Tổn Thất Năng Lượng Trong Bẫy Hơi

Đã có rất nhiều thông tin không chính xác và gây hiểu lầm được viết về chủ đề này. Hướng dẫn này cung cấp thông tin rõ ràng, chính xác về mức tiêu thụ năng lượng của các loại bẫy khác nhau.

Đã có rất nhiều điều được viết về chủ đề này, nhiều trong số đó không chính xác hoặc cố tình gây hiểu lầm nhằm ủng hộ việc sử dụng bẫy của các nhà sản xuất khác nhau.

Một lập luận được đưa ra ủng hộ việc thay thế loại bẫy này bằng loại khác và tuyên bố tiết kiệm hơi có thể là thực hoặc tưởng tượng. Sự thật là thay thế bất kỳ nhóm bẫy nào bằng bẫy mới sẽ không thể tránh khỏi giảm tiêu thụ hơi vì bất kỳ bẫy bị rò rỉ nào cũng sẽ được loại bỏ. Điều này không nói gì về bẫy cũ hay mới. Trong các trường hợp khác, các thử nghiệm đã được thực hiện để xác định ‘lãng phí hơi’. Một số thử nghiệm được thực hiện trong điều kiện không tải không thực tế và cố gắng thổi phồng và gây nhầm lẫn về lượng năng lượng mất qua bẫy. Tổn thất năng lượng từ bẫy do bức xạ, cũng sẽ tăng tải ngưng tụ, bị bỏ qua một cách thuận tiện. Tuy nhiên, những tổn thất này sẽ xảy ra mọi lúc và liên quan trực tiếp đến kích thước và hình dạng của thân. Người dùng bẫy hơi thường bị nhầm lẫn bởi thông tin chủ quan nhằm mục đích tạo sự quan tâm đến sản phẩm. Do đó, đáng quay lại các nguyên tắc khách quan và xem xét các yêu cầu năng lượng cố hữu của các loại chính.

Bẫy hơi nhiệt tĩnh

Trong điều kiện vận hành bình thường, bẫy nhiệt tĩnh giữ lại ngưng tụ cho đến khi nó nguội đến nhiệt độ nhất định. Hơi không tiếp cận van chính vì vậy không có lãng phí hơi rõ ràng. Tuy nhiên, ngập nước thiết bị có thể dẫn đến giảm sản lượng. Thời gian vận hành có thể kéo dài hoặc thiết bị sưởi hoặc bề mặt sưởi bổ sung có thể được yêu cầu. Nhiều hơi hơn có thể cần thiết mặc dù điều này sẽ không xuất hiện như yêu cầu năng lượng quy cho bẫy hơi. Trong một số trường hợp, đoạn làm mát có thể được tích hợp để không gian hơi được giữ sạch ngưng tụ. Năng lượng do đó bị mất do bức xạ từ đoạn làm mát và từ thân bẫy. Bản thân điều này tạo ra tải ngưng tụ bổ sung, nhưng không có dòng hơi sống qua bẫy. Tình hình có thể thay đổi trong điều kiện không tải. Tổn thất nhiệt từ thân bẫy làm nguội ngưng tụ bao quanh phần tử, sau đó mở. Lượng ngưng tụ tối thiểu liên quan được xả và sau đó được thay thế bằng hơi. Tuy nhiên, độ trễ nhiệt có nghĩa là phần tử chưa phản ứng và hơi sống bị mất. Thử nghiệm phòng thí nghiệm cho thấy tổn thất điển hình lên đến 0,5 kg/giờ. Trớ trêu thay, trong điều kiện ngoài trời lạnh, sẽ có tổn thất nhiệt tăng từ bẫy và tổn thất hơi qua bẫy ít có khả năng xảy ra hơn. Bất kỳ nỗ lực nào bọc cách nhiệt bẫy nhiệt tĩnh sẽ dẫn đến sự chậm trễ nghiêm trọng trong việc mở bẫy. Ngập nước nghiêm trọng sẽ xảy ra và do đó bọc cách nhiệt không được khuyến nghị cho bẫy nhiệt tĩnh.

Bẫy hơi cơ học

Bẫy phao-nhiệt tĩnh là một ví dụ khác mà van và đệm van thường bị ngập nước và không có tổn thất hơi qua bẫy. Ngược lại, bẫy phao-nhiệt tĩnh tương đối lớn về kích thước, và có thể có tổn thất đáng kể từ bẫy do bức xạ. Cần đề cập đến van xả khí nhiệt tĩnh được lắp trong loại bẫy này. Nó sẽ được đặt trong không gian hơi phía trên mực nước trong bẫy. Khi không khí ban đầu được xả, nó thường sẽ đóng kín và sẽ không có tổn thất từ nguồn này. Bẫy phao-nhiệt tĩnh có thể được bọc cách nhiệt để giảm tổn thất nhiệt và điều này sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của nó. Bọc cách nhiệt thường được khuyến nghị cho ứng dụng ngoài trời để giảm thiểu nguy cơ hư hỏng do đóng băng khi hơi có thể bị tắt. Bẫy gầu đảo có ít điểm chung đáng ngạc nhiên với bẫy loại phao. Bẫy đóng khi hơi đi vào và sủi bọt vào trong gầu để làm cho nó nổi. Nó sẽ không mở cho đến khi hơi đã bị phân tán. Điều này xảy ra khi hơi thoát ra qua lỗ trong gầu đóng vai trò như lỗ xả khí. Hơi sẽ tích tụ ở đỉnh bẫy và khi van chính mở, hơi này được xả. Thử nghiệm phòng thí nghiệm một lần nữa cho thấy tổn thất khoảng 0,5 kg/giờ cho bẫy ½” trong điều kiện tải thấp này. Tuy nhiên, có tổn thất bức xạ bổ sung từ thân, có thể khá lớn. Bọc cách nhiệt đôi khi được khuyến nghị nhưng tổn thất nhiệt và ngưng tụ kết quả sẽ tương tự như bẫy loại phao tương đương.

Bẫy hơi nhiệt động

Loại bẫy này đã thu hút nhiều sự chú ý nhất dưới tiêu đề lãng phí hơi. Hoạt động phụ thuộc vào ngưng tụ tiếp cận nhiệt độ hơi, tạo hơi bốc nhanh tại lỗ và khiến bẫy đóng. Nó làm điều này với ngưng tụ ở phía thượng lưu và một lần nữa van bị ngập nước có nghĩa là không thể có tổn thất qua bẫy. Tuy nhiên bẫy sẽ mở định kỳ khi nhiệt bị mất từ nắp. Trong điều kiện không tải, tức là khi ngưng tụ chỉ được tạo ra bởi tổn thất nhiệt từ đường ống thượng lưu, ngưng tụ ở phía thượng lưu có thể cạn kiệt và bẫy sẽ cần một lượng nhỏ hơi sống để đóng. Nhiều sẽ phụ thuộc vào điều kiện môi trường nhưng tổn thất sẽ thường khoảng 0,5 kg/giờ và điều này có thể tăng gấp đôi trong thời tiết khắc nghiệt. Ngược lại, những tổn thất như vậy có thể giảm một nửa bằng cách đơn giản lắp nắp cách nhiệt trên nắp trên. Điều quan trọng cần nhớ là những tổn thất này biến mất khi tải ngưng tụ tăng trong khi tổn thất bức xạ từ bẫy là tối thiểu do kích thước nhỏ. Thử nghiệm độc lập cho thấy tổn thất bức xạ không quá 0,25 kg/giờ, ít nhất bằng một phần tư so với bẫy gầu đảo kích thước tương đương. Cần đề cập đến các số liệu gây hiểu lầm được trích dẫn bởi một số nguồn. Chúng có nguồn gốc từ các thử nghiệm được thực hiện đồng thời trên nhiều bẫy nhiệt động. Một số thử nghiệm được thực hiện ở -45°C với tổn thất hơi tích lũy được đo. Hiệu ứng của việc thử nghiệm ở nhiệt độ bất thường thấp và trong điều kiện không tải là tạo ra thử nghiệm tuổi thọ tăng tốc. Tổn thất qua một số ít khuyết tật trung bình tạo ra đường cong cho thấy tổn thất tăng theo thời gian. Như đã chỉ ra, bẫy nhiệt động có sự đơn giản tuyệt vời ở chỗ nó hoạt động đúng hoặc hỏng. Đề xuất tổn thất thay đổi hoàn toàn gây hiểu lầm và có sai sót cơ bản.

So sánh

Định lượng các yêu cầu năng lượng của bẫy hơi không dễ dàng. Năng lượng có thể mất qua bẫy nhưng điều này có thể phụ thuộc vào tải. Năng lượng sẽ mất từ bẫy do bức xạ nhưng điều này có thể được giảm đáng kể bằng cách bọc cách nhiệt. Bảng 11.15.1 tóm tắt các yêu cầu năng lượng của nhiều loại bẫy ½” ở 5 bar g. Rõ ràng bẫy khác nhau về kích thước và hiệu suất vì vậy các con số chỉ đóng vai trò hướng dẫn. Mục đích của Bảng 11.15.1 không phải là xác lập thực tế rằng một loại bẫy hiệu quả hơn một chút so với loại khác. Nó chỉ đơn giản để nhấn mạnh rằng bẫy hơi sử dụng lượng năng lượng tối thiểu. Tổn thất chỉ trở nên đáng kể khi bẫy bị lỗi. Điều quan trọng do đó là kết hợp lựa chọn, kiểm tra và bảo dưỡng để đạt được độ tin cậy. Khi thực hiện đúng, chi phí và lãng phí hơi sẽ được giảm thiểu.