Bẫy hơi | Phao – Đồng tiền – Gầu đảo | Kết nối ren – mặt bích

Bẫy hơi là một trong những thiết bị quan trọng không thể thiếu được cho các hệ thống hơi nóng giúp cho hơi nóng phục vụ quá trình sản xuất luôn là hơi nóng không có nước lẫn ở bên trong

1 Giới thiệu về van bẫy hơi

Bẫy hơi với tên tiếng anh là steam trap, đây là một loại van tự động tách nước lẫn trong hơi, khi hơi đi qua thiết bị này sẽ là hơi sạch – khô. Đáp ứng được yêu cầu cấp hơi sạch (không lẫn nước) cho các thiết bị đầu vào như máy nén khí, các hệ thống hoạt động bằng khí – hơi.

 Cũng giống với các loại van công nghiệp khác, bẫy hơi cũng có nhiều loại khác nhau theo kiểu dạng, cách hoạt động, vật liệu, vận hành và đây luôn là kiến thức quan trọng mà bất kỳ khách hàng nào khi mua hàng cần nắm rõ.

2 Lịch sử và sự hình thành bẫy hơi

Bắt đầu từ lúc nào người ta lại sử dụng bẫy hơi, đây có lẽ là câu hỏi mà mọi người đang thắc mắc. Bắt đầu vào thế kỷ 18, sau cuộc cách mạng công nghiệp, nhân loại bắt đầu sử dụng hơi nước trong công nghiệp và hàng loạt các sáng chế về hơi nước ra đời.

Đặc điểm của hơi nước là sẽ ngưng tụ và chuyển sang dạng lỏng ở nhiệt độ thấp. Thời đầu của nền công nghiệp hơi nước, người ta loại bỏ nước ngưng bằng cách vận hành “Van xả nước ngưng” một cách thủ công, phương pháp này không chỉ rất mất thời gian mà còn làm rò rỉ hơi nước.

Khi số lượng ứng dụng sử dụng hơi nước ngày càng nhiều và khắc phục nhược điểm của phương pháp thủ công, van bẫy hơi tự động loại bỏ nước ngưng được phát triển và đây là sự ra đời của bẫy hơi.

• Bẫy hơi đầu tiên xuất hiện là bẫy hơi kiểu xô, được phát triển vào nửa đầu những năm 1800.
• Trong những năm tiếp theo, bẫy hơi là được mở rộng bằng kim loại, cụ thể là vào những năm 1860.
• Sau đó là loại xung lực vào cuối những năm 1930, và cuối cùng vào những năm 1940 loại đĩa mà chúng ta quen thuộc đã được phát triển.
• Công nghệ mới nhất là bẫy Free Float, được đưa vào sử dụng lần đầu tiên vào năm 1966.

3 Tại sao phải cần tới bẫy hơi

Nhiệm vụ của bẫy hơi là xả loại nước được tách ra từ hơi hoặc khí có hơi nước, bằng cách ngưng tụ và tách nước bằng bẫy hơi để cho ra hơi hoặc khí không có tạp chất và hơi nước.

Không có hệ thống hơi nước nào hoàn chỉnh nếu không có bẫy hơi và đây là phụ kiện quan trọng, là liên kết không thể thiếu để có được hơi – khí khô

Một bẫy hơi theo đúng nghĩa đen là “loại bỏ” nước ngưng tụ ra khỏi hệ thống, cho phép hơi nước đến đích ở trạng thái khô nhất có thể để thực hiện nhiệm vụ của nó một cách hiệu quả và tiết kiệm, bởi nước ngưng là rào cản trong việc truyền nhiệt

Nước ngưng tụ ở đáy đường ống có thể là nguyên nhân gây ra một loại búa nước, bởi hơi nước di chuyển với tốc độ lên tới 100 dặm một giờ tạo ra “sóng” khi nó đi qua vùng ngưng tụ (A). Nếu có đủ lượng nước ngưng tụ, hơi nước tốc độ cao sẽ đẩy nó đi, tạo ra một lớp sóng nguy hiểm ngày càng lớn hơn khi nó hút chất lỏng phía trước nó (B) và bất cứ thứ gì làm thay đổi hướng như phụ kiện đường ống, van điều chỉnh, chữ T, khuỷu tay, mặt bích mù đều có thể bị phá hủy.

4 Các loại bẫy hơi theo hình dạng, nguyên lý và cấu tạo

Để tách nước ngưng tụ, cách thức hoạt động của bẫy hơi là gì. Van khép kín tự động thoát nước ngưng từ vỏ bao bọc chứa hơi nước trong khi vẫn giữ kín hơi nước sống, hoặc nếu cần, cho phép hơi nước chảy với tốc độ được kiểm soát hoặc điều chỉnh. Hầu hết các bẫy hơi cũng sẽ đi qua các khí không ngưng tụ trong khi vẫn đóng chặt để tạo hơi nước sống.

Với mỗi chủng loại bẫy hơi khác nhau, chúng lại có sự khác nhau về hình dáng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

4.1 Bẫy hơi nhiệt học hoạt như thế nào

Bẫy hơi dạng hơi nhiệt là loại hoạt động dựa vào sự thay đổi nhiệt của nước, cũng có nhiều chủng loại và hình dạng khác nhau. Chúng được áp dụng cho nhiều loại hơi khác nhau, như dùng cho hơi sạch, hơi áp lực, hay hơi dùng cho bộ tản nhiệt…

Nguyên lý hoạt động chung của loại bẫy hơi này đó là, dựa trên nguyên lý giản nở bởi nhiệt của hơi nóng và co lại bởi nhiệt độ của nước. Từ trạng thái nhiệt bên trong của bẫy hơi, giúp cho van bẫy hơi đóng mở 1 cách tự động như hình vẽ phía dưới

Trong thực tế có nhiều thương hiệu bẫy hơi dạng nhiệt khác nhau, dưới đây là hình ảnh và hình dạng phổ biến của một số chủng loại thường dùng, đã được nhiều đơn vị sử dụng

Tóm lại: Bẫy hơi nhiệt học hoạt động dựa trên nguyên lý của sự chênh lệch nhiệt độ giữa hơi nước và nước ngưng tụ. Nhờ đó có thể thực hiện quy trình đóng và mở van, xả nước ngưng tụ.

4.2 Bẫy hơi cơ học 

Có nhiều tên gọi khác nhau dùng cho dòng bẫy hơi này, như bẫy hơi gầu đảo, cốc ngưng… Kiểu dạng cơ có giá thành tương đối rẻ, phù hợp với nhiều hệ thống dẫn hơi thông dụng. Dòng bẫy hơi này hoạt động dựa trên nguyên lý phao sẽ nổi khi có nước, dựa trên liên kết giữa phao và van, cửa van sẽ mở cho nước thoát ra ngoài khi mức nước ngưng đạt đến 1 mực nước thiết kế.

Loại bẫy này bao gồm bẫy hơi dạng phao và bẫy xô ngược

• Trong bẫy hơi phao, quả bóng phao nâng lên khi có nước ngưng, sẽ mở một van dẫn nước ngưng tụ ra ngoài.
• Với bẫy xô ngược, gầu ngược sẽ nổi khi hơi nước đến bẫy và nâng lên để đóng van.

Chúng ta bắt gặp nhiều loại bẫy phao ngoài thực tế, tuy nhiên ít cơ hội nhìn hình ảnh mặt cắt trong của bẫy hơi. Dưới đây là hình ảnh mặt cắt và hình dạng của một vài mẫu bẫy hơi phao thường dùng

Tóm lại: Bẫy hơi cơ học hoạt động dựa vào sự khác biệt về mật độ giữa hơi nước và nước ngưng tụ, cụ thể là sự khác biệt về trọng lượng riêng của nước và hơi nước.

4.3 Bẫy hơi nhiệt động

Bẫy nhiệt động, hay còn gọi là bẫy hơi đồng tiền là loại hoạt động dựa trên những thay đổi trong động lực học của chất lỏng. Loại bẫy hơi mà một phần dựa vào sự hình thành hơi nước nhanh từ nước ngưng. Nhóm này bao gồm bẫy hơi nhiệt động lực học, đĩa, xung lực và mê cung.

Spirax Sarco là một trong những thương hiệu nổi tiếng toàn cầu, với những sản phẩm đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật rất cao

Kết luận: Bẫy hơi nhiệt động hoạt động dựa trên nguyên tắc về sự khác biệt của đặc tính nhiệt động lực học giữa nước ngưng và hơi nước. Hay chúng ta còn được biết đến là bẫy dĩa.

5 Các loại bẫy hơi thường dùng

Mặc dù thực tế như chia sẻ phân tích ở trên có rất nhiều loại bẫy hơi khác nhau, nhưng trong thực tế thì có những loại phổ biến nhất thường dùng như dưới đây

5.1 Bẫy hơi phao

Đây là bẫy có thân bên trong sử dụng một quả phao hình cầu kín và phao chuyển động nổi lên hoặc chìm xuống theo dòng nước ngưng tụ, từ đó giúp van đóng hoặc mở xả nước ngưng ra ngoài.

5.2 Bẫy hơi gầu đảo

Loại bẫy này cũng có cách hoạt động giống như bẫy hơi phao. Nhưng khác biệt ở chỗ thay vì dùng phao, bẫy dùng một xô úp ngược, có lỗ thông khí nhỏ bên trên.

5.3 Bẫy lương kim

Hoạt động nhờ cách lợi dụng dãn nở về nhiệt, khi bị nung nóng lên, kim được bẻ cong, van dóng; ngược lại, thay vì hơi, nước ngưng tụ sẽ làm kim trở lại vị trí cân bằng, van mở.

5.4 Bẫy piston

Hay gọi là bẫy hơi xung lực loại này cũng lợi dụng sự áp suất về nhiệt, piston chuyển động lên xuống để đóng và mở van.

6 Bẫy hơi được chế tạo từ vật liệu nào

Giống như các loại van công nghiệp khác, bẫy hơi cũng được làm từ các vật liệu kim loại cơ bản với mục đích đáp ứng được giới hạn nhiệt độ và áp suất chung của toàn hệ thống như: Gang, inox, thép carbon

6.1 Bẫy hơi gang

Với vật liệu gang chủ yếu là mac gang FCD được ứng dụng nhiều để chế tạo điển hình như bẫy hơi phao, gầu ngược,… Vật liệu này phù hợp với các hệ thống hơi công nghiệp, sử dụng trong sản xuất như sản xuất gỗ ép, sấy khô máy móc thiết bị

6.2 Bẫy mang chất liệu inox

Đây là vật liệu được ứng dụng rất nhiều trong các hệ thống đường ống, hầu hết là cho các ngành đòi hỏi yêu cầu khắt khe khá cao về tính an toàn về độ sạch. Ngoài ra vật liệu inox có khả năng chống ăn mòn hóa học

6.3 Bẫy hơi thép 

Đối vơi chất liệu từ thép thì nó có tính chống va đập và an mòn khá tốt, đặc biệt là có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cao

6.4 Bẫy hơi đồng 

Không giống như các loại vật liệu trên, với vật liệu đồng thì được chế tạo cho 2 loại là bẫy giẫn nở chất lỏng và bẫy hơi áp suất cân bằng, bẫy này thường sử dụng trong các hệ thống hơi nóng sử dụng trong sản xuất lương thực, thực phẩm.

7 Kiểu kết nối tiêu biểu

Thông thường đối với van công nghiệp nói chung thường có cả 3 kiểu kết nối là hàn, ren và nối bích. Riêng với bẫy hơi thì ngoài kết nối kiểu hàn ra thì đa số chúng được phân ra làm 2 loại là nối bích và nối ren. Và còn có thể có thêm bẫy hơi với kiểu kết nối clean nữa.

7.1 Đối với nối bích

Ưu điểm chính của kết nối là đảm bảo được tính kín khít cao, không sợ bị rò rỉ và đảm bảo dược độ an toàn hệ thống nữa. Chủ yếu chúng ta sẽ thường thấy kết nối mặt bích trên các loại van bẫy hơi đồng tiền và gầu đảo nhiều hơn tất cả

7.2 Đối với nối ren

Ưu điểm chính là thuận tiện cho việc lắp đặt, nhanh chóng và dễ dàng luôn là tính đặc trưng của chúng. Thông thường kết nối này thường ứng dụng cho bẫy cân bằng áp suất, bẫy hơi nhiệt động, bẫy giãn nở chất lỏng, …

7.3 Đối với bẫy hơi nối clamp

Đây là kiểu kết nối đặc trưng trong hệ thống ống vi sinh có yêu cầu về độ bóng cao và thường dùng với ống có độ dày mỏng hơn rất nhiều so với độ dày ống công nghiệp

8 Ứng dụng bẫy hơi trong các hệ thống nào

Hầu hết các hệ thống đường ống có sử dụng đến hơi nóng hoặc dẫn hơi nóng từ nồi hơi đến nơi cần sử dụng thì đều có ứng dụng bẫy hơi với vai trò như tên gọi của chủng loại van này

9 Mua bẫy hơi ở đâu

Không giống như các loại van công nghiệp thông thường, bẫy hơi là một trong những loại van công nghiệp với đặc tính và chức năng riêng dùng để tách nước ngưng ra khỏi hệ thống hơi hoặc khí.

Việc tìm kiếm và mua bẫy hơi cần có các nhà cung cấp van chuyên nghiệp, dưới đây là một số công ty

• Công ty cổ phần kỹ thuật Vimi
• Công ty TNHH thiết bị công nghiệp Tân Thành

10 Các thương hiệu bẫy hơi phổ biến

Trên thị trường có rất nhiều thương hiệu bẫy hơi khác nhau, đến từ nhiều quốc gia công nghiệp thuộc nhóm G7 và G20. Với nhiều năm kinh nghiệm trong việc cung cấp bẫy hơi, chúng tôi chia sẻ những thương hiệu phổ biến được sử dụng nhiều ở Việt Nam và các nước Đông Nam Á

10.1 Thương hiệu từ Mỹ

SpiraxSarco là thương hiệu van đến từ Mỹ có trụ sở và kho hàng chính tại Singapore, van có chất lượng và giá thành cao bậc nhất. Việc mua sản phẩm sẽ cần cung cấp đầy đủ thông tin về dự án hoặc các thông tin về sản phẩm đã dùng để hãng kiểm tra và kiểm soát chất lượng của van sau này

10.2 Các nhãn hiệu bẫy hơi của Nhật

Là môt trong những quốc gia công nghiệp hàng đầu châu Á, Nhật Bản với nhiều nhãn hiệu van chuyên về các hệ thống hơi như

• Van Yoshitake
• Van Venn

10.3 Nhãn hiệu bẫy hơi đến từ Hàn Quốc

Thuộc phân khúc bẫy hơi có giá thành ở mức không quá cao với chất lượng sản phẩm thuộc nhóm các nước phát triển G20, các van được nhập khẩu từ Hàn Quốc đang mang lại nhiều lợi ích cho người dùng với 3 nhãn hiệu phổ biến tại Việt Nam

• Van SamYang
• Van YNV
• Van Yooyoun

10.3 Bẫy hơi nhập khẩu từ Đài Loan

Với giá thành rẻ hơn, chất lượng ổn định, các bẫy hơi nhập khẩu từ Đài Loan đang là lựa chọn phù hợp cho người dự án của chủ đầu tư nước ngoài và trong nước

• Bẫy hơi của Tung Lung
• Bẫy hơi Nicoson

11 Chú ý lắp đặt và vận hành

Với các kỹ sư đường ống và valve công nghiệp, việc lắp đặt và vận hành đã trở nên quen thuộc cả về nguyên lý cũng như những sai lầm thường gặp, nhưng đối với người mới thì những lưu ý dưới đây vô cùng quan trọng

11.1 Vị trí lắp đặt chung

Hãy đảm bảo lắp đặt bẫy hơi ở nơi có thể thực hiện bảo trì và kiểm tra một cách dễ dàng

11.2 Hướng dẫn theo tường vị trí tương quan với ống chính

Các vị trí lắp đặt thường gặp của bẫy hơi bao gồm: Bẫy hơi ở vị trí giữa ống chính, tại vị trí viser hoặc ở cuối đường ống

11.3 Bẫy hơi trên đường ống nhánh

• Nếu van tự động được lắp đặt trên một nhánh ống dài 3 m trở xuống, không cần có bẫy được lắp đặt trong trường hợp đường ống dốc hơn hơn 24/1.
• Trường hợp van tự động trên ống nhánh dài hơn 3 m thì phải lắp thêm bộ y lọc (hoặc chân nhỏ giọt) và lưới lọc trước van tự động.