Gia nhiệt bằng cuộn và áo jacket
Gia nhiệt gián tiếp chất lỏng được đề cập trong hướng dẫn này bao gồm bố trí, kiểm soát và thoát nước của cuộn và áo jacket, và các phép tính truyền nhiệt.
Bình chứa có thể được gia nhiệt theo nhiều cách khác nhau. Mô-đun này sẽ đề cập đến gia nhiệt gián tiếp. Trong các hệ thống này, nhiệt được truyền qua bề mặt truyền nhiệt. Các lựa chọn bao gồm:
Cuộn hơi ngập
Sử dụng cuộn bể đặc biệt phổ biến trong ứng dụng hàng hải ở đâu hàng hóa là dầu thô, dầu ăn, mỡ và mật đường được gia nhiệt trong các bể sâu. Nhiều chất lỏng này khó xử lý ở nhiệt độ môi trường do độ nhớt của chúng. Cuộn gia nhiệt bằng hơi được sử dụng để nâng nhiệt độ của các chất lỏng này, giảm độ nhớt để chúng trở nên dễ bơm hơn.
Cuộn bể cũng được sử dụng rộng rãi trong mạ điện và xử lý kim loại. Mạ điện liên quan đến việc đưa các vật phẩm qua nhiều bể quá trình để lớp phủ kim loại có thể được lắng đọng lên bề mặt của chúng. Một trong những giai đoạn đầu tiên trong quá trình này được gọi là tẩy axit, ở đâu vật liệu như thép và đồng được xử lý bằng cách nhúng chúng vào bể dung dịch axit hoặc kiềm để loại bỏ bất kỳ cặn hoặc oxit (ví dụ: rỉ sét) có thể đã hình thành.
Kích thước cuộn hơi
Kích thước cuộn hơi
Sau khi xác định năng lượng cần thiết (Mô-đun trước), và với kiến thức về áp suất/nhiệt độ hơi trong cuộn, diện tích truyền nhiệt có thể được xác định bằng Phương trình 2.5.3:

Diện tích truyền nhiệt được tính tương đương với diện tích bề mặt cuộn, và sẽ cho phép chỉ định kích thước và bố trí phù hợp. Xác định giá trị ‘U’ Để tính diện tích truyền nhiệt, giá trị hệ số truyền nhiệt tổng quát, U, phải được chọn. Giá trị này sẽ thay đổi đáng kể tùy theo tính chất nhiệt và vận chuyển của cả hai chất lỏng và nhiều điều kiện khác. Ở phía sản phẩm của cuộn, một lớp ranh giới nhiệt sẽ tồn tại trong đó có gradient nhiệt độ giữa bề mặt và chất lỏng khối. Nếu chênh lệch nhiệt độ này tương đối lớn, thì dòng đối lưu tự nhiên sẽ đáng kể và hệ số truyền nhiệt sẽ cao. Tuần hoàn hỗ trợ (như khuấy) sẽ gây ra đối lưu cưỡng bức, cũng sẽ tạo ra hệ số cao hơn. Vì đối lưu một phần phụ thuộc vào chuyển động khối của chất lỏng, độ nhớt (thay đổi theo nhiệt độ) cũng có ảnh hưởng quan trọng đến lớp ranh giới nhiệt. Các biến đổi bổ sung cũng có thể xảy ra ở phía hơi của cuộn, đặc biệt với chiều dài ống dài. Đầu vào cuộn có thể có vận tốc hơi cao và có thể tương đối không có nước.
Tuy nhiên, xa hơn dọc theo chiều dài cuộn, vận tốc hơi có thể thấp hơn, và cuộn có thể chạy một phần đầy nước. Trong các cuộn rất dài, như đôi khi tìm thấy trong tàu chở dầu hoặc trong các bể chứa lớn, giảm áp suất đáng kể xảy ra dọc theo chiều dài cuộn. Để đạt nhiệt độ trung bình cuộn, áp suất hơi trung bình khoảng 75% áp suất đầu vào có thể được sử dụng. Trong trường hợp cực đoan, áp suất trung bình sử dụng có thể thấp đến 40% áp suất đầu vào. Một biến số khác là bản thân vật liệu cuộn. Độ dẫn nhiệt của vật liệu cuộn có thể thay đổi đáng kể. Tuy nhiên, truyền nhiệt tổng thể bị chi phối ở mức độ lớn bởi các màng chịu nhiệt, và độ dẫn nhiệt của vật liệu cuộn không quan trọng bằng hiệu ứng kết hợp của chúng. Bảng 2.10.1 cung cấp các hệ số truyền nhiệt tổng quát điển hình cho các điều kiện ứng dụng cuộn hơi ngập khác nhau. Giá trị ‘U’ cho áp suất hơi từ 2 bar g đến 6 bar g nên được tìm bằng nội suy dữ liệu trong bảng.
Bảng 2.10.1 Tỷ lệ phát nhiệt cho cuộn hơi ngập trong nước
| Hệ số truyền nhiệt tổng quát thông thường | U (W/m² °C) | |
| Chênh lệch nhiệt độ trung bình hơi/nước khoảng 30 °C | 550 - 1 300 | |
| Chênh lệch nhiệt độ trung bình hơi/nước khoảng 60 °C | 1 000 - 1 700 | |
| Chênh lệch nhiệt độ trung bình hơi/nước khoảng 110 °C | 1 300 - 2 700 | |
| Tỷ lệ khuyến nghị | U (W/m² °C) | |
| Cuộn áp suất thấp | (<2 bar g) với tuần hoàn tự nhiên nước | 550 |
| Cuộn áp suất cao | (>6 bar g) với tuần hoàn tự nhiên nước | 1 100 |
| Cuộn áp suất thấp | (<2 bar g) với tuần hoàn hỗ trợ nước | 1 100 |
| Cuộn áp suất cao | (>6 bar g) với tuần hoàn hỗ trợ nước | 1 700 |
Phạm vi các con số thể hiện trong Bảng 2.10.1 cho thấy khó khăn trong việc cung cấp giá trị ‘U’ chính xác. Các con số thông thường ở đầu cao hơn của thang sẽ áp dụng cho các lắp đặt được cung cấp hơi khô sạch, cuộn nhỏ và thoát ngưng tụ tốt. Đầu thấp hơn phù hợp hơn với hơi chất lượng kém, cuộn dài và thoát ngưng tụ kém.
Các hệ số truyền nhiệt tổng quát khuyến nghị sẽ áp dụng cho điều kiện và lắp đặt điển hình. Các tỷ lệ khuyến nghị này được rút ra từ thực nghiệm, và thường sẽ đảm bảo rằng biên an toàn hào phóng áp dụng cho việc tính kích thước cuộn. Trong trường hợp chất lỏng khác ngoài nước, hệ số truyền nhiệt sẽ thay đổi thậm chí rộng hơn do cách độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ. Tuy nhiên, các giá trị thể hiện trong Bảng 2.10.2 sẽ phục vụ như hướng dẫn cho một số chất thường gặp, trong khi Bảng 2.10.3 cho diện tích bề mặt điển hình của ống trên mỗi mét chiều dài.
Bảng 2.10.2 Tỷ lệ phát nhiệt cho cuộn hơi ngập trong các chất lỏng khác nhau
| Hơi áp suất trung bình | (2 - 6 bar g) với đối lưu tự nhiên chất lỏng | U (W/m² °C) |
| Light oils | 170 | |
| Heavy oils | 80 - 110 | |
| Fats * | 30 - 60 | |
| Hơi áp suất trung bình | (2 - 6 bar g) với đối lưu cưỡng bức chất lỏng | U (W/m² °C) |
| Light oils | (200 sec Redwood at 38 °C) | 550 |
| Medium oils | (1 000 sec Redwood at 38 °C) | 340 |
| Heavy oils | (3 500 sec Redwood at 38 °C) | 170 |
| Molasses ** | (10 000 sec Redwood at 38 °C) | 85 |
| Fats * | (50 000 sec Redwood at 38 °C) | 55 |
- Một số vật liệu như mỡ bò và margarine ở trạng thái rắn ở nhiệt độ bình thường nhưng có độ nhớt khá thấp ở trạng thái nóng chảy.
** Mật đường thương mại thường chứa nước và độ nhớt thấp hơn nhiều.
Bảng 2.10.3 Diện tích bề mặt danh nghĩa của ống thép trên mỗi mét chiều dài
| Đường kính danh nghĩa (mm) | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
| Diện tích bề mặt (m²/m) | 0.067 | 0.085 | 0.106 | 0.134 | 0.152 | 0.189 | 0.239 | 0.279 | 0.358 |
Ví dụ 2.10.1
Ví dụ 2.10.1
Tiếp tục từ Ví dụ 2.9.1 xác định:
- Phần 1. Lưu lượng khối lượng hơi trung bình trong quá trình khởi động. (Tải nhiệt trung bình = 367 kW)
- Phần 2. Diện tích truyền nhiệt cần thiết.
- Phần 3. Diện tích bề mặt cuộn khuyến nghị.
- Phần 4. Lưu lượng khối lượng hơi tối đa với diện tích truyền nhiệt khuyến nghị.
- Phần 5. Khuyến nghị lắp đặt, bao gồm đường kính cuộn và bố trí. Thông tin bổ sung sau đã được cung cấp:
- Áp suất hơi vào van điều khiển = 2.6 bar g (3.6 bar a).
- Cuộn hơi bằng thép không gỉ cung cấp nhiệt.
- Hệ số truyền nhiệt từ hơi/cuộn/chất lỏng, U = 650 W/m² °C Phần 1 Tính lưu lượng khối lượng hơi trung bình trong quá trình khởi động Áp suất hơi vào van điều khiển = 2.6 bar g (3.6 bar a) Giảm áp suất tới hạn (CPD) sẽ xảy ra qua van điều khiển trong quá trình khởi động, do đó áp suất hơi tối thiểu trong cuộn gia nhiệt nên được lấy là 58% áp suất tuyệt đối thượng lưu. Giải thích cho điều này được đưa ra trong Khối 5.

Phần 2 Tính diện tích truyền nhiệt cần thiết

Phần 3 Khuyến nghị cho diện tích bề mặt cuộn Bởi vì khó khăn trong việc cung cấp giá trị ‘U’ chính xác, và để cho phép bám bẩn trong tương lai của bề mặt trao đổi nhiệt, thường thêm 10% vào diện tích truyền nhiệt được tính.

Phần 4 Lưu lượng khối lượng hơi tối đa với diện tích truyền nhiệt khuyến nghị Truyền nhiệt tối đa (và do đó nhu cầu hơi) sẽ xảy ra khi chênh lệch nhiệt độ giữa hơi và chất lỏng quá trình ở mức tối đa, và nên tính đến diện tích ống thêm cho phép cho bám bẩn. (a) Xem xét công suất gia nhiệt tối đa của cuộn Q̇(cuộn)

(b) Lưu lượng hơi để cung cấp 519 kW

Phần 5 Khuyến nghị lắp đặt, bao gồm đường kính cuộn và bố trí (a) Xác định đường kính và chiều dài cuộn

Có thể khó chứa chiều dài ống gia nhiệt đường kính lớn này để lắp trong bể 3 m x 3 m.
Một giải pháp sẽ là chạy một nhóm ống song song giữa các bộ thu hơi và ngưng tụ, đặt ở các độ cao khác nhau để khuyến khích ngưng tụ chảy
xuống bộ thu dưới (ngưng tụ). Đường dẫn thoát phải dốc từ đáy bộ thu ngưng tụ xuống bẫy hơi (hoặc bơm-bẫy). Xem Hình 2.10.1 cho bố trí đề xuất.

Lưu ý nguồn cung cấp hơi nằm ở một đầu bộ thu, trong khi bộ bẫy ở đầu kia. Điều này sẽ giúp hơi chảy và đẩy ngưng tụ qua cuộn.
Trong ứng dụng, bộ thu hơi và ngưng tụ sẽ mỗi bộ dài 2.8 m. Vì bộ thu ngưng tụ chứa ngưng tụ, nhiệt từ nó sẽ nhỏ so với bộ thu hơi và điều này có thể bỏ qua trong phép tính. Bộ thu hơi nên đường kính 100 mm như xác định bởi phép tính vận tốc trước đó. Điều này sẽ cung cấp diện tích gia nhiệt: 2.8 m x 0.358 m²/m = 1.0 m² Do đó 7 m² - 1 m² = 6 m² diện tích truyền nhiệt vẫn cần, và phải được cung cấp bởi các ống nối. Chọn tùy ý ống 32 mm như sự thỏa hiệp tốt giữa độ bền và khả năng thi công:

Kiểm tra Cần xác nhận vận tốc hơi qua các ống nối: Dựa trên tỷ lệ diện tích truyền nhiệt, bộ thu hơi sẽ ngưng tụ:

Bố trí cuộn hơi khác
Bố trí cuộn hơi khác
Thiết kế và bố trí cuộn hơi sẽ phụ thuộc vào chất lỏng quá trình được gia nhiệt. Khi chất lỏng quá trình cần gia nhiệt là dung dịch ăn mòn, thường khuyến nghị rằng đầu nối vào và ra cuộn được đưa qua thành bể, vì thường không nên khoan qua lớp chống ăn mòn của thành bể. Điều này sẽ đảm bảo không có điểm yếu trong lớp bể, ở đâu có nguy cơ rò rỉ chất lỏng ăn mòn. Trong các trường hợp này, bản thân cuộn cũng có thể được làm từ vật liệu chống ăn mòn như thép phủ chì hoặc đồng, hoặc hợp kim như titan. Tuy nhiên, ở đâu không có nguy cơ ăn mòn, các nhấc qua cấu trúc bể nên tránh, và các nối hơi vào và ra có thể được đưa qua thành bể. Sự hiện diện của bất kỳ nhấc nào sẽ dẫn đến ngập nước một phần chiều dài cuộn, và có thể gây ra búa nước, tiếng ồn và ống rò rỉ. Cuộn gia nhiệt bằng hơi nói chung nên có độ dốc dần từ đầu vào đến đầu ra để đảm bảo ngưng tụ chảy về phía đầu ra và không đọng lại ở đáy cuộn. Ở đâu nhấc không thể tránh được, nó nên được thiết kế để bao gồm sắp xếp kín ở đáy nhấc và ống nhúng đường kính nhỏ, như thể hiện trong Hình 2.10.2.

Sắp xếp kín cho phép một lượng nhỏ ngưng tụ đọng lại đóng vai trò kín nước, và ngăn chặn sự xuất hiện của khóa hơi. Nếu không có kín này, hơi có thể đi qua bất kỳ ngưng tụ đọng lại ở đáy ống, và đóng bẫy hơi ở đỉnh ống đứng.
Mức ngưng tụ sẽ tăng lên và tạo thành kín nước tạm thời, khóa hơi giữa đáy ống đứng và bẫy hơi. Bẫy hơi vẫn đóng cho đến khi hơi bị khóa ngưng tụ, trong thời gian đó cuộn tiếp tục ngập nước. Khi hơi bị khóa ngưng tụ và bẫy hơi mở, một khối nước được xả lên ống đứng. Ngay khi kín nước bị phá vỡ, hơi sẽ vào ống đứng và đóng bẫy, trong khi cột nước bị phá rơi trở lại nằm ở đáy cuộn gia nhiệt. Ống nhúng đường kính nhỏ sẽ chỉ cho phép một thể tích rất nhỏ hơi bị khóa trong ống đứng. Nó cho phép cột nước dễ dàng duy trì mà không có hơi sủi qua, đảm bảo dòng ngưng tụ đều và liên tục đến đầu ra. Khi kín cuối cùng bị phá vỡ, thể tích nước nhỏ hơn sẽ trở về cuộn gia nhiệt so với ống đứng đường kính lớn không giới hạn, nhưng vì sắp xếp kín nước yêu cầu thể tích ngưng tụ nhỏ hơn để tạo kín nước, nó sẽ ngay lập tức hình thành lại. Nếu quá trình liên quan đến việc nhúng vật phẩm vào chất lỏng, có thể không tiện lắp cuộn ở đáy bể - nó có thể bị hư hại bởi các vật thể được nhúng trong dung dịch.
Ngoài ra, trong một số quá trình, các trầm tích nặng sẽ lắng ở đáy bể và có thể nhanh chóng phủ bề mặt gia nhiệt, ức chế truyền nhiệt. Vì những lý do này, cuộn treo bên thường được sử dụng trong ngành mạ điện. Trong các trường hợp như vậy, cuộn hình rắn hoặc dạng tấm được sắp xếp dọc theo bên bể, như thể hiện trong Hình 2.10.3. Các cuộn này cũng nên có độ dốc xuống đáy với kín nước và ống nhúng đường kính nhỏ. Sắp xếp này có ưu điểm là thường dễ lắp hơn, và cũng dễ tháo ra để vệ sinh định kỳ nếu cần.

Nếu vật phẩm được nhúng vào bể, có thể không thể sử dụng bất kỳ loại bộ khuấy nào để gây ra đối lưu cưỡng bức và ngăn gradient nhiệt độ xảy ra throughout bể. Dù sử dụng cuộn đáy hay cuộn bên, điều cần thiết là chúng được sắp xếp với phủ đều để nhiệt được phân phối đều throughout khối chất lỏng.
Đường kính cuộn nên cung cấp chiều dài cuộn đủ cho phân phối tốt. Chiều dài ngắn với đường kính lớn có thể không cung cấp phân phối nhiệt độ đầy đủ. Tuy nhiên chiều dài rất dài liên tục của cuộn có thể trải qua gradient nhiệt độ do giảm áp suất từ đầu này sang đầu kia, dẫn đến gia nhiệt không đều chất lỏng. Hai tiêu đề tiếp theo, ‘Tính kích thước van điều khiển’ và ‘Thiết bị loại bỏ ngưng tụ’ được bao gồm trong Mô-đun này, người đọc mới nên tham khảo các Khối và Mô-đun sau trong Trung tâm Học tập để có thông tin đầy đủ và toàn diện, trước khi thử tính kích thước và chọn thiết bị.
Bố trí van điều khiển
Bố trí van điều khiển
Bộ van điều khiển có thể là một hoặc hai van song song. Một van điều khiển đơn, đủ lớn để đối phó với lưu lượng tối đa gặp phải khi khởi động, có thể không thể kiểm soát dòng chảy chính xác ở lưu lượng tối thiểu dự kiến. Điều này có thể gây ra kiểm soát nhiệt độ không ổn định.
Một giải pháp thay thế là lắp hai van điều khiển nhiệt độ song song:
- Một van (van vận hành) được tính kích thước để kiểm soát ở lưu lượng thấp hơn.
- Van thứ hai (van khởi động) để truyền sự khác biệt giữa dung lượng van đầu tiên, và lưu lượng tối đa. Van khởi động sẽ có điểm đặt thấp hơn một chút so với van vận hành, vì vậy nó sẽ đóng trước, để van vận hành kiểm soát ở tải thấp.
Tính kích thước van điều khiển
Tính kích thước van điều khiển
Bộ van điều khiển (hoặc một van hoặc hai van song song). Cuộn đã được tính kích thước dựa trên giá trị truyền nhiệt trung bình. Tuy nhiên, có thể tốt hơn nếu tính kích thước van điều khiển để cung cấp tải (khởi động) tối đa. Với cuộn lớn trong bể, điều này sẽ giúp duy trì mức áp suất hơi throughout chiều dài cuộn khi hơi được bật, giúp đẩy ngưng tụ qua cuộn đến thiết bị bẫy. Nếu van điều khiển được tính kích thước dựa trên giá trị trung bình, áp suất hơi trong cuộn khi khởi động sẽ có xu hướng thấp hơn và cuộn có thể ngập.
Sử dụng một van
Sử dụng một van
Tiếp tục với Ví dụ 2.10.1, tải hơi tối đa là 850 kg/h và cuộn được thiết kế để cung cấp ở áp suất 1.1 bar g. Biểu đồ tính kích thước van hơi sẽ cho thấy Kv khoảng 20 là cần thiết để truyền 850 kg/h hơi với áp suất 2.6 bar g tại đầu vào van điều khiển, và Giảm Áp Suất Tới Hạn (CPD) qua van. (Mô-đun 6.4 sẽ cho thấy cách kích thước van có thể được xác định bằng phép tính). Van điều khiển DN40 với Kvs lớn hơn là 25 do đó sẽ cần được chọn cho ứng dụng. Nếu một van được sử dụng, van này phải đảm bảo tải nhiệt tối đa được đáp ứng, đồng thời duy trì áp suất hơi cần thiết trong cuộn để hỗ trợ thoát ngưng tụ từ nó khi khởi động. Tuy nhiên, vì lý do đã giải thích trước đó, hai van có thể tốt hơn. Tải vận hành là 52 kW và với cuộn chạy ở 1.1 bar g, tải hơi vận hành:

Biểu đồ tính kích thước van hơi cho thấy Kv là 2 cần thiết để truyền 85 kg/h với 3.6 bar thượng lưu, hoạt động ở giảm áp suất tới hạn.
Van loại KE DN15 (Kvs = 4) và van piston DN25 (Kvs = 18.6) hoạt động cùng nhau sẽ đáp ứng tải khởi động. Khi tiếp cận nhiệt độ kiểm soát, van lớn hơn sẽ được đặt để đóng, cho phép van nhỏ hơn kiểm soát tốt.
Thiết bị loại bỏ ngưng tụ
Thiết bị loại bỏ ngưng tụ
Việc chọn và tính kích thước thiết bị loại bỏ ngưng tụ sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều bởi phản áp ngưng tụ. Cho mục đích ví dụ này, giả sử phản áp là áp suất khí quyển. Thiết bị nên được tính kích thước sao cho có thể đáp ứng cả hai điều kiện
sau:
- Truyền 850 kg/h ngưng tụ với 1.1 bar g trong cuộn, tức là điều kiện tải đầy.
- Truyền tải ngưng tụ khi áp suất hơi trong cuộn bằng phản áp ngưng tụ, tức là điều kiện tải stall. Nếu bẫy hơi chỉ được tính kích thước trên điều kiện đầu tiên, có khả năng nó có thể không truyền tải stall (điều kiện ở đâu sản phẩm tiếp cận nhiệt độ yêu cầu và van điều khiển điều chỉnh để giảm áp suất hơi). Tải stall có thể đáng kể. Đối với các ứng dụng không dòng như bể, điều này có thể không quá nghiêm trọng từ quan điểm nhiệt vì nội dung bể gần như ở nhiệt độ yêu cầu, và có nguồn nhiệt khổng lồ. Bất kỳ giảm truyền nhiệt nào ở phần này của quá trình gia nhiệt do đó có thể có ít hiệu ứng tức thì lên nội dung bể. Tuy nhiên, ngưng tụ sẽ dồn lại vào cuộn và búa nước sẽ xảy ra, cùng với các triệu chứng liên quan và ứng suất cơ học. Cuộn bể trong bể tròn lớn có xu hướng có cấu trúc bền, và thường có thể chịu được các ứng suất như vậy. Tuy nhiên vấn đề có thể xảy ra trong bể hình chữ nhật (có xu hướng nhỏ hơn), ở đâu rung động trong cuộn sẽ có nhiều ảnh hưởng hơn lên cấu trúc bể. Ở đây, năng lượng tiêu tan bởi búa nước gây ra rung động, có thể có hại cho tuổi thọ cuộn, bể và bẫy hơi, cũng như tạo ra tiếng ồn khó chịu. Đối với các ứng dụng dòng như thiết bị trao đổi nhiệt tấm, không xem xét điều kiện stall sẽ thường có hệ quả nghiêm trọng. Điều này chủ yếu do thể tích nhỏ trong thiết bị trao đổi nhiệt. Đối với thiết bị trao đổi nhiệt, bất kỳ giảm không mong muốn nào trong diện tích bề mặt gia nhiệt, như do ngưng tụ dồn lại vào không gian hơi, có thể ảnh hưởng đến dòng nhiệt qua bề mặt gia nhiệt. Điều này có thể khiến hệ thống kiểm soát trở nên không ổn định, và các quá trình yêu cầu kiểm soát ổn định hoặc chính xác có thể suffer hiệu suất kém. Nếu thiết bị trao đổi nhiệt quá khổ, đủ bề mặt gia nhiệt có thể còn lại khi ngưng tụ dồn lại vào không gian hơi, và giảm hiệu suất nhiệt có thể không phải lúc nào cũng xảy ra. Tuy nhiên, với thiết bị trao đổi nhiệt không được thiết kế để đối phó với hiệu ứng ngập nước, điều này có thể dẫn đến ăn mòn bề mặt gia nhiệt, tất yếu giảm tuổi thọ thiết bị. Ngập nước có thể, trong một số ứng dụng, tốn kém. Xem xét cuộn chống sương máy sưởi không khí ngập nước. Không khí lạnh ở 4 °C chảy ở 3 m/s có thể nhanh chóng đóng băng ngưng tụ bị khóa trong cuộn, dẫn đến hỏng sớm và không đáng có. Thoát ngưng tụ đúng cách là cần thiết để duy trì tuổi thọ của bất kỳ thiết bị trao đổi nhiệt và máy sưởi không khí nào. Bẫy hơi là thiết bị điều chỉnh để cho phép lượng ngưng tụ thay đổi thoát từ các ứng dụng trong điều kiện thay đổi. Bẫy phao là bẫy hơi được thiết kế để điều chỉnh và giải phóng ngưng tụ gần nhiệt độ hơi, cung cấp hiệu suất thiết bị tối đa, tuổi thọ thiết bị tối đa, và lợi nhuận đầu tư thiết bị tối đa. Khi điều kiện stall xảy ra, và bẫy hơi không thể được sử dụng, bơm-bẫy tự động hoặc bơm và bẫy kết hợp sẽ đảm bảo thoát ngưng tụ đúng mọi lúc, do đó tối đa hóa khả năng nhiệt và chi phí vòng đời của thiết bị.
Áo jacket hơi
Loại áo jacket hơi thường được sử dụng nhất đơn giản bao gồm một hình trụ ngoài bao quanh bình chứa, như thể hiện trong Hình 2.10.4. Hơi tuần hoàn trong áo jacket ngoài, và ngưng tụ trên thành bình. Các bình có jacket cũng có thể được cách nhiệt, hoặc có thể chứa không gian không khí bên trong bao quanh jacket. Điều này để đảm bảo rằng尽可能 ít hơi ngưng tụ trên thành áo jacket ngoài, và nhiệt được truyền vào trong bình.

Diện tích truyền nhiệt (diện tích bề mặt thành bình), có thể được tính theo cách tương tự như cuộn hơi, sử dụng Phương trình 2.5.3 và các hệ số truyền nhiệt tổng quát được cung cấp trong Bảng 2.10.4.
Mặc dù áo jacket hơi nói chung có thể kém hiệu quả nhiệt hơn so với cuộn ngập, do tổn thất bức xạ ra môi trường xung quanh, chúng cho phép không gian cho bình chứa được khuấy để truyền nhiệt được thúc đẩy. Các giá trị U liệt kê trong Bảng 2.10.4. là cho khuấy trung bình không gần. Thường các thành bình được làm bằng thép không gỉ hoặc thép carbon lót thủy tinh. Lớp lót thủy tinh sẽ cung cấp thêm một lớp chống ăn mòn. Kích thước không gian áo jacket hơi sẽ phụ thuộc vào kích thước bình, nhưng thường chiều rộng có thể từ 50 mm đến 300 mm.
Bảng 2.10.4 Hệ số truyền nhiệt tổng quát cho áo jacket hơi
| Chất lỏng quá trình hoặc sản phẩm | Vật liệu thành | U (W/m² °C) |
| Water | Stainless steel | 850 - 1 700 |
| Glass-lined carbon steel | 400 - 570 | |
| Aqueous solution | Stainless steel | 450 - 1 140 |
| Glass-lined carbon steel | 285 - 480 | |
| Organics | Stainless steel | 285 - 850 |
| Glass-lined carbon steel | 170 - 400 | |
| Light oil | Stainless steel | 340 - 910 |
| Glass-lined carbon steel | 230 - 425 | |
| Heavy oil | Stainless steel | 57 - 285 |
| Glass-lined carbon steel | 57 - 230 |