Tài liệu Chương 2: HƠI CẤU TẠO, NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CÁC LOẠI BẪY pptx

Chương 2: CẤU TẠO, NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CÁC LOẠI BẪY
HƠI
2.1 Bẫy hơi cơ
Nguyên lí hoạt động của bẫy hơi cơ là dựa trên sự khác nhau về khối
lượng riêng giữa hơi và nước ngưng. Nó có thể cho một lượng lớn nước
ngưng qua liên tục cho nên rất phù hợp cho nhiều ứng dụng. Bẫy hơi cơ có
hai loại là kiểu van phao và kiểu thùng ngược. Sau đây sẽ trình bày nguyên
lí hoạt động và ưu, nhược điểm của hai loại này.
2.1.1 Kiểu van phao
Kiểu có van xả khí được thể hiện trong hình 2.1.1.1. Khi nước ngưng
vào bẫy sẽ làm cho phao nổi lên, phao kéo van đi lên, van mở nước ngưng
chảy ra ngoài bẫy. Như được thể hiện van luôn bị ngập nên hơi và không khí
không thể đi qua được, vì vậy loại bẫy hơi này có lỗ thông hơi được điều
khiển bằng tay trên đỉnh của thân bẫy. Những bẫy hơi hiện đại sử dụng một
lỗ thông hơi nhiệt tĩnh như hình 2.1.1.2. Van này cho phép hơi đi qua trong
khi đó bẫy hơi cũng xử lí nước ngưng.
Hình 2.1.1 Bẫy hơi cơ kiểu phao có lỗ thoát khí
Hình 2.1.2 Bẫy hơi cơ có lỗ thông hơi nhiệt tĩnh
Lỗ thông hơi tự động sử dụng thiết bị cân bằng áp suất kín giống như
bẫy hơi nhiệt tĩnh, nó được gắn trong vùng hơi trên mức nước ngưng. Sau
khi giải phóng không khí ban đầu thì van duy trì vị trí đóng cho đến khi
không khí hoặc các khí không ngưng khác tích tụ trong suốt quá trình hoạt
động làm nó mở nhờ giảm nhiệt độ hỗn hợp không khí/ hơi. Lỗ thông hơi
nhiệt tĩnh có thêm ưu điểm là tăng lượng nước ngưng đáng kể khi hoạt động.
Trước đây lỗ thông hơi nhiệt tĩnh có nhược điểm là gây hiện tượng
thủy kích trong hệ thống. Thậm chí van phao cũng gặp nguy hiểm nếu bị
thủy kích. Tuy nhiên, trong các bẫy hơi kiểu van phao hiện đại lỗ thông hơi
là một thiết bị gọn nhẹ, rất tinh vi, tất cả làm bằng thép không gỉ và công
nghệ hàn hiện đại tạo van phao tròn hoàn hảo làm việc tốt trong thủy kích.
Trong nhiều trường hợp bẫy hơi kiểu van phao nhiệt tĩnh gần đạt đến
bẫy hơi hoàn hảo nhất. Nó có thể thoát nước ngưng ngay khi làm việc bất

chấp sự thay đổi áp suất hơi.
Ưu điểm của bẫy hơi cơ kiểu phao:
 Bẫy có thể thoát nước ngưng liên tục tại nhiệt độ hơi. Đây là ưu điểm
lớn cho nên người ta thường chọn bẫy này hơn các bẫy khác trong các
ứng dụng mà tốc độ truyền nhiệt cao.
 Nó có thể điều chỉnh lượng nước ngưng nhiều hay ít rất tốt và không
chịu ảnh hưởng của sự dao động rộng và đột ngột của áp suất hoặc
tốc độ dòng.
 Chỉ cần gắn lỗ thông hơi tự động thì bẫy có thể thoát khí dễ dàng.
 Có lưu lượng lớn so với kích cỡ tương đối nhỏ của nó.
 Các bẫy có van thoát hơi kẹt chỉ là một kiểu của bẫy hơi này, thích
hợp cho việc sử dụng ở vị trí có hiện tượng kẹt hơi.
 Bẫy hơi này chịu được hiện tượng thủy kích.
Nhược điểm bẫy hơi cơ kiểu phao
 Mặc dù ít nhạy hơn bẫy hơi kiểu thùng ngược, nhưng bẫy này có thể
bị hỏng do bị dính và thân bẫy sẽ bị nghẹt và hoặc được gắn thêm một
bẫy thoát nước nhỏ nếu nó được gắn trong vị trí có áp suất cao.
 Đối với tất cả các loại bẫy cơ, một số có cấu tạo khác để có thể hoạt
động với áp suất cao và biên độ rộng. Những bẫy hoạt động ở độ
chênh áp cao hơn có lỗ nhỏ hơn để cân bằng với sự nổi của phao.
2.1.2 Kiểu thùng ngược
Bẫy hơi kiểu thùng ngược được thể hiện trong hình 2.1.2. Giống như
tên gọi, bẫy hơi kiểu thùng ngược có cấu tạo gồm một thùng ngược được
định vị nhờ một van đòn bẩy. Một bộ phận quan trọng của bẩy là lỗ thông
hơi nhỏ trên đỉnh của thùng ngược. Hình 2.1.2 thể hiện quá trình hoạt động
của bẫy. Trong hình (i) khi nước ngưng đi vào bẫy, thùng đi xuống kéo van
đi xuống khỏi vị trí đóng. Nước ngưng dưới đáy thùng đi lên làm đầy thân
và ra ngoài. Trong hình (ii) khi hơi vào thùng làm cho thùng nổi lên, đẩy van
đòn bẩy đi lên đóng cửa thoát. Trong hình (iii) bẫy duy trì vị trí đóng cho
đến khi hơi trong thùng ngưng tụ hoặc thoát qua lỗ thông hơi trên đỉnh

thùng. Khi đó thùng lại chìm xuống kéo van đi xuống khỏi vị trí đóng, nước
ngưng bị tích tụ thoát ra và chu trình lại tiếp tục lặp lại.
Trong hình (ii), không khí vào bẫy khi khởi động cũng sẽ làm cho
thùng nổi lên và đóng van. Lỗ thông hơi trên đỉnh thùng rất cần thiết để
không khí có thể thoát lên đỉnh bẫy và cuối cùng thoát qua van chính của
bẫy. Bẫy này có lỗ nhỏ và sự độ chênh áp thấp nên thoát khí chậm. Một lỗ
thông hơi song song được gắn ngoài bẫy sẽ giảm thời gian hoạt động.
Hình 2.1.2 Hoạt động của bẫy hơi kiểu thùng ngược
Ưu điểm
 Bẫy này có thể chịu được áp suất cao.
 Giống như bẫy van phao nhiệt tĩnh bẫy này có thể làm việc tốt trong
điều kiện thủy kích.
 Có thể sử dụng trong đường hơi quá nhiệt với điều kiện phải gắn thêm
van một chiều trên đường vào.
 Dễ phát hiện khi hỏng nên bẫy này an toàn hơn đối với những ứng
dụng yêu cầu đặt điểm này như ống dẫn hơi tuabin.
Nhược điểm
 Kích thước lỗ trên đỉnh thùng nhỏ nên bẫy này chỉ thoát khí chậm. Lỗ
không thể rộng hơn vì hơi sẽ vượt qua quá nhanh khi hoạt động bình
thường.
 Luôn có một lượng nước đủ trong thân bẫy để nó đóng vai trò như
một lớp bịt kín xung quanh thân bẫy. Nếu bẫy mất lớp nước này hơi
có thể thoát ra ngoài qua van. Hiện tượng này có thể xảy ra thường
xuyên ở những ứng dụng mà có sự giảm áp suất hơi đột ngột làm cho
một ít nước ngưng trong bẫy bốc thành hơi. Thùng ngược không đi
lên xuống được làm cho hơi sống đi qua lỗ. Chỉ khi nước ngưng vào
bẫy đủ thì lớp nước mới thực hiện chức năng này, lúc đó hơi không
thể thất thoát được.
 Nếu bẫy hơi thùng ngược được sử dụng ở nơi áp suất hệ thống cần
dao động thì van một chiều nên được gắn trên đường vào trước bẫy.

Hơi và nước tự do đi theo hướng mong muốn trong khi không thể đi
ngược lại vì gắn van một chiều.
 Nhiệt độ hơi quá nhiệt cao làm cho bẫy thùng ngược mất lớp nước bít,
lúc này ta nên gắn một van một chiều trước bẫy. Một vài bẫy này
được sản xuất kèm theo van một chiều như đây là bộ phận bắt buộc.
Bẫy này bị hư do đóng băng nếu được lắp trong điều kiện không cách nhiệt
với môi trường dưới 0
0
F ( -17.8
0
C). Đối với những kiểu bẫy cơ khác, chất
không dẫn nhiệt thích hợp có thể giải quyết vấn đề này nếu điều kiện không
quá khắc nghiệt. Nếu điều kiện môi trường dưới 0
0
C thì thận trọng ta lựa
chọn một bẫy hơi thích hợp hơn để làm việc. Trong trường hợp là đường dẫn
hơi chính th
ì bẫy nhiệt động là sự chọn lựa đầu tiên.