การสูญเสียพลังงานใน Steam Trap

มีข้อมูลที่ไม่แม่นยำและทำให้เข้าใจผิดจำนวนมากเขียนในหัวข้อนี้ บทช่วยสอนนี้ให้ข้อมูลที่ชัดเจนและแม่นยำเกี่ยวกับการใช้พลังงานของ trap ประเภทต่างๆ

มีการเขียนจำนวนมากเกี่ยวกับหัวข้อนี้ ซึ่งส่วนใหญ่ไม่แม่นยำหรือจงใจทำให้เข้าใจผิดเพื่อสนับสนุนการใช้ trap ของผู้ผลิตต่างๆ

มีการโต้แย้งสนับสนุนการแทนที่ trap ประเภทหนึ่งด้วยอีกประเภทหนึ่งและอ้างการประหยัดไอน้ำที่อาจเป็นจริงหรือจินตนาการ ความจริงคือการแทนที่กลุ่ม trap ใดๆ ด้วยตัวใหม่จะลดการใช้ไอน้ำอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เพราะ trap ที่รั่วจะถูกขจัด สิ่งนี้ไม่ได้บอกอะไรเกี่ยวกับ trap เก่าหรือใหม่ ในกรณีอื่น การทดสอบดำเนินการเพื่อกำหนด ‘การสิ้นเปลืองไอน้ำ’ การทดสอบบางส่วนดำเนินการภายใต้สภาพไม่มีโหลดที่ไม่สมจริงและพยายามให้ค่าสูงเกินและสับสนปริมาณพลังงานที่สูญเสียผ่าน trap การสูญเสียพลังงานจาก trap เนื่องจากรังสี ที่จะเพิ่มโหลด kondensate ด้วย ถูกละเลย อย่างไรก็ตาม การสูญเสียเหล่านี้จะเกิดขึ้นตลอดเวลาและเกี่ยวข้องโดยตรงกับขนาดและรูปของตัวเรือน ผู้ใช้ steam trap มักสับสนกับข้อมูลเชิงอัตวิสัยที่มุ่งสร้างความสนใจในผลิตภัณฑ์เป็นหลัก จึงคุ้มค่าที่จะกลับไปสู่หลักการเชิงวัตถุวิสัยและพิจารณาความต้องการพลังงานโดยธรรมชาติของประเภทหลัก

Steam trap แบบเทอร์โมสแตติก

ภายใต้สภาพการทำงานปกติ trap แบบเทอร์โมสแตติกยับยั้ง kondensate จนกว่าจะเย็นถึงอุณหภูมิบางระดับ ไอน้ำไม่มาถึงวาล์วหลักจึงไม่มีการสิ้นเปลืองไอน้ำที่เห็นได้ชัด อย่างไรก็ตาม การท่วมของอุปกรณ์อาจนำไปสู่ผลผลิตที่ลดลง เวลาทำงานอาจขยายหรือฮีตเตอร์หรือพื้นที่ให้ความร้อนเพิ่มเติมอาจต้องการ ไอน้ำมากขึ้นอาจต้องการแม้ว่าจะไม่ปรากฏเป็นความต้องการพลังงานที่มาจาก steam trap ในบางกรณี ขาทำความเย็นอาจรวมเพื่อให้ช่องไอน้ำปราศจาก kondensate พลังงานจึงสูญเสียเนื่องจากรังสีจากขาทำความเย็นและจากตัวเรือน trap ตัวมันเองสร้างโหลด kondensate เพิ่มเติม แต่ไม่มีการผ่านของไอน้ำมีชีวิตผ่าน trap สถานการณ์อาจเปลี่ยนแปลงภายใต้สภาพไม่มีโหลด การสูญเสียความร้อนจากตัวเรือน trap ทำให้ kondensate รอบองค์ประกอบเย็นซึ่งจากนั้นจะเปิด ปริมาณน้อยของ kondensate ที่เกี่ยวข้องถูกปล่อยและจากนั้นถูกแทนที่ด้วยไอน้ำ อย่างไรก็ตาม hysteresis หมายความว่าองค์ประกอบยังไม่ตอบสนองและไอน้ำมีชีวิตสูญเสีย การทดสอบในห้องปฏิบัติการระบุการสูญเสียทั่วไปสูงสุด 0.5 kg/h น่าขัน ภายใต้สภาพกลางแจ้งเย็นจะมีการสูญเสียความร้อนจาก trap เพิ่มขึ้นและไอน้ำสูญเสียผ่าน trap มีโอกาสน้อยกว่า ความพยายามใดๆ ที่จะหุ้มฉนวน trap แบบเทอร์โมสแตติกจะส่งผลให้เกิดความล่าช้ารุนแรงในการเปิด trap การท่วมรุนแรงจะเกิดขึ้นและดังนั้นการหุ้มฉนวนไม่แนะนำสำหรับ trap แบบเทอร์โมสแตติก

Steam trap แบบกลไก

steam trap แบบลอย-เทอร์โมสแตติกเป็นอีกตัวอย่างที่วาล์วและที่นั่งถูกท่วมปกติและไม่มีการสูญเสียไอน้ำผ่าน trap ในทางตรงกันข้าม steam trap แบบลอย-เทอร์โมสแตติกมีขนาดค่อนข้างใหญ่ และอาจมีการสูญเสียที่สังเกตเห็นได้จาก trap เนื่องจากรังสี ควรกล่าวถึงช่องระบายอากาศเทอร์โมสแตติกที่ติดตั้งใน trap ประเภทนี้ จะอยู่ในช่องไอน้ำเหนือระดับน้ำใน trap เมื่ออากาศเริ่มต้นถูกกำจัดแล้ว โดยปกติจะปิดแน่นและจะไม่มีการสูญเสียจากแหล่งนี้ steam trap แบบลอย-เทอร์โมสแตติกสามารถหุ้มฉนวนเพื่อลดการสูญเสียความร้อนและจะไม่ส่งผลต่อการทำงาน การหุ้มฉนวนแนะนำปกติในการใช้งานกลางแจ้งเพื่อลดอันตรายจากความเสียหายเนื่องจากน้ำแข็งเมื่อไอน้ำอาจปิด

inverted bucket trap มีสิ่งที่เหมือนกันน้อยมากกับ float trap trap ปิดเมื่อไอน้ำเข้าและเป็นฟองเข้า bucket เพื่อให้มันลอย จะไม่เปิดจนกว่าไอน้ำจะสูญสิ้น สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อไอน้ำรั่วผ่านรูใน bucket ที่ทำหน้าที่เป็นช่องระบายอากาศ ไอน้ำจะสะสมในด้านบนของตัว trap เองและเมื่อวาล์วหลักเปิด ไอน้ำนี้จะถูกระบาย การทดสอบในห้องปฏิบัติการอีกครั้งระบุการสูญเสียประมาณ 0.5 kg/h สำหรับ trap ½” ภายใต้สภาพโหลดต่ำเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม มีการสูญเสียรังสีเพิ่มเติมจากตัวเรือน ที่อาจค่อนข้างมาก การหุ้มฉนวนบางครั้งแนะนำแต่การสูญเสียความร้อนและ kondensate ที่เกิดขึ้นจะเหมือนกับ float trap ที่เทียบเท่า

Steam trap แบบอุณหพลศาสตร์

trap ประเภทนี้ดึงดูดความสนใจมากที่สุดภายใต้หัวข้อการสิ้นเปลืองไอน้ำ การทำงานขึ้นอยู่กับ kondensate ที่เข้าใกล้อุณหภูมิไอน้ำ ผลิต flash steam ที่รูและทำให้ trap ปิด ทำเช่นนี้ด้วย kondensate ที่ด้านต้นน้ำและอีกครั้งวาล์วที่ท่วมหมายความว่าไม่มีการสูญเสียผ่าน trap อย่างไรก็ตาม trap จะเปิดเป็นระยะเมื่อความร้อนสูญเสียจากฝาครอบ ภายใต้สภาพไม่มีโหลด นั่นคือเมื่อ kondensate ผลิตเฉพาะจากการสูญเสียความร้อนจากท่อต้นน้ำ kondensate ที่ด้านต้นน้ำอาจหมดและ trap จะต้องการไอน้ำมีชีวิตเล็กน้อยเพื่อปิด มากจะขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมแต่การสูญเสียจะโดยทั่วไปประมาณ 0.5 kg/h และอาจเพิ่มเป็นสองเท่าในสภาพอากาศรุนแรง ในทางตรงกันข้าม การสูญเสียดังกล่าวอาจลดลงครึ่งหนึ่งโดยเพียงแค่ติดตั้งฝาครอบฉนวนที่ฝาครอบด้านบน สิ่งสำคัญต้องจำว่าการสูญเสียเหล่านี้หายไปเมื่อโหลด kondensate เพิ่มขึ้นในขณะที่การสูญเสียรังสีจาก trap น้อยที่สุดเนื่องจากขนาดเล็ก การทดสอบอิสระแสดงว่าการสูญเสียรังสีไม่เกิน 0.25 kg/h ซึ่งอย่างน้อยหนึ่งในสี่ของ inverted bucket trap ขนาดเท่ากัน ควรกล่าวถึงตัวเลขที่ทำให้เข้าใจผิดที่แหล่งบางแห่งอ้างอิง สิ่งเหล่านี้มีต้นกำเนิดจากการทดสอบที่ดำเนินการพร้อมกันบน trap อุณหพลศาสตร์จำนวนมาก การทดสอบบางส่วนดำเนินการที่ -45°C ด้วยการวัดการสูญเสียไอน้ำสะสม ผลกระทบของการทดสอบที่อุณหภูมิต่ำผิดปกติและภายใต้สภาพไม่มีโหลดคือผลิตการทดสอบอายุการใช้งานเร่ง การสูญเสียผ่านข้อบกพร่องจำนวนน้อยเฉลี่ยเพื่อผลิตเส้นโค้งแสดงการสูญเสียเพิ่มขึ้นตามเวลา ตามที่ระบุแล้ว trap อุณหพลศาสตร์มีความเรียบง่ายมากที่มันทำงานถูกต้องหรือล้มเหลว การแนะนำการสูญเสียที่แปรปรวนเป็นเรื่องทำให้เข้าใจผิดทั้งหมดและมีข้อบกพร่องพื้นฐาน

การเปรียบเทียบ

การกำหนดปริมาณความต้องการพลังงานของ steam trap ไม่ใช่เรื่องง่าย พลังงานอาจสูญเสียผ่าน trap แต่อาจขึ้นอยู่กับโหลด พลังงานจะสูญเสียจาก trap เนื่องจากรังสีแต่อาจลดลงอย่างมากโดยการหุ้มฉนวน ตาราง 11.15.1 สรุปความต้องการพลังงานของ trap ขนาด ½” ต่างๆ ที่ 5 bar g ชัดเจนว่า trap แตกต่างกันในขนาดและประสิทธิภาพดังนั้นตัวเลขต้องใช้เป็นแนวทางเท่านั้น วัตถุประสงค์ของตาราง 11.15.1 ไม่ใช่เพื่อกำหนดความจริงว่า trap ประเภทหนึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าอีกประเภทเล็กน้อย เพียงแค่ชี้ให้เห็นว่า steam trap ใช้พลังงานน้อยที่สุด การสูญเสียจะมีนัยสำคัญเฉพาะเมื่อ trap บกพร่อง สิ่งสำคัญดังนั้นคือการผสมผสานการเลือก การตรวจสอบ และการบำรุงรักษาเพื่อบรรลุความน่าเชื่อถือ หากทำถูกต้อง ค่าใช้จ่ายและการสิ้นเปลืองไอน้ำจะลดลงให้เหลือน้อยที่สุด