thiện nhược điểm trên. Sử dụng 4 thanh lưỡng kim (mỗi thanh được ghép từ hai thanh kim loại khác nhau) chồng lên nhau như hình vẽ sau, bẫy hơi vận hành tại nhiều nhiệt độ khác nhau (hình 2.2.3.3). Hình 2.2.3.3 hoạt động của bẫy hơi lưỡng kim với 2 cặp thanh lưỡng kim Kết quả điển hình là chia làm hai đường đặc trưng tương tự như nhau, trình bày trên hình 2.2.3.4. Kết quả này cải thiện hơn kết quả trong hình 2.2.3.2, nhưng vẫn còn không chính xác theo sau đường cong bão hòa. Một thanh lưỡng kim bị làm cong gây ra lực tạo áp suất từ tới . Tại nhiệt độ cao lá kim loại thứ hai của thanh lưỡng kim còn lại tạo áp suất tới . Rõ ràng, mặc dù nhà thiết kế đã cải tiến nhưng vẫn còn không thỏa được đường cong bão hòa. Thiết kế có tính chất cải tiến hơn là bộ phận nhiệt tĩnh lò xo hình đĩa được trình bày trên hình 2.2.3.5. Bộ phận nhiệt tĩnh này được tạo từ nhiều đĩa lưỡng kim. Những đĩa này, nếu tác dụng trực tiếp giữa van xupap và mặt bít (như với một vài bẫy hơi nhiệt tĩnh), làm cho nhiệt độ xả của nước ngưng tuyến tính với sự thay đổi áp suất (đường cong ‘A’, hình 2.2.3.6). Do sự kết hợp giữa một vòng đệm với đĩa và khoảng hở trong mặt bít. Điều này giảm chấn cho sự giản nở thanh lưỡng kim tại áp suất thấp để sự thay đổi nhiệt độ lớn hơn phải xuất hiện với sự thay đổi áp suất. Hình dạng vòng đệm lò xo thì được làm dạng trên lò xo xoắn ốc bởi vì nó tăng lực theo hàm mũ hơn là tuyến tính. Hiệu ứng này xảy ra đến 15 bar g mãi cho đến khi lò xo thì được uốn cong tới đáy của bậc (ngách rãnh), và có nghĩa là tại nhiệt độ xả của nước ngưng sẽ theo sau đường cong hơi bão hòa chính xác hơn ( đường cong ‘B’, hình 2.2.3.6). Tốc độ xả cũng được cải thiện nhờ nắp van nhiệt động. Hình 2.2.3.4 Đường làm việc Z-Z của bẫy lưỡng kim 2 cặp thanh lưỡng kim Hình 2.2.3.5 bẫy hơi loại nhiều đĩa lưỡng kim Fig. Hình 2.2.3.6 so sánh nhiệt độ làm việc giữa bẫy lưỡng kim một lớp và nhiều lớp Ưu điểm của bẫy hơi thanh lưỡng kim Bẫy hơi lưỡng kim thì thường nhỏ gọn, còn có thể có lưu lượng nước ngưng lớn. Van thì mở rộng khi khi bẫy hơi lạnh, lưu lượng khí thông gió tốt và lượng nước ngưng xả lớn nhất dưới điều kiện ‘khởi động’. Nước ngưng có xu hướng chảy một cách tự do theo cửa ra, kiểu bẫy hơi này sẽ không bị nghẹt khi làm việc ở vị trí không chịu áp lực do cột áp ống nước ngưng. Thân của một vài bẫy hơi lưỡng kim thì được thiết kế để không thể gặp nguy hiểm thậm chí nếu hiện tượng nghẹt xảy ra. Bẫy hơi lưỡng kim thì thường chịu được thủy kích, sự ăn mòn, và áp suất hơi cao. Bẫy hơi lưỡng kim có thể làm việc trên biên độ rộng của áp suất hơi không cần bất kỳ thay đổi trong kích thước của cửa van. Khi nước ngưng được xả ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bão hòa thì có hiện tượng ngập nước vùng hơi, một ít năng lượng của nước ở nhiệt độ sôi có thể được tận dụng cho hệ thống. Việc này trích năng lượng nước ngưng trước khi nước ngưng thoát ra ngoài, giải thích tại sao bẫy này được sử dụng trên đường mà nước ngưng thường đi ra ngoài (dạng nước thải). Bảo trì bảo dưỡng bẫy hơi này dễ dàng vì những chi tiết bên trong có thể được thay thế không cần tháo bẫy khỏi đường ống. Tạo ra hơi nhanh bất cứ lúc nào khi nước ngưng thoát từ áp suất cao đến thấp sẽ có xu hướng tăng áp lực ngược (áp suất từ trên xuống) trong đường ống nước ngưng. Nhánh hơi được làm mát cho phép nước ngưng nguội tạo hơi nhanh trong đường ống nước ngưng và vì vậy giúp giảm áp suất ngược. Nhược điểm của bẫy hơi lưỡng kim Khi nước ngưng xả dưới nhiệt độ hơi, hiện tượng ngập nước vùng hơi nước sẽ xuất hiện trừ khi bẫy hơi được lắp tại cuối đường ống nhánh làm mát, cách 1-3m sau ống không cách nhiệt (xem hình 2.2.3.7). Bẫy hơi lưỡng kim không thích hợp với hệ thống mà yêu cầu thoát nước ngưng ngay tức là quan trọng. Điều này phần nào liên quan đến điều khiển nhiệt độ hệ thống. Một vài bẫy hơi lưỡng kim thì có thể bị hư hỏng đối với sự tắt nghẽn từ ống do bùn (cáu cặn) do với vận tốc dòng bên trong thấp. Tuy nhiên, một vài bẫy lưỡng kim có hình dạng van chặn đặc biệt có thể tận dụng năng lượng xả làm cho van mở rộng hơn. Những bẫy này có xu hướng thoát nước ngưng không liên tục hơn là xả nhỏ giọt liên tục và xu hướng tự làm sạch chính nó. Một vài van chặn đôi khi được xem như van nhiệt động. Nếu bẫy hơi lưỡng kim phải xả có áp suất chống lại áp suất ngược đáng kể, nước ngưng phải có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ yêu cầu trước khi mở van. Có thể tăng chiều dài đường ống giải nhiệt để đáp ứng yêu cầu này. Bẫy hơi lưỡng kim không đáp ứng nhanh đối với sự thay đổi tải hoặc áp suất bởi vì thiết bị phản ứng chậm. Hình 2.2.3.7 Bẫy hơi lưỡng kim gắn trên đường ống nhánh giải nhiệt 2.3 BẪY HƠI NHIỆT ĐỘNG Bẫy hơi nhiệt động có nguyên lý hoạt động dựa vào tính chất động lực của nước và hơi nước. Đây là thiết bị đơn giản, thiết thực và an toàn, có thể hoạt động ở nhiệt độ và áp suất cao. Cấu tạo, cách sử dụng và ưu nhược điểm được trình bày bên dưới. 2.3.1 Bẫy hơi nhiệt động truyền thống (kiểu đĩa) Bẫy hơi nhiệt động có tính thiết thực cao với cách thức hoạt động đơn giản. Phương thức hoạt động của bẫy nhiệt động dựa vào động lực tác dụng của hơi nước khi nó đi qua bẫy như trong hình 2.3.1.1. Phần duy nhất chuyển động là cái đĩa ở trên bề mặt dẹt ở trong buồng điều tiết hoặc nắp đậy. Vào lúc bắt đầu, áp suất vào nâng đĩa lên, nước ngưng lạnh và không khí ngay lập tức được đẩy ra khỏi vành đai bên trong ở dưới đĩa, và ra ngoài thông qua cửa thải (hình 2.3.1.1.i) Dòng nước nóng ngưng qua cửa vào, vào trong buồng dưới đĩa làm giảm áp suất và giải phóng hơi nước chuyển động ở vận tốc cao. Vận tốc cao tạo ra vùng áp suất thấp ở dưới đĩa, đẩy đĩa về phía vành đai (hình 2.3.1.1ii) Cùng lúc đó, áp suất hơi hình thành bên trong buồng, ở trên đĩa, đẩy nó xuống chống lại nước ngưng vào cho đến khi nó đậy lên vành đai trong và ngoài. Vào lúc này, hơi nước được bẫy ở buồng phía trên, và áp suất trên đĩa bằng với áp suất mặt dưới chịu tác động bởi vành đai bên trong. Tuy nhiên đỉnh của đĩa chịu tác dụng một lực lớn hơn mặt dưới, vì nó có diện tích lớn hơn. Cuối cùng, áp suất ở buồng phía trên giảm khi hơi nước ngưng tụ, đĩa được nâng lên bởi nước ngưng áp suất cao, và chu trình được lập lại. (hình 2.3.1.1 iv) Hình 2.3.1 Nguyên lí hoạt động của bẫy hơi nhiệt động truyền thống Tốc độ hoạt động phụ thuộc vào nhiệt độ dòng hơi và điều kiện môi trường. Hầu hết các bẫy hơi sẽ ở vị trí đóng trong khoảng 20 – 40 s. Nếu bẫy hơi mở quá thường xuyên có thể là vì hơi lạnh, ẩm hoặc vùng có gió nhiều, tốc độ mở có thể làm chậm lại bằng cách cách nhiệt trên đỉnh bẫy hơi. Ưu điểm của bẫy hơi nhiệt động Bẫy nhiệt động có thể hoạt động hết công suất mà không cần điều chỉnh hay thay đổi bên trong. Nhỏ gọn, đơn giản, nhẹ và có chứa nước ngưng lớn Có thể sử dụng ở áp suất cao và hơi quá nhiệt, không bị tác dụng bởi xâm thực hay rung. Cấu trúc sử dụng thép không rỉ hàm lượng cao chống lại sự ăn mòn. Không bị hư hại do nghẹt và không thể nghẹt nếu lắp đặt đĩa trong mặt thẳng đứng và cửa xả tự do ra bên ngoài. Tuy nhiên cách hoạt động này có thể làm mòn đĩa. Đĩa là bộ phận chuyển động duy nhất nên việc bảo trì dễ dàng thực hiện mà không phải tháo bẫy ra khỏi đường ống. Âm thanh lách cách khi bẫy mở và đóng làm cho bẫy có thể được kiểm tra dễ dàng Nhược điểm bẫy hơi nhiệt động Bẫy sẽ không hoạt động chính xác ở độ chênh áp thấp, khi vận tốc dòng chảy qua bề mặt phía dưới đĩa không đủ cho áp suất thấp hơn. Bẫy nhiệt động có thể xả một lượng lớn khí vào lúc khởi đầu nếu áp suất vào tạo ra 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 1 cửa thoát khí nhiệt tĩnh tách rời có thể được gắn song song với bẫy. Những bẫy nhiệt động hiện đại có thể có 1 đĩa chống kẹt khí bên trong ngăn áp suất khí trên đĩa hình thành và cho thoát ra ngoài. ` Bẫy khi xả có thể ồn và điều này cản trở việc sử dụng bẫy nhiệt động ở 1 số nơi, ví dụ bên ngoài bệnh viện hoặc nhà hát. Nếu điều này là một vấn đề, có thể gắn thêm bộ khuếch tán để giảm tiếng ồn. Cẩn thận không dùng bẫy hơi quá lớn có thể làm tăng chu kỳ hoạt động và mài mòn xảy ra. Những hệ thống thoát nước chính thường thích hợp với bẫy hơi năng suất nhỏ. 2.3.2 Bẫy hơi xung lực Hình 2.3.2.1 Bẫy hơi xung lực Bẫy hơi xung lực cấu tạo gồm 1 rãnh piston (A) với 1 đĩa piston (B) làm việc bên trong 1 piston (C) dẫn động hình nêm. Lúc đầu, van chính (D) đỡ trên bệ (E) cho phép dòng chảy vượt qua khe hở giữa piston, xilanh và lỗ (F) ở đỉnh piston. Sự tăng dòng khí và nước ngưng sẽ tác động lên dĩa piston và nâng van chính khỏi bệ đỡ cho phép dòng chảy tăng. Nước ngưng cũng sẽ chảy qua rãnh giữa piston và đĩa, qua (E) đi ra cửa xả của bẫy. Khi nước ngưng đạt được nhiệt độ hơi, một số sẽ bốc hơi và vượt qua khe hở. Mặc dù đây là bọt khí qua lỗ (F), nó tạo ra một áp suất trung gian ở piston, nơi mà vị trí của van chính gặp tải. Bẫy có thể được điều chỉnh bằng cách di chuyển vị trí của piston (B) so với bệ, nhưng bẫy sẽ bị ảnh hưởng lớn bởi áp lực ngược đáng kể. gược lại, bẫy cũng không thể đóng hoàn toàn, và sẽ chuyển qua 1 lượng khí nhỏ khi tải non. Tuy nhiên vấn đề chính là khe hở nhỏ giữa piston và xilanh. Nó sẽ bị tác động của cặn trong hệ thống hơi. Việc sử dụng bẫy hơi xung lực tương đối giới hạn. Ưu điểm bẫy hơi xung lực Có năng suất điều khiển ngưng tụ thực chất . Sẽ làm việc quá phạm vi áp suất hơi mà không cần thay đổi kích thước van và có thể sử dụng ở áp suất cao và hơi quá nhiệt. Thông khí tốt và không bị kẹt khí. Nhược điểm bẫy hơi xung lực Không thể đóng chặt và sẽ đẩy hơi khi tải non. Dễ bị tác động bởi cặn bẩn vì khe hẹp nhỏ giữa piston và xilanh. Bẫy bị rung động khi tải non gây tiếng ồn, xâm thực và tổn hại cơ đến các van. Không chống lại áp suất ngược nếu vượt quá 40% áp suất vào. 2.3.3 Bẫy đệm khí Một dạng đơn giản của bẫy hơi đệm kín như hình bên dưới. Nó bao gồm 1 chuỗi vách ngăn có thể điều chỉnh bằng vôlăng. Nước ngưng nóng đi qua khoảng không gian giữa lớp ngăn đầu tiên và thân bẫy bị giảm áp suất và một ít bốc thành hơi nước. Khoảng không xung quanh lớp ngăn kế tiếp phải chịu sự tăng thể tích của nước ngung nóng và chống lại sự thoát hơi. Những vách ngăn có thể di chuyển vào hoặc ra bằng cách sử dụng vôlăng, làm thay đổi vị trí so với thân bẫy, làm thay đổi độ mở của cửa ra. Hình 2.3.3.1 Bẫy hơi đệm khí Ưu điểm Loại bẫy hơi này là nhỏ so với năng suất chứa và có thể hư hỏng cơ do không có những phần tự động. Nhược điểm Loại bẫy hơi này phải điều chỉnh bằng tay vì có sự khác biệt lớn trong áp suất hơi cũng như tải ngưng tụ. Nếu sự điều chỉnh không đúng trong điều kiện bình thường, lượng hao hụt hơi sẽ xảy ra (giống như bẫy trong khoang có lỗ). 2.3.4 Bẫy hơi trong khoang có lỗ Bẫy hơi này hoạt động theo nguyên lí dòng hai pha, hơi nhẹ hơn nước ngưng hàng trăm lần, khi đi qua lỗ với tốc độ gần bằng tốc độ âm thanh nhưng bị cản bởi nước ngưng. Hơi liên tục tạo lực đẩy lên nước ngưng trước cửa lỗ, làm cho nước ngưng thoát ra khỏi lỗ (khoảng 3 m/h) bên trong vòi phun. Tại 100% lượng nước ngưng, bộ Enercon được sắp xếp để không cho hơi đi qua, nếu tải dưới 100%, hỗn hợp nước ngưng và hơi đi qua mãnh liệt bên trong vòi phun theo thể tích tương đương nhưng nước nặng hơn hơi gấp hà