Với sự ra đời của động cơ hơi nước, và các hệ thống nồi hơi. Chúng đã giúp giải phóng sức lao động của con người, nâng cao năng lực sản xuất.
Nhưng trong tất cả các hệ thống truyền tải hơi nóng đều phát sinh hiện tượng ngưng tụ hơi nước, mặc dù đây là hệ quả tất yếu, việc có nước bên trong hệ thống ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất cũng như độ bền của toàn bộ hệ thống. Để giải quyết vấn đề trên bẫy hơi đã ra đời.
Bẫy hơi là gì? Steam trap là gì?
Bẫy hơi tên tiếng anh là Steam trap, thiết bị này còn được biết đến với khá nhiều cái tên khác nhau như cốc ngưng, bộ xả ngưng.
Là một loại van được sử dụng để tách nước ngưng tụ, ra khỏi hệ thống hơi nóng và sau đó xả lượng nước này ra ngoài hệ thống, một cách tự động khi đã ngưng tụ đủ, và tự động đóng lại khi nước được xả hết,
Trong hệ thống truyền tải luồng hơi cao áp, luồng hơi cao áp được tạo ra từ các nồi hơi. Sau một khoảng thời gian hoạt động ngắn, hơi nước sẽ ngưng tụ và đọng lại ở những vị trí thấp. Nếu không có biện pháp loại bỏ lượng nước này ra khỏi hệ thống, về lâu dài lượng nước tích tụ ngày một tăng lên, làm ảnh hưởng đến khả năng làm việc, cũng như độ bền của cả hệ thống.
Để Đưa được lượng nước ngưng đọng này ra khỏi hệ thống, bẫy hơi là lựa chọn tối ưu nhất.
Lịch sử hình thành và phát triển của bẫy hơi
Hơi nước có nhiệt độ và áp suất cao, được con người ứng dụng trên các loại động cơ hơi nước nhằm mục đích phục vụ một số ngành công nghiệp vào khoảng thế kỷ 18. Lúc này hơi nước đóng vai trò là nguồn động lực chủ yếu, cho các loại động cơ hơi nước.
Các đường ống dẫn hơi nước lúc bấy giờ, đối mặt với vấn đề có khá nhiều nước ngưng tụ, ban đầu để xử lý tình trạng này, người ta thường lắp những van xả trên những chỗ chủng của đường ống. Tuy nhiên thiết bị này có nhược điểm khi xả nước ngưng, sẽ kèm theo cả hơi, là giảm áp suất của toàn bộ hệ thống, và phải vận hành trực tiếp bằng tay, khá là mất thời gian.
Nên người ta đã nghiên cứu, chế tạo ra một thiết bị có khả năng xả nước ngưng đọng mà không ảnh hưởng đến áp suất bên trong hệ thống, và có khả năng làm việc tự động. Thế là những chiếc bẫy hơi đầu tiên đã được ra đời.
Sau một quãng thời gian các loại động cơ đốt trong ra đời, mang lại những ưu điểm vượt trội so với loại động cơ hơi nước ngày đó như, hiệu xuất động cơ cao hơn, kích thước nhỏ gọn hơn.
Các hệ thống hơi nước có nhiệt độ và áp suất cao, không được sử dụng trên các động cơ hơi nước nữa. Thay vào đó, chúng được chuyển qua sử dụng cho các hệ thống sưởi ấm.
Trải qua thời gian phát triển các loại động cơ hơi nước, đã bộc lộ nhiều hạn chế thay vào đó người ta chuyển qua sử dụng động cơ đốt trong. Hơi nước lúc này được sử dụng vào mục đích sưởi ấm, tiếp theo là là sử dụng trong các hệ thống sấy, rồi nhiệt điện,… Việc hệ thống hơi nước được ứng dụng trong những lĩnh vực khác nhau, đòi hỏi những yêu cầu kỹ thuật khác nhau, từ đó các thiết bị đi kèm cũng có những cải tiến và thay đổi cho phù hợp, và bẫy hơi cũng không ngoại lệ
Từ lúc hình thành đến thời điểm hiện tại đã có rất nhiều các dòng bẫy hơi khác nhau, có cấu tạo và cách thức làm việc khác nhau.
Vào đầu những năm 1800, loại bẫy hơi thùng ngược ra đời, bẫy hơi có hệ thống tính trữ lượng nước ngưng tụ, một van xả nước được điều khiển đóng mở thông qua hệ thống đòn bẫy liên kết với thùng phao, khi thùng phao chìm xuống dưới van xả nước mở, khi thùng phao nổi lên van xả nước đóng.
Bẫy hơi kim loại được ra đời và năm 1860. Với kết cấu gồm một thanh kim loại thẳng, một đầu gắn với đĩa van, đầu còn lại gắn với những tấm kim loại có độ giản nở về nhiệt khác nhau, khi nhiệt độ bên trong thiết bị thay đổi, những đĩa kim loại bị biến dạng từ đó điều khiển trạng thái đóng, mở van xả nước ngưng.
Năm 1940, ra đời sản phẩm bẫy hơi nhiệt động. Thiết bị đóng mở dựa trên sự chênh lệch áp suất ở hai chiều trên và dưới của đĩa van.
Năm 1996, ra đời sản phẩm bẫy hơi phao bi cầu. Là một dạng bẫy hơi cơ học hoạt động đóng mở phụ thuộc vào độ mở của phao bi.
Cấu tạo của bẫy hơi
Như mình đã nói từ đầu, thiết bị bẫy hơi rất đa dạng với nhiều chủng loại và kích thước khác nhau. Theo như nguyên lỹ hoạt động bẫy hơi được phân loại ra làm ba loại chính. Sau đây hãy cùng mình đi tìm hiểu về cấu tạo cụ thể của từng loại bẫy hơi.
Cấu tạo bẫy hơi cơ
Đây là mẫu bẫy hơi hoạt động chủ yếu dựa trên những chuyển động, và định luật cơ học, các bộ phận của thiết bị được liên kết và thiết kế để có thể, truyền động cũng như khuếch đại được lực tác động.
Với kiểu bẫy hơi cơ ta có hai loại phổ biến hiện nay là loại: Bẫy hơi thùng úp, và bẫy hơi phao bi.
Thiết bị được cấu tạo từ các bộ phận chính sau:
- Nắm: Chi tiết này vừa có nhiệm vụ đóng kín thiết bị, giúp cho các chi tiết liên kết lại với nhau thành một thể hoàn chỉnh, bên trong nắp đậy đước thiết kế đường thông đến cửa xả, để nước ngưng đọng có thể thoát ra ngoài. Nắp được thiết cũng một loại vật liệu với thân van có thể là gang, thép, inox,…
- Đòn bẩy đóng mở van xả: Chi tiết có mộ đầu nối với thùng phao, đầu còn lại nối với nối với van xả nước ngưng, thông qua chuyển động lên xuống của thùng phao để đóng hoặc mở van.
- Cửa vào hơi nóng: Bẫy hơi sẽ được nối thông với hệ thống thông qua cửa này, kiểu nối có thể là nối ren hoặc nối bích tùy thuộc vào mục đích thiết kế của nhà sản xuất, sau khi nối với đường ống, hơi nóng sẽ đi vào thiết bị để ngưng tụ lượng độ ẩm mà hơi nóng mang theo.
- Thùng phao: Chi tiết sẽ nổi lên hoặc chìm xuống phụ thuộc vào, lượng nước ngưng tụ bên trong bẫy hơi, khi lượng nước ngưng tụ đủ nhiều, thùng phao sẽ chìm xuống, thông qua cánh tay đòn để mở van xả.
- Màng lọc: Màng lọc có tác dụng lọc sạch hơi trước khi đi vào bên trong thiết bị.
- Bu lông màng lọc: Có nhiệm vụ đóng kín hệ thống, ngăn không cho hơi nóng thoát ra ngoài, khi cần bu lông màng lọc được tháo ra, để vệ sinh màng lọc, sau khi vệ sinh ta cần lắp các chi tiết lại vị trí ban đầu.
- Thân: Thân có vai trò bảo vệ, liên kết các chi tiết cấu thành của thiết bị, đồng thời thân bẫy hơi tạo điều kiện ngưng đọng độ ẩm trong hơi nóng, và chứa đựng lượng nước ngưng đến khi nó được xả ra bên ngoài.
- Cửa xả: Thông qua của xả lưu chất được đưa ra khỏi thiết bị.
- Van xả: chi tiết này có nhiệm vụ đóng mở đường xả nước ngưng.
Cấu tạo bẫy hơi nhiệt động
Thiết bị hoạt động nhờ sự chênh lệch áp suất ở hai phía trên và dưới của đĩa van, sự chênh lệch áp suất này phát sinh khi có sự thay đổi về nhiệt độ, giữa hai mặt trên và dưới của đĩa van. Đây mà kiêu bẫy hơi có thiết kế khá đơn giản, đồng thời mang lại hiệu quả cao nên được sử dụng khá phổ biến.
Sản phẩm được cấu tạo từ các chi tiết sau:
- Nắp: nắp van có nhiệm vụ đóng kín, tạo đường ra của khí nén, đồng thời giới hạn chuyển động đi lên của đĩa van.
- Cửa vào hơi nóng: Của vào được thiết kế mặt bích hoặc ren để có thể nối thiết bị vào hệ thống.
- Bu lông màng lọc: Có khả năng tháo lắp dễ dàng, giúp cho vệ sinh màng lọc trở nên tiện lợi hơn.
- Màng lọc: Màng lọc có nhiệm vụ ngăn không cho các loại tạp chất đi vào bên trong, thiết bị.
- Thân: Bộ phận này kết hợp với nắp van để tạo ra đường thông của khí nén đến cửa xả.
- Cửa xả: Cửa xả thông thường được thiết kế cùng kiểu lắp đặt với cửa vào, nên người dùng có thể lắp thêm bộ phận thu nước ngưng.
- Đĩa: Đĩa van có nhiệm vụ đóng mở đường xả nước, thông qua sự biến đổi về áp suất thông qua tác động của sự biến thiên nhiệt độ.
Cấu tạo bẫy hơi nhiệt tĩnh
Bẫy hơi nhiệt tĩnh hoạt động dựa vào tính chất giãn nở vì nhiệt của vật liệu.
Thiết bị được cấu tạo từ các chi tiết sau:
- Nắp: Đây là chi tiết có tác dụng làm kín thiết bị, nắp được chế tạo cùng một vật liệu với bộ phận thân.
- Đệm đĩa van: Tác dụng nâng cao độ kín của van khi ở trạng thái đóng.
- Cửa hơi nóng đi vào.
- Màng lọc: Lọc sạch lưu chất đi vào thiết bị từ cửa nóng.
- Bu lông màng lọc: Tác giống với những loại đã kê trên khác biệt nằm ở vị trí lắp đặt bu lông.
- Cửa xả
- Đĩa van: Đĩa van được thiết kế khá đặc biệt, mỗi loại bẫy hơi sẽ có thiết kế, cơ chế đóng mở khác nhau. Thông thường kiểu bẫy hơi nhiệt tĩnh van xả nước ngưng sẽ đóng mở thông qua chuyển động lên xuống của đĩa van.
- Trục van: Một đầu của chi tiết này được nối với các tấm kim loại cảm ứng nhiệt độ, đầu còn lại nối với đĩa van, được đặt theo phương thẳng đứng.
- Bu lông nắp van: Nhiệm vụ của chi tiết này là cố định nắp van
- Hệ đĩa kim loại: Bao gồm các đĩa kim loại xếp lại với nhau, thông qua việc giãn nở vì nhiệt của chúng để, nâng hoặc hạ đĩa van.
Nguyên lý hoạt động của bẫy hơi
Cách thức làm việc của các loại bẫy hơi là việc lặp đi lặp lại các quá trình, ngưng tụ độ ẩm của hơi nóng, mở van xả nước và đóng van xả nước ngưng.
Dưới đây diễn biến cụ thể của các quá trình: Ngưng tụ độ ẩm, xả nước ngưng, đóng van xả nước.
Đối với từng loại bẫy hơi.
Nguyên lý hoạt động của bẫy hơi cơ
Bẫy hơi cơ học kiểu thùng ngược, hoạt động dựa vào các nguyên tắc vật lý cơ bản thông qua các chi tiết liên kết và các chi tiết truyền động, để điều khiển hoạt động đóng mở của van xả nước.
Toàn bộ quá trình làm việc của van diễn ra như sau.
Đâu tiên lượng nước ngưng tụ sẽ được chảy vào bẫy hơi, đồng thời với thiết kế đặc biệt một lượng nhỏ hơi cũng được đưa vào trong thùng phao, ở đáy thùng có một lỗ thoát khí nhỏ nhằm kiểm soát thể tích choán chỗ của không khí.
Lượng nước ngưng tụ càng nhiều thể tích không khí bên trong thùng phao ngược càng giảm đi, đến một mực nước nhất định thùng phao sẽ chìm xuống, thông qua cánh tay đòn van xả được mở, nước ngưng được áp suất trong hệ thống đẩy ra bên ngoài.
Mực nước bên trong bẫy hơi giảm đồng nghĩa với thể tích choán chỗ của khí nén tăng lên, làm cho thùng phao nối lên cao, van xả nước được đóng lại, kết thúc một chu trình làm việc.
Trong suốt quá trình hệ thống làm việc các chu trình này sẽ xảy ra liên tục và nối tiếp nhau.
Nguyên lý hoạt động của bẫy hơi nhiệt tĩnh
Như mình đã nói ở trên, bẫy hơi nhiệt tĩnh hoạt động dựa trên tính chất giãn nở vì nhiệt của vật liệu.
Bên trong thiết bị có các miếng kim loại với sự giãn nở vì nhiệt khác nhau, được ghép với nhau theo từng cặp, chúng được liên kết với trục van.
Khi thiết bị đã được nối với hệ thống khí nén, ban đầu van xả nước ngưng sẽ ở trạng thái mở, vì các đĩa kim loại chưa tiếp xúc với hơi nóng, nên không có sự biến dạng.
Sau đó ta cấp hơi nóng vào hệ thống, các đĩa kim loại bắt đầu bị biến dạng, làm cho trục van di chuyển lên phía trên, và kéo theo đĩa van, tất yếu van xả nước sẽ đóng (như hình minh họa).
Trạng thái đóng vẫn tiếp tục duy trì, trong suốt quá trình này hơi nước không ngừng được ngưng tụ và tăng dần lên, được chứa trong khoang bẫy ngưng.
Đến một ngưỡng nhất định, vì chất lỏng cụ thể là nước có nhiệt độ thấp hơn so với hơi nóng, sẽ làm cho các đĩa kim loại co lại, trở về hình dáng ban đầu, đồng thời trong quá trình này trục van và đĩa cũng dần đi xuống. Van xả nước mở ra, qua đó lượng nước ngưng tụ được xả ra ngoài.
Sau khi xả hết nước hệ các đĩa kim loại lại tiếp xúc trực tiếp với hơi nóng, làm cho chúng nở ra, van xả lại quay về trạng thái đóng.
Hoạt động của bẫy hơi nhiệt tĩnh sẽ được lặp đi lặp như vậy.
Nguyên lý hoạt động của bẫy hơi nhiệt động
Bẫy hơi nhiệt động hoạt động dựa trên một số nguyên lý của nhiệt động lực học.
Ban đầu khi hệ thống bắt đầu hoạt động, lượng nước đọng lại bên trong thiết bị thông qua áp suất của hệ thống đẩy cánh đi lên và thoát ra ngoài. Sau khi nước thoát hết còn lại hơi nóng làm cho nhiệt độ bên trong thiết bị tăng cao.
Theo như Nguyên lý Bernoulli, áp suất bên dưới đĩa van giảm xuống thông qua khe hẹp được thiết kế bên trong bẫy hơi, (về cơ bản nội dung của định luật Bernoulli như sau, với dòng chảy lưu chất không dẫn nhiệt, không có tính nhớt, khi lưu thông qua một tiết diện hẹp, tốc độ dòng chảy sẽ tăng lên đồng thời áp suất sẽ giảm xuống).
Từ đó áp suất phía dưới đĩa van sẽ thấp hơn áp suất phía trên, đĩa van bị ép xuống dưới khiến cho van đóng lại.
Sau một thời gian lượng nước trong hệ thống được ngưng tụ lại, nhiệt độ phía trên đĩa van giảm kéo theo áp suất giảm, khi không còn đủ lớn để thắng áp suất trong hệ thống, đĩa van sẽ được đẩy lên lúc này nước ngưng được đẩy ra ngoài môi trường.
Kết thúc một chu trình đóng mở, các quá trình này được lặp đi lặp lại trong suốt khoảng thời gian hoạt động của hệ thống.
Các sản phẩm bẫy hơi được cung cấp bởi VIVA
Hiện nay công ty chúng tôi có cung cấp tất cả các sản phẩm bẫy hơi, những thiết bị này được chúng tôi nhập khẩu với số lượng lớn từ nhiều quốc gia khác nhau, nhằm đáp ứng tốt nhất nhu cầu của khách hàng.
Dưới đây là một vài dòng sản phẩm mà chúng tôi muốn giới thiệu đến bạn.
Bẫy hơi thùng ngược
Loại bẫy hơi này được biết đến với rất nhiều cái tên khác nhau như bẫy hơi thùng ngược, bẫy hơi cốc phao, gầu đảo.
Là loại được phát triển sớm nhất, những chiếc bẫy hơi thùng ngược đầu tiên được ra đời năm 1800, và chúng vẫn còn được sử dụng đến ngày nay, tuy có cải tiến, và thay đổi trong một vài chi tiết, nhưng về cơ bản nguyên lý làm việc vẫn được giữ nguyên.
Bẫy hơi phao bi
Thiết bị có cùng nguyên lý với bẫy hơi thùng ngược, chúng có cùng nguyên lý làm việc với nhau đều hoạt động dựa trên các tính chất cơ học vật lý, nhưng có khác biệt về hình dáng và bộ phận.
Bẫy hơi phao bi có thiết kế đơn giản, làm việc ổn định và hiệu quả.
Bẫy hơi đồng tiền
Là kiểu bẫy hơi nhiệt động, vì đĩa van có hình dáng giống với đồng tiền xu nên người ta gọi là bẫy hơi đồng tiền. Rất thích hợp làm việc ở điều kiện có nhiệt độ cao.
Bẫy hơi lưỡng kim
Bẫy hơi lưỡng kim là một loại bẫy hơi nhiệt tĩnh, vì có cấu tạo gồm nhiều tấm kim loại được ghép lại với nhau theo từng cặp, mỗi cặp là hai loại vật liệu có hệ số giãn nở về nhiệt khác nhau.
Bẫy hơi lắp ren
Là loại bẫy hơi được thiết kế mối ghép ren, để lắp đặt vào hệ thống. Với đặc điểm nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt, loại thiết bị này phù hợp với các hệ thống vừa và nhỏ.
Bẫy hơi lắp bích
Với thiết kế mặt bích kiểu bẫy hơi này có ưu điểm mạnh về khả năng chịu được áp suất cao, dễ dàng tháo lắp. Mặt bích trên bẫy hơi được thiết kế theo tiêu chuẩn của Nhật Bản hoặc Châu âu, mang đến cho người dùng khả năng lắp đặt và thay thế linh hoạt.
Ưu nhược điểm của bẫy hơi
Ưu điểm
Ưu điểm lớn nhất của bẫy hơi mà có lẽ ai cũng biết, đó là khả năng tách và xả nước ngưng mà không làm thất thoát nhiều áp xuất bên trong hệ thống.
Lượng áp suất bị giảm đi trong quá trình xả nước ngưng là có nhưng không đáng kể, không đủ để gây ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
Thiết bị có thiết kế nhỏ gọn, đơn giản, nhưng mang lại hiệu quả cao, dễ dàng lắp đặt.
Đa dạng trong thiết kế mẫu mã sản phẩm, giúp cho thiết bị có thể ứng dụng trong rất nhiều hệ thống.
Giá thành sản phẩm khá rẻ, nếu xét đến những lợi ích mà thiết bị mang lại thì phải nói là rất rẻ.
Tự động xả nước ngưng trong hệ thống không cần phải chú ý vận hành nhiều, tự động lấy nguồn áp suất, hoặc nhiệt lượng của hệ thống để làm việc mà không cần cấp thêm bất cứ nguồn cấp năng lượng nào khác.
Dễ dàng bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế.
Nhược điểm
Nhược điểm của sản phẩm bẫy hơi là chưa, loại bỏ được hoàn toàn độ ẩm trong hệ thống.
Khá là ồn ào trong quá trình làm việc.
Với những thiết bị có công suất và kích thước lớn, còn tạo ra dung lắc mạnh trên toàn hệ thống.
Các thiết bị hoạt động thường có độ trễ nhất định.
Ứng dụng của bẫy hơi
Với nhiệm vụ tác nước ra khỏi hệ thống hơi nóng, thiết bị này được sử dụng trong các hệ thống nồi hơi thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau. Cùng với đó ứng dụng của loại thiết bị này cũng được thay đổi theo thời gian, cùng với sự phát triển qua các thời kỳ. Sản phẩm được ứng dụng trong một số lĩnh vực sau:
Sử dụng để tách hơi nước của các hệ thống sấy, hệ thống sưởi sử dụng nguồn nhiệt lượng và áp suất từ các lò hơi.
Ứng dụng trong các nhà máy nhiệt điện, khi các lò hơi được sử dụng đệ tạo ra nguồn động lực quay các tuabin của máy phát điện.
Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất giấy, sản xuất gỗ, gỗ ép.
Ứng dụng trên phương tiện đường thủy cỡ lớn như tàu, phà. Những loại phương tiện này có hệ thống, nồi hơi để tạo ra áp suất cao nhằm mục đích truyền động qua các bộ phận khác nhau.
Trên đây là một số những ứng dụng của bẫy hơi, trong các lĩnh vực.
Tìm mua sản phẩm bẫy hơi tại VIVA
Là một trong những đơn vị uy tín hàng đầu, trong lĩnh vực nhập khẩu và phân phối các loại van công nghiệp và phụ kiện đi kèm.
Sản phẩm bẫy hơi được chúng tôi nhập khẩu từ nhiều quốc gia và khu vực khác nhau như: Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan, Châu Âu, Nhật Bản,… Với số lượng lớn, mẫu mã và kích thước đa dạng.
Cùng với đó tất cả các sản phẩm của chúng tôi đều đảm bảo chất lượng, đã được kiểm định có đầy đủ giấy tờ kiểm định đi kèm.
Đến với VIVA bạn sẽ được đội ngũ nhân viên tư vấn giải đáp mọi thắc về sản phẩm, cũng như hệ thống liên quan.
Và cuối cùng tất cả các sản phẩm được cung cấp bởi chúng tôi đều được bảo hành lên đến 12 tháng.
