การเลือก Steam Trap - อุปกรณ์กระบวนการ

บทเรียนนี้มีตารางการเลือกและคำแนะนำในการเลือกกับดักสำหรับกระบวนการต่างๆ รวมถึงหม้อต้ม ถังกลั่น ถังย่อย หม้อต้มเบียร์ รีบอยเลอร์ เครื่องระเหย และเครื่องวัลคาไนซ์

A - ตัวเลือกที่ดีที่สุด, B - ทางเลือกที่ยอมรับได้, 1 (ช่องระบายอากาศขนาน), 2 (พร้อมขาทำความเย็น 1 ม.), 6 (แผ่นดิสก์ป้องกันการผูกอากาศ)

หม้อต้มแบบติดตั้งคงที่

หม้อต้มกระบวนการใช้ในหลายอุตสาหกรรมสำหรับให้ความร้อนวัสดุหลากหลาย และเกือบตลอดเวลาต้องให้ความร้อนเนื้อหาให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ ในด้านนี้แตกต่างจากหม้อต้มโรงอาหาร แรงดันไอน้ำโดยปกติสูง และการกำจัดอากาศและน้ำควบแน่นที่มีประสิทธิภาพมีความสำคัญอย่างยิ่ง

กับดักที่ติดตั้งกับหม้อผลิตแบบติดตั้งคงที่ต้องระบายน้ำควบแน่นและอากาศได้เร็วมาก และต้องจัดการโหลดน้ำควบแน่นที่แตกต่างกันอย่างมากระหว่างสภาวะเริ่มต้นและทำงาน

กับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม แจ็คเก็ตจะเริ่มต้นเร็วขึ้นหากมีช่องระบายอากาศตรงข้ามตำแหน่งทางเข้าไอน้ำ โดยปกติมีการเตรียมไว้สำหรับสิ่งนี้

รูปที่ 11.9.1 แสดงกับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกที่ติดตั้งใกล้จุดระบายน้ำ กับดักเทอร์โมไดนามิกเป็นทางเลือกที่มีประโยชน์ โดยเฉพาะเมื่อช่องออกอยู่ใกล้พื้น แต่อาจจำเป็นต้องติดตั้งช่องระบายอากาศลัดรอบกับดักเทอร์โมไดนามิกเพื่อผลผลิตสูงสุด

กับดักเทอร์โมสแตติกแรงดันสมดุลสามารถใช้กับหม้อเล็กได้เช่นกัน แต่ต้องติดตั้งบนขาทำความเย็นที่ไม่หุ้มฉนวน

รูปที่ 11.9.2 แสดงการจัดเรียงเมื่อไม่สามารถติดตั้งกับดักใต้หม้อ และน้ำควบแน่นถูกนำออกด้วยท่อ siphon คงที่ภายในผ่านกับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกพร้อมวาล์วปลดล็อกไอน้ำ

หม้อกระบวนการแบบเอียง

คุณสมบัติของหม้อแจ็คเก็ตแบบเอียงทุกประเภท (รูปที่ 11.9.2) คือสภาพการล็อกไอน้ำมีอยู่เสมอ ไม่ว่ากับดักจะติดตั้งใกล้หม้อเพียงใด เหตุผลคือน้ำควบแน่นต้องผ่านท่อยกจากก้นแจ็คเก็ตไปยังทรันเนียนช่องออก ช่องทางยกนี้เต็มไปด้วยไอน้ำและทำให้กับดักยังคงปิด ดังนั้นกักน้ำควบแน่นไว้ เว้นแต่จะมีการป้องกันที่เหมาะสม กับดักต้องมีคุณสมบัติปลดล็อกไอน้ำ หากไอน้ำเข้าแจ็คเก็ตที่ด้านบน ช่องระบายอากาศเพิ่มเติมบนแจ็คเก็ตจะปรับปรุงเวลาเริ่มต้นเดินเครื่อง​

ถังกลั่น

ถังกลั่นโดยทั่วไปเป็นภาชนะขนาดใหญ่ที่ใส่ผลิตภัณฑ์เพื่อแปรรูปหรือปรุงด้วยไอน้ำแรงดันค่อนข้างต่ำ

ตัวอย่างคือถังกลั่นอาหารกระป๋องที่ใส่กระป๋องอาหารปิดผนึก จากนั้นใช้ไอน้ำให้ความร้อนหรือปรุงเนื้อหาในกระป๋อง เมื่อปิดประตูแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องกำจัดอากาศและน้ำควบแน่นทั้งหมดและแทนที่ด้วยไอน้ำอิ่มตัวแห้ง กับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติก (พร้อมช่องระบายอากาศในตัว) เหมาะอย่างยิ่ง โดยเฉพาะเนื่องจากความสามารถในการระบายน้ำควบแน่นปริมาณมากที่แรงดันค่อนข้างต่ำ

ในพื้นที่ไอน้ำขนาดใหญ่เช่นนี้ การกำจัดอากาศอาจเป็นปัญหา หากอากาศทั้งหมดไม่ถูกกำจัด อุณหภูมิกระบวนการจะลดลง ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์เสียหาย หากทางเข้าไอน้ำอยู่ที่ด้านล่าง ติดตั้งช่องระบายอากาศแรงดันสมดุลที่ด้านบน หากไอน้ำเข้าที่ด้านบน เพิ่มช่องระบายอากาศเพิ่มเติมใกล้ด้านล่าง (รูปที่ 11.9.3)

เครื่องฆ่าเชื้ออุตสาหกรรม

รูปที่ 11.9.4 แสดงวิธีทางเลือกในการระบายอากาศเครื่องฆ่าเชื้อขนาดใหญ่โดยใช้การควบคุมอุณหภูมิแบบ self-acting เป็นช่องระบายอากาศขนาดใหญ่ ในกรณีที่มีวงจรทำความเย็น กับดักและช่องระบายอากาศควรมีวาล์วและทางเลี่ยงที่เหมาะสม

ถังย่อย

ความร้อนมาจากแจ็คเก็ตไอน้ำซึ่งจะเต็มไปด้วยอากาศเมื่อเริ่มต้นเดินเครื่อง ตำแหน่งทางเข้าไอน้ำอาจแตกต่างกัน อยู่ที่ด้านล่าง ตรงกลาง หรือด้านบนของแจ็คเก็ต สองตำแหน่งแรกต้องการช่องระบายอากาศแรงดันสมดุลที่ด้านบนของแจ็คเก็ต (รูปที่ 11.9.5) แต่สำหรับทางเข้า ‘ด้านบน’ ติดตั้งช่องระบายอากาศใกล้ด้านล่าง ในทุกกรณีระบายน้ำแจ็คเก็ตด้วยกับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติก ดังที่แสดง กับดักเทอร์โมไดนามิกเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้ แต่โดยทั่วไปจะต้องมีการระบายอากาศเพิ่มเติม เมื่อใบกวนให้ความร้อน ระบายน้ำด้วยกับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกที่มีวาล์วปลดล็อกไอน้ำ

โต๊ะร้อนและแผ่นความร้อน

ใช้ในหลายอุตสาหกรรมและสภาพอาจแตกต่างกัน แต่การใช้งานทั่วไปคือส่วนทำแห้งสุดท้ายของเครื่องลูกฟูก (รูปที่ 11.9.6) แผ่นความร้อนหรือห้องไอน้ำอาจมีแรงดันและโหลดน้ำควบแน่นแตกต่างกัน เนื่องจากความหนาของแผ่นกระดาษ กับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกหรือแรงดันสมดุลเหมาะกับการใช้งานนี้ทั้งคู่ ในขณะที่กับดักเทอร์โมไดนามิกก็พิสูจน์ว่าเป็นทางเลือกที่มีประโยชน์

โดยทั่วไป ไอน้ำไม่ควรป้อนจากปลายด้านหนึ่งของโต๊ะและระบายน้ำควบแน่นที่อีกด้าน เนื่องจากน้ำควบแน่น (และอากาศ) จากส่วนใดก็ตามต้องผ่านแต่ละส่วนถัดไปเพื่อไปถึงกับดัก จะส่งผลให้เวลาอุ่นเครื่องนานขึ้นและอุณหภูมิลดลงที่ส่วนปลาย วิธีที่ดีกว่าคือป้อนและระบายน้ำแต่ละส่วนแยก รูปที่ 11.9.6 แสดงกับดักเทอร์โมสแตติกแรงดันสมดุลและตะแกรงกรองที่เหมาะกับโต๊ะเหล่านี้โดยทั่วไป

หม้อต้มเบียร์

เป็นประเภทพิเศษของเครื่องระเหยที่ต้องพิจารณาเป็นพิเศษ ไอน้ำโดยปกติจ่ายจากใต้ ‘หม้อ’ และความต้องการสูงของเครื่องทำความร้อนอาจทำให้เกิด peak ที่โรงหม้อไอน้ำด้วยความเป็นไปได้ของการ priming ดังนั้นตัวแยกในท่อใกล้ ‘หม้อ’ จะรับประกันว่ามีไอน้ำแห้ง

ขดท่อฐานระบายน้ำดีที่สุดด้วยกับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกที่ติดตั้งใกล้ช่องออก เครื่องทำความร้อนต้องสามารถถ่ายเทความร้อนได้มากที่สุดด้วยผลลัพธ์ที่ราบรื่นเพื่อให้เกิดการกวนต่อเนื่องในหม้อ ต้องใช้กับดักความจุสูงที่ระบายน้ำต่อเนื่อง สามารถจัดการโหลดเริ่มต้นหนักและโหลดทำงานเบา กับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกเหมาะกับงานนี้อย่างยิ่ง

การระบายอากาศมีความสำคัญอย่างยิ่ง หากการออกแบบเครื่องทำความร้อนหมายความว่าอากาศทั้งหมดถูกระบายผ่านช่องออกน้ำควบแน่น ความสามารถในการระบายอากาศเพิ่มเติมจะเป็นข้อได้เปรียบ การใช้ช่องระบายอากาศแรงดันสมดุลที่ลัดรอบกับดักจะเพิ่มการล้างระบบสูงสุดเมื่อเริ่มต้นเดินเครื่อง (รูปที่ 11.9.7)

บางครั้ง การออกแบบที่แท้จริงของเครื่องทำความร้อนจะทำให้อากาศสะสมที่จุดอื่น ในกรณีนั้นจะต้องมีการระบายอากาศแยก

เครื่องระเหย คาแลนเดรีย และรีบอยเลอร์

เครื่องระเหยมีความหลากหลายในด้านการออกแบบและการใช้งาน แต่โดยพื้นฐานรวมถึงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบางรูปแบบเพื่อให้ความร้อนของไหลในกระบวนการ เครื่องทำความร้อนไอน้ำโดยปกติเป็นแบบท่อแนวนอน ดังแสดงในรูปที่ 11.9.8

ท่อแนวตั้งก็ใช้เช่นกัน และมักจัดเรียงในคาแลนเดรียหรือตะกร้าท่อ โดยมีไอน้ำอยู่นอกท่อ คาแลนเดรียอาจอยู่ในตัวเครื่องระเหย หรืออาจใช้เครื่องทำความร้อนภายนอกหรือรีบอยเลอร์ ข้อพิจารณาที่คล้ายกันใช้ในทุกกรณี

อัตราการควบแน่นอาจสูงกว่าเมื่อ ‘เริ่มต้นเดินเครื่อง’ มากกว่าเมื่อเดือด แต่อัตราการถ่ายเทความร้อนที่ดีมีความสำคัญอย่างยิ่งตลอดเวลา กับดักต้องทำงานได้ดีเท่าเทียมกันที่โหลดหนักหรือเบา และอากาศต้องถูกระบายออกอย่างอิสระ

กับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด และควรติดตั้งใกล้จุดระบายน้ำควบแน่น หากทำไม่ได้ ใช้กับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกพร้อมวาล์วปลดล็อกไอน้ำ บวกช่องระบายอากาศภายนอกในทางเลี่ยงหากจำเป็น

กับดักถังกลับหัวเป็นทางเลือกเมื่อแรงดันไอน้ำสูงมาก หรือมีแรงกระแทกน้ำรุนแรง ช่องระบายอากาศลัดรอบเป็นสิ่งจำเป็นเสมอสำหรับการจัดเรียงนี้

ในเครื่องทำความร้อนบางตัว ผลผลิตสามารถปรับปรุงได้ด้วยการระบายอากาศเพิ่มเติม การระบายน้ำและระบายอากาศของเครื่องระเหยหลายขั้นตอนอาจซับซ้อนเนื่องจากหนึ่งหรือหลายขั้นตอนอาจทำงานภายใต้สุญญากาศ และต้องมีการจัดเรียงพิเศษโดยใช้ปั๊ม-กับดักอัตโนมัติ น้ำควบแน่นอาจกัดกร่อนได้เช่นกัน ควรขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญเสมอสำหรับการระบายน้ำอุปกรณ์นี้

เครื่องวัลคาไนซ์

น้ำควบแน่นจากห้องอาจเป็นกรด ทำให้กัดกร่อนกับดักบางประเภท กับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติกยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด หรือกับดักถังกลับหัวพร้อมช่องระบายอากาศแยกแบบขนาน ไม่ว่าจะเลือกประเภทใด ควรเป็นสแตนเลสเพื่อป้องกันการกัดกร่อน น้ำควบแน่นต้องทิ้งเนื่องจากปนเปื้อน ชุดกับดักที่ให้บริการห้องจะต้องทำความสะอาดเป็นประจำ

การเข้าของไอน้ำที่ปลายด้านหนึ่งของห้องทำให้ต้องมีช่องระบายอากาศที่ระดับสูงที่ปลายด้านตรงข้ามของห้อง เช่นเดียวกับภายใน (หรือรอบ) กับดัก การระบายน้ำและระบายอากาศแจ็คเก็ตตรงไปตรงมามากกว่า ควรใช้กับดักแบบลอยตัว-เทอร์โมสแตติก พร้อมช่องระบายอากาศเพิ่มเติมที่ติดตั้งไกลที่สุดจากทางเข้าไอน้ำ