تله بخار یا Steam traps نوعی شیر اتوماتیک است که میعانات (یعنی بخارات متراکم شده) و گازهای غیرقابل تراکم مانند هوا را بدون خروج بخار، فیلتر می‌کند. در صنعت از بخار برای گرم کردن یا نیروی محرکه برای نیروی مکانیکی استفاده می‌شود و تله بخار نیز در چنین مواردی کاربرد دارد تا اطمینان حاصل شود که بخار هدر نمی‌رود.

تله بخار یا Steam traps

تله بخار چیست و چرا از آن استفاده می‌کنیم؟

تله بخار یک شیر اتوماتیک است که به میعانات، هوا و سایر گازهای غیرقابل تراکم (مانند CO2) اجازه می‌دهد تا از سیستم بخار خارج شوند، درحالی که بخار را در سیستم نگه داشته‌اند یا به دام انداخته‌اند. بنابراین، تله بخارها میعانات را از مخلوط جدا می‌کنند. برای سیستم‌های بخار در نیروگاه‌ها یا کارخانه‌های فرآوری، تله‌بخار یک عنصر ضروری است که بخار را در فرآیند حفظ می‌کند و با به حداکثر رساندن استفاده از گرما باعث افزایش راندمان انرژی می‌شود. اما منظور از مخلوط چیست و این مخلوط چگونه تشکیل می‌شود:

  • میعانات: زمانی که بخار انرژی گرمایی خود را به هر دلیلی از دست می‌دهد، میعانات تشکیل می‌شوند.
  • هوا: وقتی که سیستم سرد است، لوله‌های بخار پیش از راه‌اندازی سیستم دارای هوا هستند. هوا می‌تواند از طریق سیستم‌های دیگ بخار و قطع‌کننده‌های خلا وارد سیستم شود.
  • گازهای غیرقابل تراکم: گازهایی غیر از هوا مانند دی‌اکسیدکربن در داخل سیستم وجود دارد.

استفاده از تله بخار

بنابراین، عملکرد اصلی تله بخار حذف میعانات سیال از مخلوط برای جلوگیری از جریان دو فازی است. علاوه بر این، تله‌بخار برای کارآیی بهتر و صرفه‌جویی بیشار باید موارد زیر را نیز فراهم کند:

  • کمترین تلفات بخار
  • خدمات طولانی مدت و مستقل بدون فرسایش سریع
  • مقاومت در برابر خوردگی یا اثرات اسیدی یا مایعات مملو از اکسیژن
  • تهویه‌ی هوا برای انتقال کارآمدتر هوا
  • تخلیه‌ی گاز CO2 برای جلوگیری از تشکیل اسید کربنیک
  • عملکرد در مقابل فشار برگشتی
  • بدون مشکلات آلودگی در کار با آلودگی‌ها

تله بخار چیست و چرا از آن استفاده می‌کنیم؟

فیلم اموزشی درباره انواع تله بخار

کار تله بخار چیست – کاربردهای تله بخار

همانطور که پیشتر اشاره کردیم، از تله بخارها به طور گسترده در خطوط بخار برای جلوگیری از جریان دو فاز و افزایش کارآیی استفاده می‌شود. برخی دیگر از کاربردهای کلیدی تله بخار شامل موارد زیر می‌شود:

  • کاربردهای قطره‌ای: هنگامی که بخار، انرژی گرمایی خود را از دست می‌دهد و شروع به متراکم شدن می‌کند، از تله بخار برای حذف میعانات استفاده می‌شود.
  • کاربردهای فرآیندی: برای حذف میعانات و هوا از مبدل‌های حرارتی یا رادیاتورها، تله بخارها مورد استفاده قرار می‌گیرند تا فرآیند انتقال گرما را کارآمدتر سازند.
  • کاربردهای ردیابی: تله بخارها در کاربردهای ردیابی بخار برای حذف میعانات تشکیل شده در این لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • خطوط شیر سماوری

  • تفاوت تله بخار و رسوب گیر

    تله بخار از نظر شکل بسیار شبیه رسوب گیر یا Strainer است.اما این دو، از نظر عملکرد، تجهیزاتی کاملا متفاوت هستند.

    تفاوت تله بخار و رسوب گیر

    رسوب گیر همان طور که از اسمش پیداست برای جدا کردن ذرات جامد موجود در سیال استفاده می شود.
    در تصویر بالا می توانید تفاوت های ظاهری این دو تجهیز را ببینید، تا هیچ وقت آن ها را با هم اشتباه نگیرید.

کاربردهای تله بخار

انواع تله‌بخار

طبق استاندارد بین‌المللی ISO 6704، سه نوع اصلی تله بخار وجود دارد که شامل موارد زیر می‌شود:

  • ترمودینامیکی
  • مکانیکی
  • ترموستاتیکی

معرفی انواع تله بخار و کاربرد آنها

انواع تله بخار: 1. تله دیسک ترمودینامیکی

اما تله بخار ترمودینامیکی چیست؟ تله بخارهای ترمودینامیکی تفاوت سرعت سیالات ورودی را حس می‌کنند. وقتی که میعانات وارد بدنه‌ی تله بخار می‌شود، به آرامی نسبت به بخار حرکت می‌کند و آزادانه تخلیه می‌شود. هنگامی که فلاش یا بخار زنده در سطح زیرین دیسک قرار می‌گیرد، سرعت آن بسیار بالاتر از آب است و این سرعت بالا باعث افت فشار می‌شود که سری شیر را می‌بندد. سوپاپ یا شیر تا زمانی که فشار بخار محفظه‌ی کنترل بالای سر شیر کاهش یابد، بسته می‌ماند و در نتیجه به آن اجازه‌ی باز شدن می‌دهد.

دو نوع تله بخار ترمودینامیکی وجود دارد که شامل دیسک ترمودینامیکی و پیستون ترمودینامیکی می‌شود. از آنجایی که هوا سریع‌تر از میعانات حرکت می‌کند، تله‌های دیسکی ترمودینامیکی در مجاورت هوا بسته می‌شوند و معمولا مناسب برای تخلیه‌ی مقادیر زیاد هوا نیستند.

برای جابجایی هوا می‌توان از ترکیبی از تله دیسک ترمودینامیکی و دریچه‌ی هوای ترموستاتیکی استفاده کرد.

https://s5.uupload.ir/files/cafea/aks%20vblog%20group%20oil/Steam-Trap-Thermo-Dynamic.jpg

طرز کار تله بخارِ ترمودینامیکی دیسکی

تله بخار ترمودینامیک یا دیسکی دارای قطعه‎ای صفحه‎گونه و مدور است که براساس مکش حاصل از سرعت بخار عمل می‎کند. به هنگام ورود آب تقطیر شده به محفظه استیم تراپ، دیسک بدون هیچ حرکتی اجازه خروج آن را به مدار برگشت می‎دهد، اما به محض ورود بخار و کشش حاصل از آن، دیسک به سمت پایین حرکت نموده و موجب انسداد خط خروجی شده و به محض تقطیر بخار، وزن آب باعث بالا رفتن دیسک می‎شود.

عملکرد تله بخار ترمودینامیکی

انواع تله بخار

بنابراین عملکرد این‎گونه تله بخارها متناوب و بر مبنای سرعت جریان بخار و چگالی آب حاصل از تقطیر است. تله بخارهای دیسکی علی‎رغم داشتن مزایایی همچون، حجم کوچک و قابلیت استفاده در وضعیت‎های محدود و نیز مقاومت خوب در مقابل خوردگی و ضربات قوچ، در مقابل پس‎فشار مقاوم نیستند.

دوام کم، عدم توانایی تخلیه هوا در فشارهای خیلی پایین و ایجاد سر و صدا به هنگام کار از دیگر معایب این‎گونه تله بخارها محسوب می‎شود. این‎گونه تله بخارها در ابعاد کوچک و از جنس فولاد ضد زنگ با فشار کار ۱۰ تا ۶۰۰ پوند بر اینچ مربع و تا ظرفیت ۲۸۵۰ پوند در ساعت کاربرد دارد.

مزایای تله بخار ترمودینامیکی (دیسکی)

مزایای استیم تراپ ترمودینامیکی به شرح زیر می‎باشد:

  1. مقاوم در مقابل بخار فوق گرم
  2. قابلیت نصب در جهات مختلف
  3. مقاوم در مقابل بخار فوق گرم
  4. مقاوم در برابر ضربات قوچ
  5. دامنه وسیع تحمل فشار
  6. مقاوم در برابر یخ‎زدگی
  7. کم حجم و سبک
  8. تخلیه خودبخود
  9. سادگی ساختار

معایب تله بخار ترمودینامیکی (دیسکی)

معایب استیم تراپ ترمودینامیکی به شرح زیر می‎باشد:

  1. عدم بازده مناسب در بارهای خیلی کم
  2. عدم قابلیت استفاده در بارهای زیاد
  3. حساس به گرد و غبار و ذرات معلق
  4. عدم قابلیت تنظیم دمای چگالیده
  5. عدم مقاومت در مقابل پس فشار
  6. ایجاد سر و صدا

انواع تله بخار: 2. تله ترموستاتیک

تله بخارهای ترموستاتیکی تفاوت دمای سیالات ورودی را حس می‌کنند. بسته شدن زمانی اتفاق می‌افتد که سیال، معمولا میعانات داغ، دمایی بالاتر و یا مساوی با یک مقدار آستانه‌ی خاص دارند. دمای بالا باعث می‌شوند عنصر ترموستاتیکی به گونه‌ای حرکت کند که شیر را ببندد. این مقدار آستانه‌ی دما کمتر از بخار اشباع شده سات.

از آنجایی که دمای هوا به طور قابل‌توجهی کمتر از دمای بخار است، تله بخارهای ترموستاتیکی عموما برای تخلیه‌ی مقادیر بالایی هوا مناسب هستند. فشار تله بخار ترموستاتیکی از 0 تا 300 psig درجه‌بندی می‌شود. این نوع تله‌بخار با بدنه‌های فولاد ضد زنگ (تله بخار استیل)، سزیم و چدن ساخته می‌شود و در سه نوع مختلف انبساطی، فشار متعادل و بیمتال (دوفلزی) وجود دارد.

تله بخار ترموستاتیک در صورت وجود کثیفی و رسوب موثر نیست.

تله بخار ترموستاتیک

تله بخارِ ترموستاتیکی نوع انبساط

  • عناصر تله بخارهای انبساطی دارای یک پرکننده‌ی داخلی هستند که با تغییر دما منبسط و منقبض می‌شوند تا دریچه را فعال کنند اما این پرکننده بخار نمی‌شود.
  • عناصر مومی هنگام سرد شدن در حالت منسجم قرار می‌گیرند و با گرم شدن نیز منبسط می‌شوند.
  • عناصر مبتنی بر نفت هنگامی که سرد هستند در حالت مایع منفبض هستند و با گرم شدن منبسط می‌شوند.

تله بخارِ ترموستاتیکی نوع انبساط

تله بخارِ ترموستاتیک از نوع فشار متعادل

این نوع تله بخار دارای یک پرکننده است که ترکیبی از آب و املاح معدنی است و عموما در دمای نزدیک به بخار، تبدیل به بخار می‌شود و یا متراکم می‌شود تا دریچه را فعال کند.

تله بخارِ فشار متعادل برای ظرفیت بالا مناسب است، در حالی که فشار متعادل ویفر/دیافراگم برای ظرفیت کم مناسب است.

تله بخارِ ترموستاتیک از نوع فشار متعادل

تله بخارِ ترموستاتیکی بی‌متال یا دو فلزی

عناصر تله بخارهای بی‌متال از دو نوار فلزی غیرمشابه تشکیل شده‌اند که به یکدیگر متصل شده‌اند؛ به طوری که تغییر دما باعث انحراف در یک جهت یا در جهت مخالف آن می‌شود تا دریچه را فعال کند.

تله بخارهای دو فلزی را می‌توان هم برای ظرفیت بالا و هم برای ظرفیت کم استفاده کرد.

تله بخارِ ترموستاتیکی بی‌متال یا دو فلزی

مزایای استیم تراپ حرارتی بی متالی به شرح زیر می‎باشد:

  1. مقاومت در مقابل پس‎فشار و ضربات قوچ
  2. مقاومت نسبی در مقابل یخ‎زدگی
  3. قابلیت تنظیم در هر جهت
  4. امکان تخلیه خودبخود
  5. کم حجم و سبک
  6. مقاوم

معایب تله بخار حرارتی بی‎متالی

  1. حساس به گرد و خاک و ذرات معلق
  2. عدم قابلیت استفاده در بارهای زیاد
  3. واکنش کند در مقابل تغییرات بار
  4. عدم تخلیه در دمای بخار

انواع تله بخار: 3. تله مکانیکی

تله بخارهای مکانیکی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که برای سیالات با چگالی بالا، باز شوند و برای سیالات با چگالی کمتر، بسته شوند. دو دسته‌ی اصلی از تله بخارِ مکانیکی وجود دارد که بر اساس اصل چگالی عمل می‌کنند:

  • تله مکاینکی نوع شناور یا تله بخار فلوتری
  • تله مکانیکی نوع سطلی

در این دسته‌ها، هر کدام دو نوع تله چگالی وجود دارد: شناور اهرمی و شناور آزاد، سطل معکوس و سطل باز

چگالی هوا کمتر از آب است. از این رو، تله بخارهای چگالی تمایل دارند در حضور هوا بسته شوند و معمولا برای تخلیه‌ی مقادیر زیادی هوا مناسب نیستند. به همین خاطر، تله‌های چگالی ممکن است دارای یک مکانیسم دریچه هوای ترموستاتیکی جداگانه برای کنترل مقادیر قابل‌توجهی هوا باشند. بنابراین می‌توان آنها را اینطور دسته‌بندی کرد: شناور و ترموستاتیک، سطلی و ترموستاتیک.

تله بخار مکانیکی

تله بخارهای شناور و ترموستاتیک

تله بخار شناور و ترموستاتیک عملکرد دو اصل ترموستاتیک و چگالی را ترکیب می‌کنند. هر تله دهانه‌ی تخلیه‌ی مخصوص به خود را دارد. هنگامی که سیال به یک سطح از پیش تعیین شده در تله بخار می‌رسد، یک دریچه دارای محرک توپ شناور، میعانات را تخلیه می‌کند. وقتی که جریان میعانات باعث کاهش افت شناور می‌شود، برای تطبیق سرعت جریان، دریچه را تا حدی می‌بندد.

در بالای این تله بخار یک عنصر ترموستاتیکی قرار دارد که به محض ایجاد یک افت دما در داخل تله‌بخار، باز می‌شود و تمام هوا و گازهای غیرقابل تراکم را تخلیه می‌کند. تله بخارهای شناور و ترموستاتیک در فشار 0 تا 250 psig کار می‌کنند. شیر میعانات در قسمت پایینی قرار دارد و در صورت وجود کثیفی و رسوب امکان مسدود شدن آن وجود دارد. اگر ذرات کثیفی مانند از بسته شدن شیر شوند، انرژی بخار هدر می‌رود، تا زمانی که وضعیت تشخیص داده شده و اصلاح شود.

https://s5.uupload.ir/files/cafea/aks%20vblog%20group%20oil/%D8%AA%D8%B1%D9%BE-%D8%B4%D9%86%D8%A7%D9%88%D8%B1.jpg

تله بخارهای شناور و ترموستاتیک

تله بخارِ سطلی معکوس

تله بخارِ سطلی معکوس

تله  بخار سطل معکوس در شکل زیر نشان داده شده است. همانطور که از نام آن مشخص است، مکانیزم شامل یک سطل معکوس است که توسط یک اهرم به یک سوپاپ متصل می شود. یک قسمت اساسی از تله، سوراخ کوچک دریچه هوا در بالای سطل است. شکل زیر روش عمل را نشان می دهد. در (i) سطل آویزان شده و شیر را از روی جایگاه خود می کشد. میعانات زیر ته سطل که بدن را پر می کند جریان می یابد و از دهانه خارج می شود. در (ii) ورود بخار باعث انعطاف پذیری سطل می شود، سپس بالا می رود و خروجی را می بندد. در (III) تله تا زمانی که بخار سطل متراکم نشده یا از طریق سوراخ دریچه به بالای بدن تله نرسد، بسته می ماند. سپس فرو می رود و شیر اصلی را از روی جایگاه خود می کشد. میعانات انباشته آزاد شده و چرخه تکرار می شود.

در (ii)، هوا در هنگام راه اندازی به تلهمی رسد، باعث شناوری سطل و بسته شدن سوپاپ می شود. سوراخ دریچه سطل برای خروج هوا به بالای تله برای تخلیه احتمالی از طریق جایگاه اصلی سوپاپ ضروری است. سوراخ و دیفرانسیل فشار کوچک هستند، بنابراین تله در تخلیه هوا نسبتاً کند است. در همان زمان باید مقدار مشخصی از بخار عبور کرده (و در نتیجه هدر می رود) تا تله  پس از پاک شدن هوا کار کند. دریچه موازی نصب شده در خارج از تله باعث کاهش زمان راه اندازی می شود.

 https://s5.uupload.ir/files/cafea/aks%20vblog%20group%20oil/52.jpg.webp

مزایای تله بخار سطل معکوس

  • می توان تله بخار سطل معکوس را ایجاد کرد تا در برابر فشارهای زیاد مقاومت کند.
  • مانند تله بخار شناور – ترموستاتیک، تحمل خوبی در برابر شرایط ضربه قوچ دارد.
  • می توان روی خطوط بخار بیش از حد گرم شده با افزودن یک سوپاپ چک بر روی ورودی استفاده کرد.
  • حالت خرابی معمولاً باز است، بنابراین در برنامه هایی که به این ویژگی نیاز دارند، به عنوان مثال تخلیه توربین، ایمن تر است.

معایب تله بخار سطل معکوس

  • کوچک بودن سوراخ بالای سطل به این معنی است که این نوع تله فقط می تواند هوا را خیلی آهسته تخلیه کند. نمی توان سوراخ را بزرگ کرد، زیرا در حین کار طبیعی بخار خیلی زود از آن عبور می کند.
  • همیشه باید در بدن تله به اندازه کافی آب باشد که بتواند به عنوان یک مهر و موم در اطراف لب سطل عمل کند. اگر تله این آب بند را از دست بدهد، می توان بخار را از طریق دریچه خروجی هدر داد. این اتفاق اغلب در مواردی می افتد که افت ناگهانی فشار بخار وجود داشته و باعث می شود که برخی از میعانات گازی در تله “بخار” شود. سطل شنا خود را از دست داده و غرق می شود و باعث می شود بخار زنده از روزنه تله عبور کند. فقط در صورت رسیدن میعانات کافی به تله ، آب بند آب دوباره تشکیل شده و از هدر رفتن بخار جلوگیری می کند.
  • اگر از تله سطل معکوس بر روی کاربردی استفاده می شود که می توان نوسان فشار دستگاه را انتظار داشت، باید یک سوپاپ چک را در خط ورودی مقابل تله نصب کرد. بخار و آب در جهتی که نشان داده شده آزاد هستند، در حالی که جریان معکوس غیرممکن است زیرا سوپاپ چک مجبور اتکا به بخش خود می شود.
  • درجه حرارت بالاتر بخار بیش از حد گرم احتمالاً باعث می شود که یک سطل سطل معکوس آب خود را از دست بدهد. در چنین شرایطی باید یک شیر کنترل در جلوی تله را ضروری دانست. برخی از تله های سطل معکوس به صورت استاندارد با یک سوپاپ یکپارچه ساخته می شوند.
  • تله سطل معکوس اگر در موقعیتی در معرض با شرایط محیطی زیر صفر نصب شود، احتمال دارد از یخ زدگی آسیب ببیند. مانند شرایط دیگر تله های مکانیکی، اگر شرایط خیلی شدید نباشند، می توانند بر این مشکل غلبه کنند. اگر انتظار می رود شرایط محیط کاملاً زیر صفر باشد، در نظر گرفتن نوع مقاوم تری از تله برای انجام کار احتیاط است. در مورد زهکشی شبکه، تله ترمودینامیکی اولین انتخاب است.
  • مانند تله شناور، روزنه در تله سطل معکوس طوری طراحی شده است که حداکثر فشار دیفرانسیل را داشته باشد. اگر تله تحت فشار دیفرانسیل بالاتر از حد انتظار قرار گیرد، بسته می شود و میعانات عبور نمی کند. طیف وسیعی از اندازه های روزنه در دسترس است تا تلهنه وسیعی از فشار را پوشش دهد.

راهنمای انتخاب تله بخار مناسب

برای حداکثر بهره‌وری از تله بخار، انتخاب تله بخاری با اندازه و فشار مناسب بسیار حائز اهمیت است. انتخاب تله بخارِ مناسب باید مطابق با موارد زیر باشد:

  • تله بخار با سرویس قطره‌ای فشار کم باید به سبک سطل معکوس، تله بخارِ مکانیکی یا تله بخارهای ترموستاتیکی بی‌متال باشند.
  • تله بخار با سرویس قطره‌ای فشار متوسط ترجیحا باید از نوع مکانیکی سطلی معکوس باشد که به جای آن نیز می‌توان از تله‌های ترمودینامیکی نوع دیسک استفاده کرد.
  • تله بخار با سرویس قطره‌ای فشار بالا ترجیحا باید از نوع تله مکانیکی سطل معکوس باشد.
  • تله بخارهای ارائه شده برای سرویس قطره‌ای ورودی توربین بخار باید یک تله بخارِ ترمودینامیکی پیستونی باشد.

به طور کلی از تله بخار شناور و ترموستاتیک برای سیستم‌های بخار کم‌فشار تا حداکثر 30 PSIG و تله بخارهای ترمودینامیکی برای فشار بخار بیشتر از 30 PSIG است.

راهنمای انتخاب تله بخار مناسب

دلایل خرابی تله بخارها

موارد مختلفی می‌تواند باعث خرابی انواع تله بخارها شود. برخی از این دلایل شایع می‌تواند موارد زیر باشد:

  • خوردگی به خاطر شرایط میعانات: این مشکل را می‌توان با استفاده از مصالح خاص و تصفیه‌ی مناسب آب برطرف کرد.
  • ضربه‌ی قوچ یا Water hammer که در سیالات در حال حرکت پس از توقف یا تغییر مسیر ناگهانی پیش می‌آید.
  • کثیفی که از سیستمی انباشته شده که از دیگ بخار منتقل شده است و یا زباله‌های موجود در لوله باعث اختلال در عملکرد تله بخار می‌شوند.

اختلال و خرابی تله بخار می‌تواند پیامدهای شدیدی بر عملکرد سیستم بخار داشته باشد. اگر تله بخار در حالت باز از کار بیفتد، بخار نشت می‌کند و میعانات باعث افزایش مصرف بخار می‌شوند که به نوبه‌ی خود باعث افزایش بار دیگ نیز می‌شود.

با این حال، اگر تله بخار در حالت بسته از کار بیفتد، بخار و میعانات از آن عبور نمی‌کنند و عملکرد تله بخار متوقف می‌شود که می‌تواند باعث ضربه‌ی قوچ، غرقاب شدن فرآیند شود و بعلاوه وجود آب (میعانات) در سیستم بخار می‌تواند خطرناک باشد. بنابراین نظارت منظم بر عملکرد تله بخار و رفع خرابی‌های آن بسیار ضروری است.

خوردگی، ضربه‌ی قوچ و آلودگی‌ها می‌توانند باعث اختلال در عملکرد تله بخارها شود.

دلایل خرابی تله بخارها

روش چشمی عیب یابی تله بخار

ازمون چشمی تله ای بخار

در این روش فرد با دیدن بخار خروجی از شیر تخیله تله بخار باید این موضوع را بفهمد،
که بخار خروجی، بخار زنده است یا کندانس.

برای تشخصی بهتر این موضوع فیلم آموزشی زیر را نگاه کنید.

روش حرارتی عیب یابی تله بخار

در این روش با اندازه گیری دمای بخار خروجی از شیر تخلیه به درست کار کردن تله پی می بریم.
به این صورت که اگر دمای بخار خروجی بیشتر از دمای اشباع باشد، تله دچار نشتی شده است.

البته این موضوع همیشه درست نیست، زیرا ممکن است که بالا بودن دمای بخار ناشی از تحت فشار بودن آن باشد.

ارزیابی عملکرد تله بخار

عملکرد تله بخارها با استفاده از سه روش انجام می‌شود:

  1. روش بصری: این روش با استفاده از عینک بینایی انجام می‌شود.
  2. روش شنیداری: این روش شامل تمایز بین فرکانس‌های صدا با استفاده از تجهیزات شنیداری است.
  3. روش‌های دمایی: این روش بر روی اصل تفاوت دمایی کار می‌کند. با این حال، قابلیت اعتماد کمی دارد و از این رو معمولا این روش ارزیابی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

معمولا تعمیر و نگهداری از تله بخار به صورت برنامه‌ی پیشگیری از مشکل است و این فرآیند بستگی به فشار تله‌بخار دارد. به طور کلی، تله بخارهای فشار بالا، با فشاری بیش از 250 psig باید به طور روزانه مورد بررسی قرار گیرند. از طرف دیگر، تله بخارهای کم فشار با درجه فشار زیر 30 psig را می‌توان به طور سالانه بررسی کرد. تله بخار فشار متوسط نیز باید به صورت ماهانه بررسی شود. در نهایت اینکه تله بخارها باید بعد از سه تا 4 سال تعویض شوند.

تله بخارها باید با توحه به فشاری که دارند، به طور منظم به صورت ماهانه یا سالانه بررسی شوند تا عملکرذ درست آنها ارزیابی شود.

ارزیابی عملکرد تله بخار

یک تله بخار چه ویژگی‌هایی باید داشته باشد؟

یک تله بخار ایده‌آل باید ویژگی‌هایی داشته باشد تا بتواند بهترین عملکرد را از خود نشان دهد. این ویژگی‌ها شامل موارد زیر می‌شود:

  • تله بخارِ نصب شده باید اجازه‌ی عبور میعانات را داده و بخار را به دام بیاندازد.
  • تله بخارها باید از نظر انرژی کارآمد باشند و مصرف بخار کمی داشته باشند. این دستگاه باید اطمینان حاصل کند که فضای بخار با بخار خشک تمیز پر شود. نوع تله بخارِ مورد نظر نیز بر این امر تاثیرگذار است.
  • تله بخارها باید قابلیت تهویه هوای خوب داشته باشند. اگر هوا با بخار مخلوط شود، دمای بخار را کاهش می‌دهد.
  • ترجیحا تله بخارها نباید باعث بخار فلش شوند.
  • این تجهیزات باید قابلیت اطمینان بالا داشته باشند. گاهی اوقات، فاکتورهای خارجی متفاوتی مانند خوردگی، ضربه‌ی قوچ و تجمع کثیفی یا زباله باعث عدم اطمینان در استفاده از تله بخار می‌شوند.

ویژگی‌های تله بخار

محل نصب تلهِ بخار: نزدیک به لوله‌کشی یا زمین؟

تا اینجا به این مساله پرداختیم که تله بخار یعنی چه، اما مساله‌ی مهم دیگر بهترین مکان برای نصب تله بخار بر روی سیستم بخار است. از آنجایی که سمت ورودی یک تله صرفا امتداد لوله‌ی اصلی بخار است، یک روش نصب تله بخار نزدیک به خط اصلی است تا تلفات حرارتی ناشی از تشعشات محدودتر شود. با این حال، از آنجایی که شبکه‌های بخار اغلب در مکان‌هایی مرتفع قرار می‌گیرند، یکی از معایب اصلی نصب این تجهیز نزدیک به بدنه‌ی اصلی این است که می‌تواند بازرسی و نگهداری آن را دشوار سازد.

تله‌هایی که به آسانی در دسترس نیستند بعلاوه در خطر نادیده گرفته شدنی یا فراموش شدن هستند که در صورت عدم عملکرد صحیح تله بخار می‌تواند با مشکلاتی همراه شود. اغلب چنین تله‌هایی در مکان‌های غیرقابل دسترس، ممکن است به خوبی کار نکنند و برای سال‌ها نیز مورد توجه قرار نگیرند.

اگر یک نردبان یا سایر وسایل برای دسترسی دائم به تله بخار وجود داشته باشد، می‌توان این تجهیزات را به راحتی مورد ارزیابی و بررسی قرار داد.

توصیه می‌شود تله‌بخار در مکانی با دسترسی راحت نصب شود. با این الزام که هر تله بخاری که به صورت افقی نصب شده باید تا حد ممکن نزدیک به پایه‌ی عمودی قرار گیرد. سپس لوله‌ی ورودی تله باید به خوبی عایق‌بندی شود تا میزان هدر رفتن حرارت محدود شود.

محل نصب تلهِ بخار: نزدیک به لوله‌کشی یا زمین؟

چرا نمی‌توان به جای تله بخار از یک شیر معمولی استفاده کرد؟

گاهی اوقات تصور بر این است که می‌توان به جای استفاده از تله بخار با تنظیم دستی دهانه‌ی شیر، مقدار میعانات تولید شده را تنظیم کرد. از نظر تئوری این مساله امکان‌پذیر است؛ با این حال، دامنه‌ی شرایط لازم برای دستیابی به این امر آنقدر محدود است که در عمل نمی‌توان این روش را یک راه‌حل واقع‌بینانه دانست. بزرگترین مشکل با روش دستی و استفاده از شیرهای معمولی این است که نوسان در مقدار میعانات تشکیل شده، قابل جبران نیست. مقدار میعانات تولید شده در یک سیستم معین، ثابت نیست.

  • مقدار میعانات تشکیل شده در هنگام راه‌اندای با مقدار میعانات تشکیل شده در طول عملکرد معمولی، متفاوت است.
  • در مورد لوله‌های انتقال بخار، مقدار میعانات تشکیل شده ممکن است بسته به دمای بیرونی، متفاوت باشد.

اگر دستگاه نتواند به نوسان در مقدار میعانات تشکیل شده پاسخ دهد، میعاناتی که باید تخلیه شود در عوض در داخل تجهیزات یا لوله‌ها جمع می‌شود و در نتیجه راندمان انتقال حرارت کم شده و منجر به ضربه‌ی قوچ می‌شود.

علت استفاده از تله بخار به جای شیر معمولی

پارمتر های مهم در انتخاب تله بخار

  1. دبی آب کندانس : ظرفیت دبی عبوری  بخار تقطیر شده توسط تله بخار با توجه به اینکه تله در کجا و بروی چه وسیله ای نصب شده است به ارحتی امکانپذیر است
  2. ضریب اطمینان : این ضریب از 2 تا 10 برای کاربرد های مختلف متفاوت است مثلا اگر برای یک مبدل حرارتی تله بخار با ظرفیت 400 پوند بر ساعت انتخاب کنیم ، ممکن است در انتقال و خروج بخار چگالیده به مشکل مواجه شویم
  3. ماکزیمم اختلاف فشار دو سر تله
  4. ماکزیمم فشار کاری : ترپ های بخارد باید قادر به تحمل ماکزیمم فشار کاری یا فشار کاری مجاز باشد

برای مثال اگر ماکزیمم فشار وردی 400  psig  و فشار خط برگشت 200 psig  باشد ، ولی به هر حال تله بخار باید قادر به تحمل 400 psig  باشد نوع کاربرد تله بخار ، نوع کاربرد ترپ بخار برای مصارف گوناگون فرق میکیند ، یعنی تله بخار یونیت هیتر با تله بخار هوارسان قطعا فرق میکند  

محاسبه و انتخاب تله بخار برای مصارف گوناگون

  1. اول ظرفیت تله بخار بر اسا دبی وروردی و اختلاف دمای ورودی خروجی به فضای مورد نظر محاسبه می باشد
  2. دوم اینکه خروجی حل مساله ترپ های بخار پارمتری از جنس دبی یا جرم حجمی که m  دات نام دارد که معمولا بر حسب پوند بر ساعت یا کیلوگرم بر ساعت عنوان می شو
  3. سوم ظریب اطمینان مناسب که برای هرکاربری متفاوت است

 

محاسبه تله بخار برای مصارف گوناگون

محاسبه  تله بخار برای کلکتور بو.یلر بخار

   

ضریب اطمینان برای کلکتور های دیگ بخار 1.5 می باشد مثال : اگر ظرفیت  دیگ بخار در یک سیستم تولید بخار 40000 پوند بر ساعت باشد ، مطللوب است محاسبه ظرفیت تله بخار کلکتور اصلی ؟ ضریب اطمینان برای کلکتور های دیگ بخار 1.5 می باشد  

 

محاسبه تله بخار برای خطوط اصلی بخار و انشعابات بخار :

  شاید به جرات بتوان  گفت 80 درصد استفاده از تله های بخار ، استفاده در مسیر های انتقال بخار است ، مسیر های که برای کارکرد مناسب باید عاری از هوا و کندانس باشد ، عدم نصب تله بخار در این خطوط به تعداد کافی باعث ایجاد ضربه قوچ و ایجاد زوائدی در مسیر بخار می باشد که باعث آسیب رساندن به د شیر آلات و دیگر تجهیزات می شود

معمولا دو روش برای گرم کردن سیستم و جود دارد : روش دستی و روش اتوماتیک

گرم کردن به روش دستی

    گرم کردن در روش دستی معمو.لا برای گرمایش با قطر های بزرگ و مسیر های طولانی استفاده میشود در این روش شیر های ساقه های تخلیه قبل از اینکه بخار به خطوط اصلی برسد کاملا باز بوده و تا زمانی که تمام کندانس تخلیه نشود بسته نمی شوند 

گرم کردن یا warm up  به روش اتوماتیک

    در روش  اتوماتیک سیستم روشن شده و و تلهای بخار به صورت معمولی اقدام به تخلیه آب کندانس شده می کنند نکته ای که باید توجه شود این است که تله بخار انتخابی باید توانایی  کندانسی که در اثر انتقال حرارت تابشی بخار جریانی از دیواره های لوله ایجاد می گردد را داشته باشد مقدار کندانس ایجاد شده در لوله از فرمول زیر به دست می اید :    

    شرح پارارمتر های فرمول :

    

  مثال در یک سیستم تولید بخار ، اگر از یک لوله 6 اینچ برای انتقال بخار با فشار کاری 6 بار (دمای متناظر با این فشار 165 سانتیگراد است ( استفاده شده باشد و  همچنین فرض کنید لوله با ضخامت 2 اینچ عایق بوده و راندمان آن 75 درصد می باشد و دمای محیط 25 درجه سانتیگراد است و  قصد داریم  برای هر صد متر یک تله بخار نصب کنیم مطلوب است محاسبه تله بخار مناسب ؟ حل مسئله : با توجه فرمول زیر ابتدا باید مجهولات فرمول زیر را به دست آوریم :

  در فرمول فوق  A , U  جز مجهولات اصلی مسئله ما هستند که باید به روش زیر محاسبه شود

محاسبه و انتخاب تله بخار برای یونیت هیتر و هواساز ها

  هدف از انتخاب و محاسبه تله بخار یعنی به دست آرودن بار کندانس حاصل از بخار چگالیده می باشد ، در واقع همان دبی خروجی حاصل بخار سرد شده که دگیر حالت دوفازی خود را ازدست داده و به یک حالت تک فاز مایع تبدیل شده است سه روش برای محاسبه بار کندانس یا دبی خروجی از تله بخار در هواساز ها و یونیت هیتر ها وجود دارد  

روش BTU

 در این روش در صورت مشخص بودن ظرفیت حرارتی دستگاه بر حسب BTU  و تقسیم آن بر گرمای نهان با در نظر گرفتن شرایط  دمایی و فشار کاری مورد نظر به راحتی می توان بار کندانس یا ظرفیت تله بخار را محاسبه کرد  

روش Cfm

در ارین روش با در دست داشتن افزایش دما و دبی هوای عبوری بر حسب CFM  می توان بار کندانس را با یک تقسیم ساده بر گرمای نهان تبخیر به دست آورد برای مثال مطلوب است محاسبه دبی کندانس برای یک یونیت هیتر یا یک دستگاه هواساز با مفروضات زیر : دبی هوای عبوری از رو کویل  1000 cfm دمای هوای خروجی و ورودی کویل یونیت هیتر یا هواساز 50 و 100 درجه فارینهایت گرمای نهان تبخیر ویژه h fg  آب : 2706000 ژول بر کیلوگرم    

روش GPM

محاسبه دبی کندانس از روش gpm برای انتخاب و حاسبه تله بخار فقط افزایش دمای اب رورودی و خروجی دبی آب عبوری آن بر حسب gpm  باید مشخص باشد که از فرمول زیر محاسبه می شود  

مثال مطلوب است دبی حاصل از کندانس بخار یک مبدل حرارتی پوسته لوله آب به بخار ،با دبی آب 50 GPM  و دمای آب سرد وروردی 60 درجه فارینهایت و آب گرم سرویس خروجی از مبدل 140  فارینهایت بگیرید نکته : دمای ورودی و خروجی آب سرد و گرم ورودی همان دمای مورد استفاده برای آبگرم بهداشتی مورد استفاده در ساختمان ها می باشد . لذا مسئله گفته شده کاملا کاربردی است

   

مثال دوم : در یک مبدل حرارتی پوسته لوله ای بخار به آب جهت گرمایش آبگرم مصرفی از بخار استفاده کرده ایم ، اگر دمای آب ورودی و خروجی مبدل (یعنی آب سرد شهری ) به ترتیب 50 و 150 درجه فارینهایت و دبی آن 100  GPH  باشد مطلوب است ظرفیت عبوری تله بخار را حساب کنید فشار بخار را بار نسبی و ضریب اطمینان را 15 در نظر بگیرید    

انتخاب تله بخار مناسب

انتخاب تله های بخار به پارامتر های زیادی بستگی دارد.
البته انتخاب تله بخار معمولا با تجربه فرد طراح صورت می گیرد.

فایل زیر به شما کمک خواهد کرد تا بدانید کجا از کدام نوع استفاده کنید.

انتخاب تله بخار

انتخاب تله بخار