انواع تله بخار (استیم ترپ)، کاربرد تله بخار، انتخاب تله بخار

مهمترین کار تله بخار (steam trap) تخلیه سریع میعانات است که در خطوط توزیع بخار، تریس های بخار و تجهیزات مصرف کننده بخار تشکیل شده است. تله بخار همچنین باید بتواند با جلوگیری از نشت بخار و تخلیه گازهای غیر متراکم مانند هوا در مصرف انرژی صرفه جویی کند. برای هر سیستم بخار در نیروگاه ها یا کارخانه های فرآوری، تله بخار یک جزء ضروری است. این تجهیز بخار را در فرآیند حفظ می کند که به حداکثر استفاده از گرما کمک می کند و در نتیجه کارایی انرژی را افزایش می دهد.

تله های بخار بر اساس اصول ساخت و عملکرد به دسته های مختلفی طبقه بندی می شوند و چندین مدل مختلف از تله بخار وجود دارد. برای محدود کردن انتخاب های خود و یافتن تله بخار که به بهترین وجه با اهداف شما مطابقت دارد،موارد زیر را مشاهده کنید.

چگونه کاربرد تله بخار بر انتخاب آن تأثیر می گذارد

با توجه به تنوع زیاد تله‌های بخار و ویژگی‌های عملکردی آن‌ها، کاربران ممکن است هنگام تلاش برای انتخاب تله صحیح برای تخلیه مؤثرتر میعانات از کاربردهای بخار خود با مشکل مواجه شوند.

ملاحظات کلیدی انتخاب تله باید شامل درجه بندی فشار و دما، ظرفیت تخلیه، نوع تله، مواد بدنه و بسیاری از عوامل مرتبط دیگر باشد. اگرچه ممکن است در ابتدا دلهره آور به نظر برسد، این فرآیند را می توان به طور کلی به چهار مرحله آسان برای درک تقسیم کرد:

1. الزامات تخلیه کاربرد تله بخار (به عنوان مثال تخلیه گرم یا تحت خنک) را تعیین کنید و نوع تله منطبق را انتخاب کنید.
2. مدل تله را با توجه به فشار عملیاتی، دما، جهت گیری و هر شرایط مرتبط دیگر انتخاب کنید.
3. الزامات بار کاربردی را محاسبه کنید و ضریب ایمنی توصیه شده سازنده تله را اعمال کنید.
4. انتخاب تله نهایی را بر اساس کمترین هزینه چرخه زندگی (LCC) قرار دهید

انتخاب تله بخار: درک مشخصات

تاثیر شرایط عملیاتی بر مشخصات تله

شرایط سیستم حداقل مشخصات تله را برای فشار، دما، ظرفیت تخلیه، مواد و نوع اتصال تعیین می کند.

متریال بدنه

جنس بدنه تله بخار یکی از اولین مواردی است که هنگام انتخاب تله باید به آن توجه کرد. این ماده بر اساس حداکثر دما و فشار عملیاتی در محل تخلیه میعانات (CDL)، محیط اطراف و الزامات برای طول عمر/حداقل نگهداری انتخاب می‌شود. این ماده همچنین باید دارای تست فشار و مشخصات طراحی لوله کشی حداکثر فشار و دما باشد.

مواد مورد استفاده برای بدنه تله بخار، پوشش و سایر قطعات مقاوم در برابر فشار هیچ تفاوتی با مواد مورد استفاده در انواع دیگر شیرها ندارند. چند نمونه عبارتند از:

• چدن خاکستری/ چدن داکتیل
• کربن استیل
• استنلس استیل

حداکثر فشار و دمای قابل اعمال مواد بدنه لزوماً معادل حداکثر فشار و دمای عملیاتی تله بخار نیست. این به این دلیل است که حداکثر فشار و دمای عملیاتی را می توان با مقاومت فشار / دما سایر قطعات مانند واشر و سایر اجزای داخلی محدود کرد.

علاوه بر این، استانداردهای مختلف مانند ASME یا DIN می توانند بر حداکثر فشار / دمای عملیاتی مواد تله تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، چدن A126 دارای حداکثر فشار مجاز ۱۳ بار گیج (۱۹۰ psig) بر اساس استانداردهای DIN، اما ۱۶ بار گیج (۲۵۰ psig) طبق استانداردهای ASME است. همچنین، تله‌های فولادی ضد زنگ اخیراً محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند، زیرا معمولاً نگهداری از آنها آسان‌تر است و عمر طولانی‌تری ارائه می‌دهند.

سایزینگ تله بخار

تعداد زیادی از کاربران بخار، اندازه تله را بر اساس اندازه لوله های موجود انتخاب می کنند. با این حال، اندازه تله باید دقیقاً با اندازه لوله کشی در سمت خروجی تجهیزاتی که میعانات را به تله می رسانند، مطابقت داشته باشد.

به طور کلی توصیه می شود که لوله های میعانات را در سمت تخلیه تجهیزاتی که میعانات را به تله بخار تامین می کنند مطابق جدول زیر اندازه گیری کنید:

به طور کلی، اندازه تله هرگز نباید کوچکتر از لوله‌های خروجی تجهیزات باشد، زیرا این امر می‌تواند منجر به غرقابی و آسیب و/یا مشکلات گرمایشی شود.

علاوه بر این، اندازه لوله در خروجی تله نباید بر اساس اندازه تله باشد، بلکه باید طوری طراحی شود که دبی مورد نیاز را ارائه دهد و افت فشار را برای جریان دو فاز محدود کند.

نوع اتصال تله بخار

اکثر کاربران بخار معمولاً بسته به کدها و مشخصات استاندارد ملی، صنعتی یا شرکتی به اتصالات تله بخار رزوه ای (پیچ)، جوشی یا فلنجی نیاز دارند.

اتصالات رزوه ای هزینه بسیار کمتری نسبت به اتصالات فلنجی برای نصب دارند، اما باید در حین نصب پیچ شوند، به این معنی که یا باید لوله خروجی تله قطع شود یا باید از اتصال استفاده شود تا امکان تعویض آسان تله فراهم شود. در تله های بخار اتصال رزوه ای، مهم است که رزوه های تله از استانداردهای رسمی پیروی کنند تا به حداقل رساندن آب بندی ضعیف اتصال به لوله های متصل کمک کند.

تله‌های دارای اتصالات جوش سوکتی (socket weld) معمولاً در برخی از کارخانه‌ها ترجیح داده می‌شوند تا میزان نشتی بخار را محدود کنند، اما اتصالات جوش سوکتی در حین تعویض می‌تواند دشوارتر باشد و همچنین ممکن است هزینه‌های نصب یا نگهداری بالاتری داشته باشد. علاوه بر این، برخی از مناطق ممکن است کمبود جوشکار واجد شرایط داشته باشند که می تواند کارایی کلی نصب یا تعمیر را کاهش دهد.

تله های دارای اتصالات فلنجی را می توان به راحتی جدا کرد و تنها در صورتی که تله جدید دقیقاً به همان اندازه و ابعاد رو در رو باشد، آن را جدا کرده و جایگزین کرد. هنگام تعیین تله‌های فلنجی در پروژه‌های ساختمانی جدید، بهتر است به ابعاد دقیق رو در رو مطابق با اقلام تولیدی استاندارد سازنده تله نیاز داشته باشید.

انتخاب تله بخار: ضریب ایمنی و هزینه چرخه عمر

فاکتور ایمنی (safety factor) چیست؟

ضریب ایمنی ضریبی است که هنگام انتخاب ظرفیت تخلیه مورد نیاز تله استفاده می شود. برای مثال هایی که حجم میعانات از مقادیر محاسبه شده/پیش بینی شده بیشتر می شود، به ایجاد یک منطقه بافر کمک می کند. بار تخمینی میعانات باید همیشه در ضریب ایمنی توصیه شده برای انتخاب تله ضرب شود.

جدول زیر به طور خلاصه نشان می دهد که چگونه نوع تله بر ضریب ایمنی تأثیر می گذارد:

ضریب ایمنی حداقل تحت تأثیر دو عنصر قرار می گیرد: اوج بار میعانات و نوع تله نسبت به زمان پاسخ.

اوج بار میعانات (Peak Condensate Load)

اوج (یا حداکثر) بار میعانات روی تجهیزات ممکن است به دلایل متعددی از بار متوسط بیشتر باشد. به عنوان مثال، تجهیزات سرد در هنگام راه اندازی، معمولاً بارهای میعانات بسیار بیشتری را نسبت به هنگام کار معمول ایجاد می کنند. بار میعانات همچنین می تواند در طول دوره ای که محصول سردترین فرآیندهای دسته ای است به شدت افزایش یابد.

برای تله های بخار در شبکه های توزیع بخار، هر زمان که یک تله منفرد مسدود شود، تله بعدی در صف ممکن است برای تخلیه میعانات برای دو مکان زهکشی میعانات (CDL) مورد نیاز باشد.

مقدار عددی ضریب ایمنی

توصیه های ضریب ایمنی سازنده می تواند بین ۱٫۵ تا ۵٫۰ یا بیشتر متفاوت باشد. اینها به عواملی مانند طراحی تله، رتبه بندی ظرفیت محافظه کارانه، ویژگی های سایش دهانه، اهمیت یک کاربرد و غیره بستگی دارد.

از آنجایی که ظرفیت تخلیه میعانات در برگه‌های مشخصات با فرض تخلیه مداوم محاسبه می‌شود، برخی از انواع تله بخار که به صورت متناوب (روشن/خاموش) کار می‌کنند، مانند تله‌های نوع دیسکی و سطلی، ممکن است نیاز به استفاده از ضریب ایمنی بزرگ‌تری برای به حداقل رساندن مشکلات پشتیبان بین چرخه ها داشته باشند. 

علاوه بر این، برخی از تله‌های تولیدکنندگان توصیه‌های ضریب ایمنی بالاتری دارند تا صرفاً اندازه دهانه بزرگ‌تری برای کاهش انسداد فراهم کنند. در مقایسه، تله هایی که به طور مداوم میعانات را تخلیه می کنند، مانند تله های شناور دارای رتبه محافظه کارانه، معمولاً فقط به ضریب ایمنی ۱٫۵ نیاز دارند.

ضریب ایمنی همچنین ممکن است به جبران زمانی که اختلاف فشار ناکافی در تله مانع تخلیه میعانات می شود، مانند زمانی که فشار برگشتی افزایش می یابد، کمک کند.

در طول انتخاب تله بخار، بسیار مهم است که پس از محاسبه بار کاربرد، ضریب ایمنی توصیه شده سازنده تله را اعمال کنید، و مطمئن شوید که اندازه تله نیز ظرفیت کافی برای کاربرد را ارائه می دهد.

هزینه چرخه عمر تله بخار (Trap Life Cycle Cost)

تله‌های بخار بخش ضروری و دائمی سیستم‌های بخار هستند و باید با توجه به هزینه چرخه عمر (LCC) انتخاب شوند تا کمترین هزینه سیستم را در دراز مدت ارائه دهند. این بدان معناست که هزینه خرید اولیه تنها باید یکی از عوامل تصمیم گیری هنگام انتخاب یک تله باشد. سایر هزینه های مربوط به نگهداری، نصب، تعویض و همچنین تلفات مالی عملیاتی ناشی از نشت بخار عملکردی و خرابی و غیره نیز باید در نظر گرفته شود.

سایش سریع اجزای داخلی مانند نشیمنگاه سوپاپ باعث می شود که نشت بخار در طول زمان افزایش یابد و در نهایت منجر به تعویض زودهنگام تله بخار شود. زمان تعویض معمولاً با ارزیابی هزینه های تعویض و مقایسه آن با افزایش تلفات ناشی از نشت بخار و سایر تلفات مانند تلفات ناشی از خرابی تله تعیین می شود. روش دیگر، برخی از طرح های تله بخار بیشتری نسبت به سایرین نشت می کنند، حتی در حالی که مطابق با مشخصات طراحی هستند. این تله ها را می توان در مرحله طراحی از بین برد.

انواع تله بخار بر اساس اصول کارکرد

هر مدل تله بخار ویژگی های خاص خود را دارد و تفاوت در فرآیندهای عملیاتی تله ها مستقیماً به مناسب بودن یا نبودن آنها برای یک کاربرد خاص مربوط می شود. تله های بخار را می توان بر اساس اصول عملکرد به سه نوع مختلف تقسیم کرد:

تله بخار مکانیکی

تله‌های بخار مکانیکی (همچنین به عنوان تله‌های چگالی نامیده می‌شوند) شامل Free Float®، شناور اهرمی (lever float) و تله‌های بخار سطلی معکوس (inverted bucket) هستند. تله های مکانیکی با استفاده از اختلاف چگالی بین بخار (یا هوا) و میعانات عمل می کنند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد تله های مکانیکی، به مقاله زیر مراجعه کنید:

تله های مکانیکی چگونه کار می کنند: 

تله های مکانیکی تله های بخاری هستند که بر اساس اصل وزن مخصوص (مخصوصاً تفاوت در وزن مخصوص آب و بخار) عمل می کنند، بر خلاف انواع دیگر تله های بخار که به تغییر دما یا تغییر سرعت/فاز متکی هستند. در تله های مکانیکی، دریچه به دلیل حرکت شناوری که با جریان میعانات بالا و پایین می رود، باز و بسته می شود.

تله های مکانیکی می توانند در پاسخ دقیق به جریان میعانات عمل کنند بدون اینکه عملکرد آنها توسط اکثر عوامل خارجی به خطر بیفتد. این یکی از مزایای متمایز آنها نسبت به تله های بخار ترموستاتیک و ترمودینامیکی است که عملکرد آنها می تواند تحت تأثیر عوامل خارجی مانند باران، باد یا حتی عایق باشد.

دو نوع اصلی تله بخار مکانیکی وجود دارد: تله های شناور و تله های سطلی معکوس. تله‌های شناور معمولاً از یک شناور کروی آب بندی شده استفاده می‌کنند، در حالی که تله‌های سطلی معکوس از یک فنجان شناور و استوانه‌ای وارونه استفاده می‌کنند.

شناوری نیروی کلیدی است که در هسته هر دو نوع تله مکانیکی عمل می کند، اما ساختار و اصول عملکرد آنها کاملاً متفاوت است.

نوع شناور (Float Type)

در تله های شناور، موقعیت شناور مستقیماً تحت تأثیر سطح میعانات موجود در تله قرار می گیرد. شناور به جریان میعانات واکنش نشان می دهد و شیر را باز و بسته می کند تا جبران شود.

دو طرح اساسی برای تله های شناور استفاده می شود:

• شناور اهرمی (lever float)
• شناور آزاد (Free Float).

در طرح های شناور اهرمی، یک شناور به اهرمی متصل می شود که شیر را کنترل می کند. با ورود میعانات به تله، شناور شناور می شود و اهرم را حرکت می دهد و باعث باز شدن شیر تله می شود. با این حال، به دلیل حرکت محدود بازوی اهرمی، سر شیر اغلب در مسیر جریان میعان باقی می ماند که ممکن است منجر به نیروی کششی اضافی شود که در شرایط جریان بالا، شیر را ببندد.

در تله های Free Float، شناور به یک اهرم متصل نیست و خود شناور به عنوان دریچه برای تله عمل می کند. Free Float قادر است به طور مستقل از دهانه خارج شود و اجازه می دهد میعانات بدون انسداد تخلیه شود. علاوه بر این، چرخش طبیعی Free Float اجازه می دهد تا تعداد تقریبا بی نهایت نقطه تماس برای آب بندی کردن دهانه، به طور قابل توجهی کاهش سایش موضعی دریچه را فراهم کند.

یکی از تفاوت های کلیدی در عملکرد تله های شناور و تله های سطلی معکوس، نوع زهکشی میعانات است که آنها ارائه می کنند. تله های شناور، زهکشی مداوم را فراهم می کنند، در حالی که تله های سطلی معکوس زهکشی متناوب را ایجاد می کنند.

در تله‌های بخار که به طور مداوم میعانات را تخلیه می‌کنند، شناور بر اساس بار میعانات وارد شده به تله بالا و پایین می‌رود و به شیر اجازه می‌دهد تا به طور خودکار با سطح میعانات موجود در تله تنظیم شود. هنگامی که میعانات وارد می شود، دریچه به اندازه ای باز می شود که میعانات را تخلیه کند و پس از قطع جریان میعانات بسته می شود. این به تله اجازه می دهد تا به سرعت به نوسانات بار میعانات واکنش نشان دهد.

نوع سطل معکوس (Inverted Bucket Type)

در تله‌های بخار سطلی معکوس، سطل درون تله به اهرمی متصل می‌شود که در پاسخ به حرکت سطل، شیر تله را باز و بسته می‌کند. هنگامی که بخار یا هوا در قسمت زیرین سطل معکوس جریان می یابد و میعانات از بیرون آن را احاطه می کند، بخار باعث می شود سطل شناور شود و بالا بیاید. در این موقعیت، سطل باعث بسته شدن شیر تله می شود. یک سوراخ در بالای سطل وجود دارد که اجازه می دهد مقدار کمی از بخار به بالای تله رها شود، جایی که در پایین دست تخلیه می شود. همانطور که بخار از سوراخ دریچه خارج می شود، میعانات شروع به پر کردن داخل سطل می کند و باعث فرو رفتن آن می شود و به اهرم اجازه می دهد دریچه تله را باز کند و میعانات را تخلیه کند (همراه با هر بخاری که در تله نگهداری می شود).

در تله های بخار که به طور متناوب تخلیه می شوند، تا زمانی که مقدار قابل توجهی بخار از سطل تخلیه نشود، میعانات تخلیه نمی شود و در نتیجه باعث فرو رفتن سطل و باز شدن دریچه می شود. در نتیجه، هنگامی که دریچه بسته است، می تواند به طور کامل بسته شود، بدون اینکه میعانات تخلیه شود تا زمانی که مقدار مشخصی بخار از داخل سطل تخلیه شود.

جریان میعانات گازی از تجهیزات و خطوط بخار به طور کلی بدون توجه به نحوه عملکرد یک تله بخار خاص، پیوسته است. به این ترتیب، در تله‌های بخار که به طور متناوب تخلیه می‌شوند، تا زمانی که دریچه بسته بماند، میعانات در داخل تله جمع می‌شود.

انتخاب تله بر عملکرد در سیستم های کم میعان تأثیر می گذارد

تله بخار در هر سیستمی که در آن میعانات تشکیل می شود، حتی اگر در حجم های بسیار کم تشکیل شود، ضروری است، مانند سیستم هایی که از بخار فوق گرم استفاده می کنند. به همین دلیل، درک نحوه عملکرد تله‌های بخار در محیط‌هایی که بارهای میعانات ممکن است بسیار کم باشد، مهم است.

در سیستم های فوق گرم اغلب میعانات کمی وجود دارد. در طول چنین عملیاتی، ممکن است آب کافی در داخل یک تله سطل معکوس برای ایجاد شناوری وجود نداشته باشد. در نتیجه، سطل به پایین تله می افتد و مقدار زیادی بخار فوق گرم نشت می کند. این نه تنها پرهزینه است، بلکه می تواند فشار برگشتی را نیز افزایش دهد.

تله های شناور نیز در هنگام استفاده در سیستم های فوق گرم تحت تأثیر قرار می گیرند. در تله های شناور اهرمی، سر سوپاپ بسیار نزدیک به نشیمنگاه است. عملکرد جریان کم ممکن است باعث شود میعانات با سرعت بسیار بالا از شیر عبور کند و باعث فرسایش اجزای شیر شود که به عنوان “کشش سیم” شناخته می شود. با این حال، یک Float Free در طول سرویس جریان کم از بالای سیت جدا می شود. از آنجایی که سر شیر مستقیماً در مسیر جریان قرار ندارد، حتی در شرایط جریان کم نیز از کشیدن سیم جلوگیری می شود.

شماره روزنه حداکثر فشار قابل عمل را نشان می دهد

یکی از ویژگی های قابل توجه تله های مکانیکی این است که اندازه روزنه های متفاوتی بر اساس اختلاف فشار برای هر مدل موجود است. اندازه روزنه طوری طراحی شده است که با حداکثر فشار عملیاتی (PMO) تله مطابقت داشته باشد.

درک این نکته مهم است که اگر یک تله در بالای PMO آن استفاده شود، شیر تله ممکن است نتواند باز شود. در این وضعیت که به عنوان “بلوک فشار” شناخته می شود، تله بسته باقی می ماند و میعانات تخلیه نمی شود.

تله بخار ترمودینامیکی

دو دسته اصلی تله بخار ترمودینامیکی وجود دارد: دیسک ترمودینامیکی و ضربه ترمودینامیکی. از این دو، تله‌های دیسکی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند، شاید به این دلیل که تله‌های ضربه‌ای می‌توانند بخار پایلوت را نشت کنند و ممکن است در حضور حتی مقدار کمی کثیفی که کانال پایلوت را مسدود می‌کند، از کار بیفتند. به این دلایل، این مقاله فقط تله‌های دیسکی را پوشش می‌دهد.

تله‌های بخار ترمودینامیکی با استفاده از تفاوت انرژی جنبشی بین بخار با سرعت بالا (گاز) و میعانات با حرکت کندتر (مایع) عمل می‌کنند.

تله بخار نوع ترمودینامیکی به دلیل اندازه جمع و جور و تطبیق پذیری آنها در یک محدوده فشار گسترده ارزشمند است. آنها می توانند ساختار ساده ای داشته باشند و در موقعیت های افقی یا عمودی کار کنند. این ویژگی‌ها، تله‌های بخار ترمودینامیکی را به گزینه‌ای مطلوب برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای بخار فرآیند، تریسینگ، قطره‌ای و خاص بخار تبدیل می‌کند.

تله دیسک چگونه کار می کند:

در تله بخار دیسکی ترمودینامیکی، جریان میعانات توسط یک سر شیر دایره ای شکل (دیسک سوپاپ) کنترل می شود که در برابر سیت سوپاپ باز و بسته می شود. دیسک سوپاپ از تمام قسمت های دیگر تله جدا شده و در بالای نشیمنگاه سوپاپ قرار می گیرد.

نشیمن سوپاپ از دو حلقه متحدالمرکز (حلقه نشیمنگاه) تشکیل شده است: یک حلقه داخلی و یک حلقه بیرونی. حلقه داخلی سوراخ ورودی سیال را از سوراخ(های) خروجی جدا می کند و از اتصال کوتاه بخار به خروجی جلوگیری می کند. حلقه بیرونی نشت بخار از محفظه فشار بالای دیسک به خروجی را کنترل می کند.

مزایای دیسک تله ترمودینامیکی

• نصب آسان: فشرده و جمع و جور. قابل نصب در حالت عمودی یا افقی
• انتخاب و ذخیره سازی آسان: یک تله می تواند طیف وسیعی از فشارها را پوشش دهد
• قابل استفاده بر روی بخار فوق گرم: بدون نیاز به آب بندی آب
• بسیار مقاوم در برابر آسیب ناشی از یخ زدگی: آب کمی در داخل بدنه تله باقی می ماند.
• هزینه اولیه کم: ساختار نسبتا ساده

محدودیت های تله دیسک ترمودینامیکی

• عمر مفید کمتر: مکانیسم عملیاتی باعث ساییدگی روکش سوپاپ می شود
• از دست دادن بخار بیشتر: هیچ آب بندی نمی تواند منجر به از دست دادن بخار در طول تخلیه میعان شود.
• حساس به شرایط محیطی: باران و/یا هوای سرد می تواند منجر به عدم تحرک بار شود.
• پر سر و صدا: مکانیسم عملیاتی باعث آزاد شدن تقریباً فوری حجم بالایی از میعانات می شود که نسبت به سایر انواع تله بخار صدای بیشتری ایجاد می کند.

تله بخار ترموستاتیک

این تله‌ها شامل بی متال، فشار متعادل و تله‌های ترموستاتیک انبساط هستند. تله های ترموستاتیک با استفاده از اختلاف دمای بین میعانات نزدیک به دمای بخار و میعانات سرد شده (یا هوای با دمای پایین) عمل می کنند.

“بی متال” یک عنصر ترموستاتیک است که از دو صفحه فلزی غیرمشابه به هم چسبیده تشکیل شده است. این فلزات نامشابه دارای ضرایب انبساط حرارتی متفاوتی هستند و هنگامی که در معرض تغییر دما قرار می گیرند، عنصر شروع به تغییر شکل می کند.

تله‌های بخار بی متال از تغییر شکل عنصر دو فلزی برای باز کردن یا بستن سر شیر استفاده می‌کنند.

برخی از تله های بخار بی متال را می توان طوری طراحی کرد که در دمای کاری از پیش تعیین شده کار کنند. سایر تله های بخار بی متال می توانند دمای عملیاتی خود را توسط اپراتورهای میدانی تنظیم کنند. عنصر بی متال موجود در این تله ها برای باز کردن تله در زمانی که دما خیلی پایین است یا بستن تله زمانی که دمای معتدل خیلی بالا است استفاده می شود.

بخار اشباع تا زمانی که فشار تغییر نکند در دمای ثابت باقی می ماند، اما میعانات به مرور زمان گرما را از دست می دهند و حتی در حالی که فشار آن ثابت می ماند، خنک می شود. تله های بخار بی متال با استفاده از تغییرات دما در میعانات عمل می کنند. آنها ساختار ساده و اصول کار قابل درک دارند.

تله بخار بی متال مدرن

تله بخار با دمای زهکشی ثابت فقط در سیستمی که در محدوده فشار محدود کار می کند قابل استفاده است. برای رفع این مشکل، تله‌های بخار بی متال معمولاً دارای یک پیچ تنظیم برای تغییر دمای زهکشی هستند. با این حال، چنین تله هایی باید قبل از استفاده با توجه به شرایط سیستم تنظیم شوند و به طور خودکار با تغییرات غیر منتظره سازگار نمی شوند. به این دلایل، تله‌های بخار بی متال فقط برای کاربردهای خاص مناسب هستند و انتخاب باید به دقت مورد توجه قرار گیرد.

با این حال، خود بی متال به طور گسترده ای به عنوان یک عنصر مکمل در انواع دیگر تله های بخار مانند شناور، سطل معکوس و انواع دیسک استفاده می شود. این بی متال عمدتاً به عنوان دریچه های هوا استفاده می شوند، یا به تله اجازه می دهند تا بارهای بزرگ میعانات را در هنگام راه اندازی و بارهای باقیمانده در هنگام خاموش شدن تخلیه کند.

کاربردهای هر نوع تله بخار

کاربردهای مناسب برای نوع Free Float

تله های بخار Free Float معمولاً اولین انتخاب برای حذف میعانات از تجهیزات مصرف کننده بخار، خطوط توزیع بخار و کاربردهای تریس دمای بالا هستند.

یک تله بخار Free Float می تواند فوراً میعانات را هنگامی که وارد بدنه تله می شود تخلیه کند، بنابراین از تجمع میعانات جلوگیری می کند و خطر چکش آب در خط توزیع بخار را کاهش می دهد. این تله ها راندمان عملیاتی تجهیزات را با امکان تماس بخار با تمام سطح انتقال حرارت افزایش می دهند. علاوه بر این، تله‌های Free Float بسیار کارآمد هستند زیرا دهانه تخلیه شیر توسط یک آب بند ثابت آب پوشانده شده است که از نشت بخار از بدنه تله جلوگیری می‌کند.

در مقابل، تله‌های سطلی معکوس (inverted bucket)، معمولاً شامل یک سوراخ داخلی برای خروج بخار (یا هوا) به طور مداوم و با هر چرخه هستند. سوراخ اشک معمولاً به اندازه‌ای کوچک است که از هد ررفت بخار قابل توجه جلوگیری کند، اما فقط مقدار محدودی هوا را حذف می‌کند که می‌تواند راه‌اندازی سیستم یا انتقال حرارت روی تجهیزات را مختل کند. علاوه بر این، عملکرد متناوب تله سطل معکوس باعث می شود که معمولاً کندتر از Free Float که به دلیل شناور بودن خود روی آب بلافاصله عمل می کند، واکنش نشان می دهد.

برخلاف تله‌های بخار Free Float که برای خروج کامل توپ شناور از مسیر جریان از طریق دهانه آن طراحی شده‌اند، تله‌های شناور اهرمی (lever float) معمولاً سر شیر خود را از روی سیت عقب می‌کشند. میعانات فلش که از دهانه عبور می کند ممکن است سر شیر را به سمت نشیمنگاه بکشد و جریان تله شناور اهرمی را کاهش دهد یا باعث جریان متناوب شود. به این دلایل، Free Float پیشرفته ترین طراحی تله بخار مکانیکی است.

Free Float و تله‌های بخار شناور اهرمی تنها انواع تله‌هایی هستند که دائماً هم بخار و هم میعانات را در بدن دارند. از آنجایی که بخار همیشه وجود دارد، این مدل ها برای سرویس در شرایط یخبندان مناسب هستند، مشروط بر اینکه تخلیه به اتمسفر تخلیه شود و بدنه در اثر یخ زدن تغییر شکل ندهد. برعکس، تله‌های سطل معکوس باید آب‌بندی مناسبی در پایین سطل داشته باشند و بنابراین این نوع تله‌ها می‌توانند در معرض آسیب یخ زدگی باشند.

کاربردهای مناسب برای نوع دیسک

تله بخار از نوع دیسکی فشرده و مناسب برای طیف وسیعی از فشار هستند. آنها معمولاً برای زهکشی اصلی بخار یا تخلیه تریسنگ دمای بالا استفاده می شوند. با این حال، تله‌های Free Float در همان سرویس‌ها کارآمدتر و بادوام‌تر هستند، بنابراین معمولاً تله‌های دیسکی به عنوان انتخاب دوم در این کاربردها توصیه می‌شوند.

با این حال، چندین کاربرد وجود دارد که تله‌های دیسکی به عنوان اولین انتخاب توصیه می‌شوند، و یکی از آن‌ها سرویس زهکشی شبکه بخار با فشار بالا است. برخی از تله‌های Free Float را می‌توان در سطوح فشار بالا تا ۱۲MPaG استفاده کرد، اما مدل‌های دیسکی وجود دارد که می‌توانند در سطح فشار حداکثر ۲۶MPaG استفاده شوند. به همین دلیل، تله‌های دیسکی در شرایط شدید فشار بالا، مانند سرویس‌های بخار/میعانات فوق بحرانی استفاده می‌شوند.

بعلاوه، در تاسیساتی که در آن خطر یخ زدگی وجود دارد، گاهی از تله‌های دیسکی استفاده می‌شود. این تله‌های دیسکی در یک موقعیت عمودی پایین نصب می‌شوند، زیرا میعانات داخل بدنه هنگام نصب در این موقعیت جمع نمی‌شوند، بنابراین تله بعید است یخ بزند. با این حال، این نوع نصب می تواند عمر تله دیسک را به دلیل افزایش چرخه به طور قابل توجهی کاهش دهد.

توجه داشته باشید که اگر تله بخار در معرض خطر یخ زدن باشد، مشکل جدی تر این است که اغلب خود خط نیز می تواند یخ بزند. تأسیساتی که علاقه مند به کاهش آسیب یخ زدگی هستند باید اطمینان حاصل کنند که خطوط در زمان خاموشی تخلیه می شوند.

کاربردهای مناسب برای نوع ترموستاتیک

به طور کلی تله‌های بخار Free Float را برای حذف میعانات از تجهیزات مصرف‌کننده بخار، خطوط توزیع بخار و ردیابی دمای بالا توصیه می‌کنند. با این حال، برای خطوط تریسینگ که در آن محصول باید در دمای پایین‌تر از دمای بخار نگهداری شود، نوع بی متال، نوع انبساط یا تله های ترموستاتیک فشار متعادل پر شده مخصوص مفید هستند، زیرا این تله ها می توانند دمای تخلیه را با سرد کردن فرعی و پشتیبان گیری کاهش دهند. میعانات وارد خط قبل از تله می شود.

در خطوط تریسینگ، تله های بخار ترموستاتیک خنک کننده فرعی که به درستی قرار گرفته و نصب شده اند، می توانند تمام گرمای نهان موجود به اضافه مقداری گرمای محسوس از میعانات را به محصول منتقل کنند. با استفاده از این گرمای محسوس، تله های ترموستاتیک راندمان عملیاتی بالایی را ارائه می دهند و به صرفه جویی در انرژی کمک می کنند.

مدل‌هایی از تله‌های ترموستاتیک فشار متعادل وجود دارد که برای تخلیه تجهیزات مصرف‌کننده بخار، شبکه‌های بخار یا خطوط تریسینگ دمای بالا استفاده می‌شوند، اما این کاربردها را به عنوان اولین انتخاب توصیه نمی‌کنند، زیرا انواع تله‌های ذکر شده در بالا در سرویس زهکشی مؤثرتر هستند.

تله های بخار ترموستاتیک نیز معمولاً به عنوان دریچه های هوا در سیستم های بخار استفاده می شوند.

انتخاب تله مناسب

همانطور که این مقاله نشان داده است، انواع مختلف تله بخار هر کدام برای کاربردهای متفاوتی مناسب هستند.