Bẫy hơi là gì? Vì sao cần sử dụng bẫy hơi. Như chúng ta đã biết công nghiệp hiện nay đặc biệt là trong ngành hơi nóng không thể thiếu được thiết bị với tên gọi là bẫy hơi. Vậy nó là thiết bị như thế nào? Cùng chúng tôi giải đáp các câu hỏi thắc mắc liên quan đến thiết bị này ở bài viết dưới đây các bạn nhé

Bẫy hơi là gì?

Khái niệm bẫy hơi là gì?

Bẫy hơi có tên tiếng anh là Steam trap là một thiết bị tách nước ngưng và khí không ngưng ra khỏi hệ thống hơi nóng trong đường ống. Như chúng ta đã biết hơi nóng khi sinh ra không phải là hơi khô mà là dạng hơi ẩm có lẫn nước bên trong, chính vì thế bẫy hơi đảm nhận nhiệm vụ tách nước ngưng này ra khỏi hệ thống hơi nóng. Khi hơi nóng đi qua bẫy hơi, hơi nước sẽ bị loại bỏ ở đây cùng với các loại khí không ngưng khác đảm bảo độ khô của hơi và đảm bảo nhiệt độ cũng như áp lực hơi nóng cung cấp cho toàn hệ thống sử dụng.

Hơi nóng được sử dụng để sưởi ấm, sấy khô, chạy tua bin…và bẫy hơi được sử dụng trong các ứng dụng đó để loại bỏ đi nước ngưng và đảm bảo rằng hơi nước không bị lãng phí về hiệu suất sử dụng

Bẫy hơi công nghiệp hiện nay được chế tạo đa dạng từ kiểu dáng như:

• Bẫy hơi đồng tiền
• Bẫy hơi gầu đảo(bẫy hơi thùng ngược)
• Bẫy hơi phao

Cùng với đó là các vật liệu cũng đa dạng để sử dụng như:

• Gang
• Thép
• Inox

Chính vì vậy chúng ta có nhiều sự lựa chọn cho hệ thống sử dụng để đảm bảo việc tách nước ngưng ra khỏi hệ thống đường ống một cách hiệu quả nhất. Vậy bẫy hơi có từ khi nào? Chúng ta tiếp tục tìm hiểu ở dưới nhé các bạn

Vì sao phải dùng bẫy hơi

Như chúng ta đã biết, bất kỳ hệ thống hơi nóng công nghiệp nào cũng phải sử dụng bẫy hơi với số lượng ít hay nhiều tùy vào hệ thống sử dụng. Vậy vì sao phải sử dụng bẫy hơi trong hệ thống hơi nóng?

Nhiệm vụ chính của bẫy hơi chính là tự động xả lượng nước ngưng trong quá trình hơi nóng trao đổi nhiệt. Ngoài ra trong hệ thống đường ống dài cấp hơi người ta còn sử dụng bẫy hơi để loại bỏ hơi nước và khí không ngưng ra khỏi hệ thống đường ống

Bản chất của hơi nước tạo ra bằng cách đun sôi nước đến điểm sôi sẽ thu được hơi nước. Trong hơi nước không phải hoàn toàn là hơi khô 100% mà trong đó có lẫn cả nước và khí không ngưng khác có trong thành phần hơi nóng. Việc loại bỏ các thành phần này ra khỏi hệ thống là việc vô cùng quan trọng để tiết kiệm năng lượng tạo ra hơi nóng

Ngoài ra loại bỏ nước ngưng có lẫn trong hơi nước giúp cho việc sử dụng hơi nóng đến hệ thống hoàn toàn khô và sạch. Với những ứng dụng yêu cầu hơi khô thì đây là yếu tố vô cùng quan trọng

Hơi nóng sau khi qua thiết bị trao đổi nhiệt như dàn sấy, tuabin, hệ thống bàn là hơi…sẽ mất nhiệt. Bản chất của sự mất nhiệt sẽ tạo thành nước ngưng trong hệ thống ảnh hưởng tới quá trình sản xuất.

Đôi khi người ta tin tưởng rằng lắp các loại van tay như van cầu, van bi và mở nó để xả nước ngưng ra ngoài theo chu kỳ sẽ xả được nước ngưng. Về mặt lý thuyết điều này là hoàn toàn có thể thực hiện được. Nhưng thực tế không phải đơn giản như vậy, khi xả bằng van xả thì hơi nóng cũng thoát ra ngoài dẫn đến thất thoát hơi. Với hệ thống sử dụng lớn các thiết bị gia nhiệt việc này quá thụ động trong sản xuất bởi lượng nước ngưng thải ra là không cố định. Nước ngưng tạo ra phụ thuộc nhiều vào hệ thống, nhiệt độ môi trường và điều kiện sử dụng. Chính vì vậy bẫy hơi ra đời nhằm mục đích tự động hóa việc xả nước ngưng khi có nước ngưng trong hệ thống một cách chủ động nhất. Nó hoàn toàn tự động và với các dòng bẫy hơi hiện đại ngày nay chỉ xả nước ngưng mà không có lẫn hơi nóng ra ngoài. Đảm bảo việc thất thoát hơi là rất ít, tiết kiệm chi phí sản xuất hơi cho doanh nghiệp sử dụng

Lịch sử hình thành bẫy hơi

Chắc các bạn đang thắc mắc câu hỏi bẫy hơi được ra đời từ khi nào và vì sao người ta lại phải dùng bẫy hơi cho hệ thống hơi nóng phải không nào? Đây là những câu hỏi hết sức thú vị và cũng là kiến thức để chúng ta có thể tìm hiểu sâu hơn về dòng sản phẩm này. Nào bắt đầu thôi

Như chúng ta đã biết cuộc cách mạng công nghiệp ở thế kỷ 18 phát triển và nở rộ với các thiết kế, phát minh vô cùng quan trọng cho nhân loại. Cũng chính từ cuộc cách mạng công nghiệp đầu thế kỷ 18 mà ngành công nghiệp hơi nước đã phát triển một cách rực rỡ nhất

Khi đấy hơi nước được sử dụng như một nguồn động lực sử dụng để vận hành các loại đầu máy xe lửa, tàu thủy chạy bằng hơi nước, các loại máy bơm…và những thứ tương tự như vậy

Như chúng ta đã biết đặc điểm cơ bản nhất của hơi nước là nó sẽ chuyển từ dạng hơi sang dạng lỏng khi trao đổi nhiệt hay nói cách khác hơi nước sẽ ngưng tụ và chuyển thành nước khi nhiệt độ thấp. Có nghĩa khi trao đổi nhiệt xong hơi sẽ mất nhiệt do bị hấp thụ và ngưng tụ thành nước ở dạng nhỏ giọt

Ở thời kỳ đó nước ngưng được loại bỏ ra khỏi hệ thống bởi các loại van xả bằng tay theo định kỳ hoặc người ta còn để van hơi mở ra mọi lúc để nó tự động xả nước ngưng ra khỏi hệ thống. Như đã phân tích sự cần thiết của bẫy hơi thì việc xả nước ngưng bằng các loại van tay là không chủ động

Các nhà khoa học và kỹ sư đã cho ra đời bẫy hơi đầu tiên trên thế giới dạng bẫy hơi xô hay bẫy hơi thùng ngược vào những năm 1800. Với cuộc cách mạng công nghiệp như đã phân tích, nhu cầu hơi nóng sử dụng vào thế kỷ 18 là vô cùng lớn, chính vì vậy đã có những nghiên cứu và chế tạo thêm nhiều dòng bẫy hơi mới

Năm 1860 các dòng bẫy hơi kim loại ra đời hay hiện nay còn gọi là bây hơi lưỡng kim

Cuối những năm 1930 các dòng bẫy hơi xung lực ra đời

Cuối những năm 1940 bẫy hơi dạng đĩa mà chúng ta quen gọi là bẫy hơi nhiệt động hay bẫy hơi đồng tiền ra đời

Công nghệ mới nhất là bẫy hơi phao FreeFloat ra đời đầu tiên vào năm 1966

Chức năng của bẫy hơi hiện đại ngày nay

Ngày nay công nghệ phát triển tiên tiến, nhưng vẫn sử dụng các dòng bẫy hơi từ thiết kế cũ nhưng đã cải tiến các chi tiết cấu tạo bên trong cũng như các loại vật liệu khác nhau để đáp ứng được nhu cầu sử dụng. Nhưnỉ về căn bản các dòng bẫy hơi hiện đại ngày nay tất cả đều phải đáp ứng các yêu cầu như sau:

• Loại bỏ hoàn toàn nước ngưng trong hệ thống một cách hoàn toàn tự động mà không cần con người can thiệp
• Ngăn ngừa việc tích tụ nước ngưng trong đường ống gây ảnh hưởng tới hiệu suất hơi, giảm hiện tượng oxy hóa do nước ngưng gây ra trên đường ống và giảm nguy cơ búa nước trong hệ thống đường hơi
• Xả hết các khí không ngưng tụ có lẫn trong hơi nóng

Tùy vào từng loại bẫy hơi về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của nó mà có loại bẫy xả liên tục hoặc có loại bẫy xả không liên tục. Cũng tùy thuộc vào hệ thống sử dụng ít hay nhiều, tùy vào quy mô hệ thống mà chúng ta lựa chọn bẫy hơi phù hợp nhất. Tiếp theo cùng chúng tôi tìm hiểu về cách lựa chọn loại bẫy hơi phù hợp nhất

Cách lựa chọn bẫy hơi

Mỗi một loại bẫy hơi công nghiệp hiện đại ngày nay đều có chức năng và nhiệm vụ cho các ứng dụng khác nhau. Như chúng tôi đã phân tích ở trên việc lựa chọn lắp đặt cho hệ thống loại bẫy hơi nào hiệu quả và hợp lý cùng với chi phí tốt nhất là phương châm và kim chỉ nam khi thiết kế hệ thống hơi nóng. Sau đây chúng tôi xin nêu ra một vài điểm như sau để khách hàng lựa chọn và sử dụng bẫy hơi hiệu quả nhất. Chúng ta cùng khái quát qua bốn bước lựa chọn bẫy hơi hiệu quả như sau:

Bước 1: Xác định được yêu cầu xả của hệ thống để lựa chọn loại bẫy hơi phù hợp với hệ thống

Bước 2: Lựa chọn bẫy hơi theo áp suất vận hành, nhiệt độ, hướng và các yếu tố liên quan khác

Bước 3: Lựa chọn bẫy hơi theo tính toán các yêu cầu về tải trọng của hệ thống hơi nóng và hệ số an toàn của thiết bị Steam trap theo khuyến cáo của nhà sản xuất

Bước 4: Lựa chọn bẫy hơi theo kiểu kết nối

Bước 5: Lựa chọn bẫy hơi dựa trên chi phí vòng đời thấp nhất

Chúng ta cùng điểm qua lần lượt các bước này nhé

Lựa chọn bẫy hơi theo yêu cầu xả hệ thống sử dụng

• Đối với bẫy hơi lắp đặt trên đường ống: Đường ống phân phối hơi đi khắp các hệ thống sử dụng. Điều quan trọng nhất khi lựa chọn bẫy hơi trên đường ống là việc ngăn chặn hiện tượng búa nước. Có nghĩa chúng ta nên lựa chọn các loại bẫy hơi được thiết kế để ngăn không cho nước ngưng tụ lại hay hiểu đơn giản hơn là nhiệt độ xả nhanh gần bằng hơi nóng nên được ưu tiên lựa chọn. Bẫy hơi nhiệt động, bẫy hơi đồng tiền được ưu tiên sử dụng
• Đối với bẫy hơi sử dụng cho hệ thống sấy: Hơi nóng đi qua hệ thống sấy ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm sản xuất. Điều quan trọng khi lựa chọn bẫy hơi cho hệ thống này cần rút ngắn lại thời gian khởi động và tránh nước ngưng lọt vào thiết bị gây hiện tượng hơi nóng không đều nhau. Dạng bẫy hơi được lựa chọn là dạng xả nước ngưng một cách liên tục các bạn nhé. Bẫy hơi gầu đảo, bẫy hơi phao được sử dụng nhiều
• Sử dụng bẫy hơi cho hệ thống truyền động: Máy nén, máy bơm, máy phát điện, tuabin thì nước ngưng cần phải loại bỏ ngay càng nhanh càng tốt, sử dụng các dòng bẫy hơi xả liên tục. Có thể dùng bẫy hơi phao là hợp lý nhất

Có thể tham khảo bảng ứng dụng để lựa chọn bẫy hơi hiệu quả nhất

Lựa chọn bẫy hơi theo thông số kỹ thuật

Ứng dụng hệ thống	Yêu cầu về bẫy hơi
Đường ống phân phối hơi nước	Gioăng làm kín để đảm bảo rò rỉ hơi nước thấp nhấtKhông bị ảnh hưởng của môi trường ngay cả khi trong các điều kiện thời tiết bất lợi nhấtXả nước ngưng liên tục giảm thiểu tích tụ nước trong đường ốngChống được hiện tượng búa nước hay còn gọi là áp suất ngượcCác đặc tính phóng điện không nổ trong các ứng dụng thoát nước hởYêu cầu chức năng loại bỏ cặn / kết tủa đồng nếu tắc nghẽn thường xuyên
Hệ thống sưởi ấm	Xả nước ngưng liên tục để tối đa hóa tính nhất quán của hệ thống sưởi và giảm thiểu sự kết tụKhông bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi lớn trong tải ngưng tụKhả năng xả nước ngưng ngay cả ở áp suất chênh lệch thấp nhất hiện có và hoạt động hiệu quả chống lại áp suất caoKhả năng xả nước ngưng mà không bị thất thoát hơi nước bất kể điều kiện chênh lệch áp suất TIÊU CỰC hay TÍCH CỰCCó thể yêu cầu các bộ phận khác xả nước ngưng nếu hệ thống bị hỏng hoặc mòn
Hệ thống nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp	Nhỏ gọn và nhẹBẫy phù hợp để hoạt động ở tất cả các hướng đường ốngYêu cầu chức năng loại bỏ cặn / kết tủa đồng nếu tắc nghẽn thường xuyên
Môi trường sử dụng áp lực cao	Gioăng kín để giảm thiểu rò rỉ hơi nướcKhông bị ảnh hưởng bởi môi trường, ngay cả trong điều kiện thời tiết bất lợiKhả năng thoát khí khởi độngXả nước ngưng liên tục để giảm thiểu tích tụĐổi lại không bị ảnh hưởng bởi áp suất ngượcCác đặc tính phóng điện không nổ trong các ứng dụng thoát nước hởKhả năng xả nước ngưng tạo ra trong điều kiện chân không

Với kiểu lựa chọn này cần xác định chính xác các yếu tố kỹ thuật tối thiểu của bẫy hơi về áp suất làm việc, nhiệt độ hoạt động, vật liệu sử dụng, kiểu kết nối của bẫy hơi…

• Xác định áp lực làm việc: Đây là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến an toàn của bẫy hơi, cần nắm chắc áp lực của hệ thống và áp lực tối đa của bẫy hơi để lựa chọn hiệu quả
• Xác định nhiệt độ hoạt động: Nhiệt độ làm việc của bẫy hơi tối thiểu phải cao hơn nhiệt độ tối đa của hệ thống cho phép nó hoạt động hiệu quả nhất
• Lựa chọn bẫy hơi theo vật liệu sử dụng: Các loại vật liệu sử dụng bẫy hơi hiện nay cơ bản gồm gang, thép, thép không rỉ. Với mỗi loại vật liệu tương đương chịu được nhiệt độ và áp suất tối đa là khác nhau. Cần xác định chính xác các thông số này. Không nhất thiết phải là tối đa bằng hệ thống sử dụng mà còn phải có các yếu tố liên quan đến các chi tiết vật liệu khác bên trong của bẫy hơi. Vật liệu cũng quyết định đến độ bền của bẫy hơi, gần đây các loại bẫy hơi inox hay thép không rỉ đang được sử dụng nhiều bởi độ bền khá cao và dễ dàng bảo trì

Lựa chọn bẫy hơi dựa trên kích cỡ

Đa số người dùng hiện nay lựa chọn bẫy hơi dựa trên kích thước đường ống sử dụng. Điều này theo cơ bản thì là hoàn toàn đúng nhưng thực tế hiện nay. Việc lựa chọn bẫy hơi phù hợp nhất còn dựa trên lưu lượng tiêu thụ hơi nóng trên hệ thống, nhưng yêu cầu bắt buộc là kích thước cóc ngưng phải khớp với kích thước của đường ống ở phía đầu ra của thiết bị cung cấp nước ngưng cho bẫy hơi. Nói chung, bẫy không bao giờ được có kích thước nhỏ hơn đường ống đầu ra của thiết bị vì điều này có thể dẫn đến úng nước và dẫn đến hư hỏng bẫy hơi và hệ thống

Một số gợi ý của chúng tôi khi lựa chọn kích thước bẫy hơi như sau

Khối lượng hơi của hệ thống	Kích thước đường ống đầu ra của thiết bị
Dưới 200 kg / h [440 lb / h]	15 mm [1/2 in.]
200 – 500 kg / giờ [440 – 1100 lb / h]	20 mm [3/4 inch]
0,5 – 1 tấn / giờ	25 mm [1 inch]
1 – 2 tấn / giờ	32 mm [1 1/4 inch]
2-3 tấn / giờ	40 mm [1 1/2 inch]
3-5 tấn / giờ	50 mm [2 inch]
Trên 5 tấn / giờ	65 – 100 mm [2 1/2 – 4 inch]

Note: Trên đây là bảng cho khách hàng tham khảo theo ý kiến của các chuyên gia về hơi nóng

>>>Xem thêm: Các loại bẫy hơi

Lựa chọn bẫy hơi theo kiểu kết nối

Hầu hết các dòng bẫy hơi hiện nay đều kết nối theo các dạng ren hoặc mặt bích là chủ yếu. Đôi khi cũng có cả kết nối dạng hàn trực tiếp bẫy hơi vào đường ống nhưng ít gặp nhất. Cùng chúng tôi phân tích qua các kiểu kết nối như sau:

• Đối với bẫy hơi kết nối ren: Đây là kiểu kết nối thông dụng nhất với chi phí và giá thành thấp nhất. Yêu cầu của dòng bẫy này khi lắp đặt phải ngắt hệ thống hơi nóng hoàn toàn và bước ren của bẫy hơi phải cùng với bước ren của đường ống để có thể vừa khi lắp bẫy. Ngoài ra với các hệ ren cần phải thêm các lớp gioăng làm kín tránh hơi nóng thất thoát ra các chân ren gây lãng phí hơi
• Bẫy hơi nối bích: Đắt hơn các dòng bẫy hơi nối ren, việc tháo lắp dễ dàng và nó cũng yêu cầu tiêu chuẩn mặt bích của đường ống phải phù hợp đúng với tiêu chuẩn của bẫy hơi
• Bẫy hơi nối hàn: Là dòng bẫy hơi hàn trực tiếp hai đầu bẫy hơi vào đường ống. Các hệ thống yêu cầu nghiêm ngặt về độ kín, chống rò rỉ thường kết nối theo cách này. Nhưng nó lại có nhược điểm khó tháo rời ra khi thay thể bẫy mới hoặc bảo dưỡng bảo trì phức tạp hơn

Lựa chọn bẫy hơi theo tiêu chí vòng đời sản phẩm(Life cycle cost-LCC)

Lựa chọn bẫy hơi theo tiêu chí vòng đời của sản phẩm là một trong những tiêu chí cần cân nhắc đến trong các quyết định mua và sử dụng bẫy hơi

Cần lựa chọn tiêu chí bẫy hơi theo vòng đời LCC(Life cycle cost) để có thể mang lại chi phí hệ thống thấp nhất trong dài hạn khi sử dụng. Điều này có nghĩa là chi phí mua ban đầu chỉ nên là một trong những yếu tố quyết định khi chọn bẫy. Các chi phí khác liên quan đến bảo trì, lắp đặt, thay thế, cũng như tổn thất tiền tệ khi vận hành do rò rỉ hơi chức năng và hỏng hóc, v.v. cũng cần được tính đến.

Các bộ phận bên trong như chân van bị mài mòn nhanh chóng khiến độ rò rỉ hơi tăng lên theo thời gian, cuối cùng dẫn đến việc thay thế bẫy hơi sớm. Thời điểm thay thế thường được xác định bằng cách đánh giá chi phí thay thế và so sánh những tổn thất này với tổn thất gia tăng do rò rỉ hơi nước và các tổn thất khác như do hỏng bẫy gây ra. Ngoài ra, một số thiết kế bẫy rò rỉ hơi nước nhiều hơn những thiết kế khác ngay cả khi hoàn toàn phù hợp với các thông số kỹ thuật của thiết kế. Các bẫy này có thể được loại bỏ trong giai đoạn thiết kế.

Do đó độ tin cậy, tuổi thọ sử dụng của bẫy hơi, chi phí bảo trì và tổn thất hơi do chức năng(hoặc hỏng hóc) là tất cả các yếu tố kinh tế quan trọng khi chúng ta các định lựa chọn loại bẫy hơi nào thích hợp nhất

Trên đây là toàn bộ nội dung liên quan đến khái niệm bẫy hơi là gì và các cách lựa chọn bẫy hơi hiệu quả nhất mà chúng tôi đưa ra cho các bạn tham khảo

Các bạn thân mến, như vậy với kinh nghiệm đúc rút cá nhân, tham khảo các chuyên gia trong ngành hơi nóng, tham khảo đội ngũ thiết kế của nhà sản xuất, các kỹ sư ngành hơi nóng và các tài liệu liên quan đến ngành hơi nóng trên Internet chúng tôi đã tổng hợp một lượng kiến thức thú vị liên quan đến thiết bị bẫy hơi hay còn gọi là Steam trap cho các bạn tham khảo

Các thông tin mang tính tham khảo và định hướng cho các bạn biết thông tin và sử dụng thông tin để có được sản phẩm tốt nhất trong hệ thống của mình

Hiện nay chúng tôi chuyên cung cấp các dòng bẫy hơi cho hệ thống hơi nóng và các dòng van hơi nóng, thiết bị đo lưu lượng hơi nóng. Liên hệ ngay với chúng tôi để có thêm các thông tin chi tiết