Chọn bẫy hơi - Thiết bị quy trình

Bảng chọn và lời khuyên về chọn bẫy hơi cho nhiều loại quy trình khác nhau được bao gồm trong hướng dẫn này, bao gồm nồi nấu, nồi hấp, nồi chưng cất, nồi đồng, thiết bị tái sôi, thiết bị bay hơi và máy lưu hóa.

A - Lựa chọn tốt nhất, B - Giải pháp thay thế chấp nhận được, 1 (van xả không khí song song), 2 (có đoạn ống nguội 1 m), 6 (đĩa chống khóa không khí).

Nồi nấu cố định

Nồi nấu quy trình được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp để gia nhiệt nhiều loại vật liệu, và hầu như luôn phải gia nhiệt nhanh nhất có thể. Về điểm này, chúng khác với nồi nấu căng tin. Áp suất hơi thường cao, và việc xả không khí và ngưng tụ hiệu quả là

sống còn. Bẫy lắp trên nồi sản xuất cố định phải xả ngưng tụ và không khí rất nhanh và phải xử lý tải ngưng tụ thay đổi rộng giữa điều kiện khởi động và vận hành.

Bẫy phao-nhiệt là lựa chọn lý tưởng. Áo sẽ khởi động nhanh hơn nếu van xả không khí được đặt đối diện vị trí đầu vào hơi. Thường có provision cho điều này.

Hình 11.9.1 thể hiện bẫy phao-nhiệt lắp sát điểm xả. Bẫy nhiệt động lực có thể là giải pháp thay thế hữu ích đặc biệt khi đầu ra gần mặt đất, nhưng có thể cần lắp van xả không khí trong đường vòng quanh bẫy nhiệt động lực để đạt sản lượng tối đa.

Bẫy nhiệt cân bằng cũng có thể được sử dụng trên nồi nhỏ nhưng phải lắp trên đoạn ống nguội không cách nhiệt.

Hình 11.9.2 thể hiện bố trí khi bẫy không thể lắp bên dưới nồi, và ngưng tụ được loại bỏ bằng ống xi phông cố định bên trong qua bẫy phao-nhiệt có van xả khóa hơi.

Nồi nấu quy trình có thể nghiêng

Đặc điểm của tất cả nồi nấu có áo loại có thể nghiêng (Hình 11.9.2) là điều kiện khóa hơi luôn hiện diện, dù bẫy lắp gần nồi đến đâu. Lý do là ngưng tụ phải đi qua ống nâng từ đáy áo đến trục đầu ra. Đoạn nâng này đầy hơi và khiến bẫy giữ nguyên trạng thái đóng, do đó giữ lại ngưng tụ, trừ khi có biện pháp phòng ngừa phù hợp. Bẫy phải có tính năng xả khóa hơi. Nếu hơi vào áo ở trên, van xả không khí bổ sung trên áo sẽ cải thiện thời gian khởi động.​

Nồi hấp

Nồi hấp thường là bình lớn trong đó sản phẩm được đặt để xử lý hoặc nấu bằng hơi áp suất thấp.

Ví dụ là nồi hấp đóng hộp trong đó các lon thực phẩm đã được kín được đặt. Hơi sau đó được sử dụng để gia nhiệt hoặc nấu thực phẩm trong lon. Khi cửa đóng, điều cần thiết là đảm bảo tất cả không khí và ngưng tụ được loại bỏ và thay thế bằng hơi bão hòa khô. Bẫy phao-nhiệt (có van xả không khí tích hợp) là lý tưởng, đặc biệt nhờ khả năng xả lượng lớn ngưng tụ ở áp suất tương đối thấp.

Trên không gian hơi lớn như vậy, việc xả không khí có thể là vấn đề. Nếu không phải tất cả không khí được loại bỏ, nhiệt độ quy trình sẽ giảm, dẫn đến hư hỏng sản phẩm. Nếu đầu vào hơi ở dưới, lắp van xả không khí cân bằng ở trên. Nếu hơi vào ở trên, thêm van xả không khí gần đáy (Hình 11.9.3).

Máy khử trùng công nghiệp

Hình 11.9.4 thể hiện phương pháp thay thế để xả không khí cho máy khử trùng lớn sử dụng điều khiển nhiệt độ tự hành làm van xả không khí công suất lớn. Khi có chu trình làm lạnh, bẫy và van xả không khí phải được lắp van và đường vòng phù hợp.

Nồi chưng cất

Nhiệt được cung cấp bằng áo hơi sẽ đầy không khí khi khởi động. Vị trí đầu vào hơi có thể thay đổi, ở dưới, giữa hoặc trên áo. Hai vị trí đầu yêu cầu van xả không khí cân bằng ở trên áo (Hình 11.9.5) nhưng đối với đầu vào ‘trên’, lắp van xả gần đáy. Trong mọi trường hợp, xả áo bằng bẫy phao-nhiệt, như thể hiện. Bẫy nhiệt động lực là giải pháp thay thế khả thi nhưng xả không khí bổ sung thường sẽ cần thiết. Khi cánh khuấy được gia nhiệt, xả bằng bẫy phao-nhiệt có van xả khóa hơi.

Bàn nóng và bếp nóng

Chúng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và điều kiện có thể thay đổi, nhưng ứng dụng điển hình là trên phần sấy cuối cùng của máy gợn sóng (Hình 11.9.6). Bếp nóng hoặc buồng hơi có thể có áp suất và tải ngưng tụ thay đổi, do biến động độ dày giấy. Bẫy phao-nhiệt hoặc cân bằng đều phù hợp với ứng dụng này, trong khi bẫy nhiệt động lực cũng chứng tỏ là giải pháp thay thế hữu ích.

Nói chung, hơi không nên được cấp từ một đầu bàn và ngưng tụ xả ở đầu kia, vì ngưng tụ (và không khí) từ bất kỳ phần nào phải đi qua mỗi phần tiếp theo để đến bẫy. Điều này sẽ dẫn đến thời gian gia nhiệt dài hơn và nhiệt độ giảm ở các phần cuối. Phương pháp cải tiến là cấp và xả từng phần riêng lẻ. Hình 11.9.6 thể hiện bẫy nhiệt cân bằng và bộ lọc thường phù hợp cho các bàn này.

Nồi nấu bia

Đây là loại thiết bị bay hơi chuyên biệt cần xem xét đặc biệt. Hơi thường được cấp từ bên dưới nồi, và nhu cầu cao của bộ gia nhiệt có thể tạo đỉnh tại nhà máy hơi với khả năng sôi trào, vì vậy bộ tách trên đường gần nồi sẽ đảm bảo hơi khô sẵn có.

Cuộn ống đáy tốt nhất nên được xả bằng bẫy phao-nhiệt lắp gần đầu ra. Bộ gia nhiệt phải có khả năng truyền nhiệt lớn nhất với đầu ra mượt mà để tạo sự xáo trộn liên tục trong nồi. Điều này đòi hỏi bẫy công suất cao với xả liên tục, có khả năng xử lý tải khởi động nặng cũng như tải vận hành nhẹ hơn. Bẫy phao-nhiệt lý tưởng phù hợp cho nhiệm vụ này.

Xả không khí cực kỳ quan trọng. Nếu thiết kế của bộ gia nhiệt có nghĩa là tất cả không khí được xả qua đầu ra ngưng tụ, công suất xả không khí bổ sung sẽ là lợi thế. Sử dụng van xả không khí cân bằng lắp quanh bẫy sẽ tối đa hóa việc xả hệ thống khi khởi động (Hình 11.9.7).

Đôi khi, thiết kế cố hữu của bộ gia nhiệt sẽ khiến không khí tích tụ tại một điểm nào đó, trong trường hợp đó xả không khí riêng biệt sẽ cần thiết.

Thiết bị bay hơi, bộ gia nhiệt ống và bộ tái sôi

Thiết bị bay hơi thay đổi rộng về thiết kế và sử dụng, nhưng về cơ bản bao gồm một dạng bộ trao đổi nhiệt để gia nhiệt chất lỏng quy trình. Bộ gia nhiệt hơi thường là loại ống ngang thể hiện trong Hình 11.9.8.

Ống dọc cũng được sử dụng, và thường được sắp xếp trong bộ gia nhiệt ống hoặc giỏ ống, với hơi bên ngoài ống. Bộ gia nhiệt ống có thể nằm trong thân thiết bị bay hơi, hoặc bộ gia nhiệt bên ngoài hoặc bộ tái sôi có thể được sử dụng. Các cân nhắc tương tự áp dụng trong tất cả các trường hợp này.

Tốc độ ngưng tụ có thể cao hơn khi ‘khởi động’ hơn khi sôi, nhưng tốc độ truyền nhiệt tốt là quan trọng trong mọi thời điểm. Bẫy phải hoạt động tốt như nhau trên tải nặng hoặc nhẹ và không khí phải được xả tự do.

Bẫy phao-nhiệt là lựa chọn tốt nhất, và nên lắp gần điểm xả ngưng tụ. Nếu không thể, sử dụng bẫy phao-nhiệt có van xả khóa hơi, cộng thêm, nếu cần, van xả không khí bên ngoài trong đường vòng.

Bẫy xô đảo là giải pháp thay thế khi áp suất hơi rất cao, hoặc va đập nước cực đoan hiện diện. Đường vòng xả không khí luôn cần thiết với bố trí này.

Với một số bộ gia nhiệt, đầu ra có thể được cải thiện bằng xả không khí bổ sung. Việc xả và xả không khí cho thiết bị bay hơi đa tầng có thể phức tạp do thực tế rằng một hoặc nhiều tầng có thể hoạt động dưới chân không, và các sắp xếp đặc biệt phải được thực hiện sử dụng bơm-bẫy tự động. Ngưng tụ cũng có thể ăn mòn. Luôn tìm kiếm lời khuyên chuyên gia về xả thiết bị này.

Máy lưu hóa

Ngưng tụ từ buồng có thể trở nên axit, gây ăn mòn cho một số bẫy. Bẫy phao-nhiệt vẫn là lựa chọn tốt nhất, hoặc bẫy xô đảo với van xả không khí riêng song song. Dù chọn loại nào, nó phải được chế tạo bằng thép không gỉ để chống ăn mòn. Ngưng tụ phải được xả ra ngoài do ô nhiễm. Bộ bẫy phục vụ buồng sẽ cần được vệ sinh thường xuyên.

Hơi vào ở một đầu buồng khiến cần có van xả không khí ở cấp cao ở đầu đối diện của buồng cũng như trong (hoặc quanh) bẫy. Việc xả và xả không khí áo đơn giản hơn. Bẫy phao-nhiệt nên được sử dụng, cùng với van xả không khí bổ sung lắp càng xa đầu vào hơi càng tốt.