تله بخار

همان طور که می دانید، بخار ابزاری به کار گرفته شده در راستای انتقال مقادیر قابل کنترل انرژی از دیگ بخار اتوماتیک مرکزی می باشد. بخار تولید شده به وسیله بویلر دارای مقادیر قابل توجهی انرژی گرمایی است. این انرژی گرمایی غالبا به منظور گرما دادن به محصول استفاده می شود. هنگامی که در اثر گرم شدن محصول بخار انرژی گرمایی خود را از دست می دهد، عمل چگالش رخ می دهد. در چنین شرایطی قسمت قابل توجهی از انرژی ای که بخارحامل آن است، به دلیل هدر رفتن تشعشعات از لوله و اتصالات از بین رفته و بدین ترتیب عمل میعان رخ داده و بخار به مایع تبدیل می گردد. در صورتی که میعان رخ داده بلافاصله از بین نرود، انتقال گرما به چرخه فرآیند کند شده و در نتیجه کارایی سیستم به طور چشمگیری کاهش پیدا می کند.

به یاد داشته باشید که وجود کندانس گازی در سیستم بخار ممکن است منجر به صدمات فیزیکی ناشی از تجمع آب و یا خوردگی گردد. بنابراین لازم است که کندانس گازی سریعا از بین برود. چاره چیست؟ آیا ابزار مناسبی برای این کار وجود دارد؟

بله؛ تله بخار یا استیم تراپ را برای چنین مواقعی ساخته اند. برای آشنایی با دیگر شیرآلات صنعتی مانند کنترل ولو، میتوانید مقاله معرفی جدید ترین و پیشرفته ترین انواع شیرآلات صنعتی را مطالعه نمایید.

شماتیک سیستمی بر پایه بخار

تله بخار، ابزاری مفید و پرکاربرد

تله بخار (steam trap) که یکی از کاربردی ترین ابزارهای به کار گرفته شده در صنایع گوناگون است، شیری اتوماتیک می باشد که از خروج هوا از سیستم جلوگیری به عمل آورده و در صورت نیاز به تخلیه آب و یا گازهای نامحلول موجود در سیستم می پردازد. به عبارت ساده تر می توان گفت که این نوع شیر به فیلتر گازهای متراکم و غیر متراکم پرداخته و اجازه رهایی بخار را صادر نمی کند.

جالب است بدانید که نصب این استیم تراپ ها به صورت موازی با سیستم انجام شده و همان گونه که پیش تر نیز اشاره کردیم، اصلی ترین وظیفه ای که آن ها بر عهده دارند، تخلیه کندانسی است که در خطوط وجود دارد. قیمت تله بخار به نسبت کارایی بی نظیر آن بسیار مقرون به صرفه و مناسب است.

هدف از به کارگیری تله بخار (استیم تراپ) در سیستم های بخار، بیرون کردن آب تقطیر شده در داخل وسایل مصرف کننده حرارت یا خطوط لوله است. اگرچه این شیر اتوماتیک مانع از عبور بخار آب می شود، اما در عین حال به آب اجازه عبور می دهد. حال شاید این سوال ذهنتان را به خود درگیر کرده باشد که تله بخار در کدام قسمت سیستم قرار داده می شود؟

مکانیزم عملکرد تله بخار

مکان قرارگیری تله بخار (استیم تراپ)

لازم به ذکر است که تله بخار را غالبا بعد از مبدل، بعد از کندانسور و یا در انتهای لوله اصلی بخار مستقر می سازند. اگر شما هم به آن دسته از افرادی متعلق هستید که قصد خرید این دسته از شیرهای اتوماتیک را دارید، باید بدانید که انتخاب مناسب و نصب صحیح این نوع شیرها به منظور عدم بروز مشکلات گوناگون ضروری می باشد. بنابراین لازم است در هنگام خرید نکات حائز اهمیت در این زمینه را مد نظر قرار دهید.

حال که تا حدودی با تله بخار آشنا شدید، وقت آن فرا رسیده است به بررسی دقیق تر وظایف این شیر کاربردی بپردازیم.


بیشتر بخوانید: کنترل ولو چیست؟

وظایف تله بخار

تله بخار (استیم تراپ) موظف است به محض تجمع کندانس، هوا و دی اکسید کربن در سیستم نسبت به تفکیک و جداسازی آن ها با کمترین میزان اتلاف بخار اقدام نماید. هنگامی که بخار چگالیده شده و گرمای نهان خود را از دست می دهد، کندانس داغ ایجاد شده باید سریعا از سیستم جدا گردد تا بدین ترتیب پدیده ضربه قوچ رخ ندهد. در صورتی که در سیستم بخار، هوا وجود داشته باشد، مسلما این هوا مقداری از حجم سیستم را که مختص بخار است، اشغال می کند.

در چنین شرایطی دمای هوا و بخار موجود در سیستم به دمایی کمتر از دمای بخار خالص کاهش پیدا می کند. همان گونه که می دانید، هوا یک عایق قوی است. بنابراین اگر در سطح لوله و تجهیزات موجود بماند، زمینه کند و غیر یکنواخت شدن فرآیند انتقال حرارت را فراهم می سازد.

در صورت وجود دی اکسید کربن در سیستم بخار، بخاری که در این سیستم موجود است، موجب رانده شدن دی اکسید کربن به دیواره های سطح انتقال شده و همین امر موجب کاهش انتقال حرارت می گردد. لازم به ذکر است که وجود دی اکسید کربن در سیستم بخار منجر به تولید اسید کربنیک و در نتیجه ایجاد خوردگی در لوله ها و تجهیزات می شود.

تمام این عوامل دست به دست هم داده و اهمیت تفکیک کندانس، هوا و دی اکسید کربن را چند برابر ساخته اند. از این روست که تله بخار سبب کاهش این خطرات و آسیب ها می گردد.

معرفی و بررسی انواع تله بخار

جالب و در عین حال لازم است بدانید که انواع تله بخارها را در 3 دسته اصلی زیر طبقه بندی می کنند:

تله بخار مکانیکی

تله مکانیکی یکی از انواع تله بخارها هستند که عملکرد آن ها بر اساس اختلاف چگالی آب و بخار می باشد. از جمله مهم ترین نمونه های این دسته از انواع تله بخار می توان به تله بخار فلوتری و سطلی اشاره نمود. تله بخارهای مذکور از شناورهایی برخوردار هستند که در رابطه با سطح میعانات افزایش یافته و یا کاهش پیدا می کنند. گفتنی است که این حالت دارای یک اتصالی مکانیکی به منظور باز و بسته نمودن شیر می باشد.

طول عمر تله های مکانیکی حدود 3 الی 4 سال تخمین زده شده است. جالب است بدانید که تله های مکانیکی را غالبا در فرآیندهای پردازشی که نیازمند خروج کندانس به محض تولید هستند، مورد استفاده قرار می دهند. هدف از به کارگیری این نوع تله ها حفظ عملکرد بهینه فرآیند می باشد.

از جمله مهم ترین مزایای تله های مکانیکی می توان به تخلیه کندانس مثبت، تخلیه کندانس در دمای نزدیک به بخار و در نتیجه افزایش بهره وری کارخانه، اطمینان از عملکرد درست به دلیل وجود یک بخش متحرک در ساختار تحت عنوان دیسک، نگهداری ساده، طراحی مناسب، هزینه های نصب و راه اندازی کم و… اشاره نمود.

تله بخار مکانیکی

تله بخار ترموستاتیکی

تله های ترموستاتیکی دسته ای دیگر از انواع استیم تراپ های کاربردی عرضه شده به بازار هستند. عملکرد شیر در این دسته از تله ها متاثر از یک عنصر بی­متال یا فانوسی است. شیر مذکور در زمان وجود کندانسیت باز شده و هنگامی که بخار وجود دارد، بسته می شود. از آنجا که در این دسته از انواع تله بخارها درجه حرارت کندانس در ابتدای تشکیل آن با درجه حرارت بخار مساوی است، بنابراین طراحی و تنظیم عضو ترموستاتیکی باید به گونه ای صورت بپذیرد که تنها در درجه حرارت های کمتر از درجه حرارت بخار باز گردد. اگر چنین نباشد، همواره مقادیری از بخار زنده از داخل تله می گذرد.

جالب است بدانید که وجود یک ستون آب دائمی در بعد از تله در برخی از انواع تله بخارهای ترموستاتیکی زمینه جلوگیری از اتلاف بخار را مهیا می سازد. این امر همچنین از خروج هوا و گازهای غیر قابل تقطیر جلوگیری نموده و موجب انباشته شدن بیش از اندازه کندانس در خطوط اصلی یا تجهیزات می گردد. بدون شک این موضوع می تواند باعث بروز مشکلاتی در بهره برداری شود. گفتنی است که در تله های فاقد امکان انباشت کندانس، ممکن است پیش از این که شیر بسته شود، مقداری بخار هدر برود.  

لازم به ذکر است که استفاده از انواع تله بخارهای ترموستاتیکی در کاربردهایی نظیر ضدعفونی کارآمد می باشد. استفاده از انرژی گرمایی کندانس و کاهش میزان بخار هدر رفته در اثر کاهش دمای کندانس و در نتیجه پایین آمدن هزینه ها از جمله مهم ترین مزیت های این دسته از تله ها می باشد. از جمله مهم ترین انواع تله بخارهای ترموستاتیکی می توان به فانوسی و بی­متال اشاره نمود.  

استیم تراپ ترموستاتیکی

استیم تراپ ترمودینامیکی

تله بخارهای ترمودینامیکی دسته ای دیگر از انواع تله بخارها هستند که از ساختاری بسیار محکم برخوردار بوده و دارای عملکردی ساده هستند.

مولفه اصلی کارکرد این دسته از انواع تله بخار اثر دینامیکی بخار فلش می باشد. این دسته از انواع تله بخارها که با نام تله های دیسکی نیز شناخته می شوند، از قطعه ای دایره ای شکل و صفحه مانند در ساختار خود برخوردار هستند.

هنگامی که آب تقطیر شده به محفظه تله وارد می گردد، دیسک بدون کوچکترین حرکتی اجازه خروج آب تقطیر شده را به مدار برگشت می دهد. اما به محض این که بخار وارد شده و کشش حاصل از آن ایجاد می گردد، دیسک به طرف پایین شروع به حرکت کرده و بدین ترتیب موجب مسدود شدن خط خروجی می گردد.

پس از تقطیر بخار، وزن آب باعث می شود که دیسک مجددا به طرف بالا حرکت نماید.

بنابر آنچه تا بدین جا گفته شد، نتیجه می گیریم که عملکرد این نوع از انواع تله بخارها متناوب بوده و بر اساس سرعت جریان بخار و چگالی آب حاصل از تقطیر صورت می پذیرد. این دسته از تله ها نیز دارای مزایای متعدد و متنوعی هستند که از جمله مهم ترین آن ها می توان حجم کم، قابلیت به کارگیری در وضعیت های محدود، مقاومت چشمگیر در برابر خوردگی و ضربات قوچ و… را نام برد.

استیم تراپ ترمودینامیکی

استفاده از شیر دستی به جای تله بخار (استیم تراپ)؛ ایده ای تئوری که عملی نمی شود!

بسیاری از افراد بر این باورند که می توان به جای استفاده از تله بخار با به کارگیری شیرهای تنظیم دستی به کنترل مقدار کندانس پرداخت. آیا چنین کاری درست است؟

جالب است بدانید که این کار از نظر تئوری کاملا درست و قابل انجام است. اما از آن جا که شرایط مورد نیاز به منظور رسیدن به چنین امکانی محدود می باشد، در عمل می توان گفت که به کارگیری چنین راه حلی امکان پذیر نیست.

شاید برایتان جالب باشد: کنترل ولو برقی