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
Bẫy hơi hay bẫy hơi nước, 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.
Chứ năng của bẫy hơi nước là xả hơi nước ngưng tụ, không khí và các khí không thể hấp thụ khác ra khỏi hệ thống hơi nước, mà hơi nước cũng không bị thoát ra ngoài. Nói một cách đơn giản là loại bỏ hơi nước ngưng tụ ra khỏi hệ thống, cho phép hơi nước đến đích ở trạng thái khô nhất.
Bắt đầu từ lúc nào người ta lại sử dụng bẫy hơi nước, 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 các loại bẫy hơi nước:
Nhiệm vụ của van bẫy hơi nước là xả loại nước được tách ra từ hơi hoặc khí có hơi nước, bằng cách ngưng tụ và tách nước bằng bẫy nước ngưng 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 van bẫy nước ngưng 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.
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 loại bẫy hơi nước cũng sẽ đi qua các khí không ngưng tụ trong khi vẫn đóng chặt để tạo hơi nước sống.
Với mỗi chủng loại van bẫy hơi nước khác nhau, chúng lại có sự khác nhau về hình dáng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Các loại bẫy hơi nước 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 các loại bẫy hơi nước 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 nước, giúp cho van bẫy nước ngưng đóng mở 1 cách tự động như hình vẽ phía dưới
Trong thực tế có nhiều thương hiệu bẫy hơi nước 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 nước ngưng 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.
Có nhiều tên gọi khác nhau dùng cho chủng loại bẫy hơi này, như bẫy hơi gầu đảo, cốc ngưng, bẫy nước ngưng,… Kiểu dạng cơ có giá thành tương đối rẻ, phù hợp với nhiều hệ thống dẫn hơi thông dụng. Các loại bẫy hơi cơ học 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 nước ngưng này bao gồm bẫy hơi dạng phao và bẫy xô ngược
Chúng ta bắt gặp nhiều loại bẫy nước ngưng dạng 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: Van 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.
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 nước 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
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.
Mặc dù thực tế như chia sẻ phân tích ở trên có rất nhiều chủng loại bẫy hơi nước khác nhau, nhưng trong thực tế thì có những loại phổ biến nhất thường dùng như dưới đây
Đây là bẫy hơi nước 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.
Loại bẫy nước ngưng này cũng có cách hoạt động giống như bẫy hơi phao. Nhưng khác biệt ở chỗ thay vì dùng phao, bẫy hơi nước này dùng một xô úp ngược, có lỗ thông khí nhỏ bên trên.
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
Bẫy nước khí nén là thiết bị dùng để tách và xả nước ngưng tụ ra khỏi hệ thống khí nén trước khi khí đi vào máy móc hoặc thiết bị sử dụng
Giống như các loại van công nghiệp khác, các loại bẫy hơi nước 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
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
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
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
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 các loại 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.
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.
Tác dụng của bẫy hơi nối bích 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 bẫy hơi đồng tiền và gầu đảo nhiều hơn tất cả
Ưu điểm từng loại bẫy hơi nối ren 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 hơi nước cân bằng áp suất, các loại bẫy hơi nhiệt động, bẫy giãn nở chất lỏng, …
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
Bẫy hơi được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các hệ thống có sử dụng hơi nóng hoặc dẫn hơi từ nồi hơi đến thiết bị tiêu thụ. Chức năng của bẫy hơi là loại bỏ nước ngưng, khí không ngưng và tạp chất ra khỏi hệ thống, giúp hơi cấp đến điểm sử dụng luôn ở trạng thái khô, ổn định và đạt hiệu suất truyền nhiệt cao. Dưới đây là tác dụng của bẫy hơi trong các hệ thống tiêu biểu:
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
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
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
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
Việc lựa chọn đúng loại bẫy hơi có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất truyền nhiệt, độ ổn định của hệ thống và chi phí vận hành lâu dài. Mỗi chủng loại bẫy hơi đều có những ưu điểm từng loại bẫy hơi riêng, đồng thời cũng tồn tại nhược điểm của từng loại bẫy hơi cần được cân nhắc kỹ trước khi sử dụng.
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
Hãy đảm bảo lắp đặt bẫy hơi nước ở nơi có thể thực hiện bảo trì và kiểm tra một cách dễ dàng
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
