وبلاگ تخصصی مکانیک-کامپیوتر-الکترونیک

كندانسه زماني بوجود ميآيد كه بخار پرفشار داغ با جداره هاي سردتر لوله تماس يافته وكاهش دما به حدي باشد كه موجب چگالش يا تغيير حالت از گاز به مايع شود.

وجود كندانسه در خطوط بخار مشكلات زيادي مانند خورده شدن بيش از حد شيرها واتصالات سوراخ شدن جداره هاي لوله ها و زانويي ها و ارتعاش خط لوله را بوجود مي آورد.

هدف از تله بخار در سيستم هاي بخار بيرون کردن آبي است که در داخل وسايل مصرف کننده حرارت يا خطوط لوله تقطير مي شود. تله بخارها، بخار را در درون سيستم نگاه ميدارند تا زماني كه حرارت خود را آزاد كرده و به آب تبديل شود.

محل نصب تله بخارها بعد از هر مرحله تبادل حرارت مانند بعد از مبدل، کنوکتور و نيز در پائين اغلب رايزرها و انتهاي لوله اصلي بخار مي باشد.

◄  دسته بندي تله هاي بخار:

تله بخارها به سه گروه عمده تله هاي ترموستاتيك -مكانيكي و جنبشي تقسيم مي شوند.

تله هاي ترموستاتيك داراي يك عضو دو فلزي يا فانوسه اي مي باشند .كه كندانسه فوق سرد وبخار را تشخيص داده و در صورت وجود كندانسه يك شير را باز ميكنند .تله بخار ترموستاتيك دو فلزي از يك عضو فلزي كه براي اين كاربرد داراي ضريب انبساط مناسبي باشد استفاده ميكند. تله بخارهاي ترموستاتيك فانوسه اي از يك سيال با نقطه جوش پايين تر از آب استفاده مي كنند كه مي تواند ضمن منقبض ومنبسط شدن دريچه تخليه را باز وبسته نمايد .اين نوع تله ها معمولا در كاربردهاي با فشار بالا و در جايي كه ذخيره مقداري كندانسه مجاز باشد استفاده مي شود. نحوه كار تله هاي مكانيكي بر اساس نيروي غوطه وري واختلاف بين چگالي بخار وكندانسه مي باشد .تله هاي شناوري وترموستاتيكي سطلي وسطلي معكوس سه نوع عموده تله هاي مكانيكي مي باشند .اين نوع تله ها كندانسه را در دمايي نزديك به دماي اشباع بخار تخليه مي كنند. تله هاي شناوري وترموستاتيكي تركيبي از تله هاي شناوري و ترموستاتيكي فانوسه اي مي باشند. اين نوع تله ها براي ظرفيت هاي بالا در فرايندهاي بخار كم فشار و همچنين كاربردهاي HVAC مناسب هستند .اين تله ها تا فشارهاي 200psi يا بيشتر موجود مي باشند. ولي در فشارهاي بالاتر مستعد پديده ضربه قوچ مي باشند .تله هاي سطلي وسطلي معكوس براي باز وبسته كردن دريچه تخليه از نيروي غوطه وري استفاده ميكنند .سوراخ تخليه معمولا در بالا قرار دارد .تا احتمال مسدود شدن آن كاهش يابد .تله هاي جنبشي بر اساس اختلاف خصوصيات جريان هاي بخار وكندانسه عمل ميكنند .تله هاي ترمو ديناميك يا ديسكي ضربه اي يا پيستوني و اوريفيس دار سه نوع عمده تله هاي جنبشي مي باشند .تله هاي ترموديناميك يا ديسكي داراي يك عضو متحرك هستند .اين عضو يك ديسك است كه براي باز كردن دريچه خروجي نشيمنگاه خود را بالا مي برد. اين نوع تله ها براي سيستمهاي بخار پرفشار بسيار مناسب ميباشند .تله هاي ضربه اي يا پيستوني شير تخليه خود را بر اساس فشار باز وبسته ميكنند .اين نوع تله ها بدليل كوچك بودن منفذ تخليه ممكن است مسدود شوند و يا گير كنند .تله هاي اوريفيسي هيچ عضو متحركي ندارند و بر اساس اختلاف چگالي كندانسه را به طور مدام تخليه مي كنند . اين نوع تله ها تحت شرايط ثابت بار وفشار مانند لوله اصلي بخار بهترين عملكرد را دارند .

 

◄  انواع تله هاي بخار:

۱- تله هاي شناور
۲- تله نوع سطل باز
۳- تله هاي سطل وارانه
۴- تله ترموديناميکي
۵- تله ترموستاتيک انبساط فلزي
۶- تله ترموستاتيکي فشار متعادل
۷- تله دو فلزي (بي متال)

◄  مشکلات معمول در تله هاي بخار :

در مورد کار با تله هاي بخار، يک نکته بسيار مهم وجود دارد و آن اين است که اولين گام براي اجتناب از مشکلات ايجاد شده توسط اين تجهيزات، انتخاب مناسب و نصب صحيح آن ها مي باشد. اگر با اين تجهيزات به ظاهر ساده ولي در عين حال بسيار مهم مشکلي داريد، مي توانيد از خطوط راهنماي ارائه شده در اين نوشتار براي تشخيص و رفع عيب آن ها استفاده نماييد. وظيفه ي تله بخار، زدايش کندانسه، هوا و دي اکسيد کربن از سيستم لوله کشي به محض تجمع اين گازها و با حداقل اتلاف بخار است. زماني که بخار، گرماي نهان ارزشمند خود را آزاد مي کند و چگاليده مي شود، اين کندانسه ي داغ بايد بلافاصله از سيستم جدا شود تا از بروز پديده ي ضربه قوچ جلوگيري گردد. وجود هوا در سيستم بخار، بخشي از حجم سيستم را ـ که قاعدتاً بايد توسط بخار اشغال شود به خود اختصاص مي دهد. دماي مخلوط هوا /بخار، به دمايي کمتر از دماي بخار خالص افت مي کند. هوا، يک عايق است که به سطح لوله و تجهيزات چسبيده و باعث کند و غير يکنواخت شدن فرآيند انتقال حرارت مي گردد.در صورتي که دي اکسيد کربن حضور داشته باشد، بخار موجود در سيستم، دي اکسيد کربن را به ديواره هاي سطح انتقال حرارت رانده و بدين ترتيب، انتقال حرارت کاهش مي يابد.
دي اکسيد کربن همچنين مي تواند در کندانسه به صورت محلول در آمده و توليد اسيد کربنيک نمايد که باعث خوردگي در لوله ها و تجهيزات مي گردد. اين نوشتار، انواع اصلي تله هاي بخار، روش کار آن ها، مزايا و محدوديت ها و همچنين الزامات نصب اين تجهيزات را مورد بازنگري قرار داده و توصيه هايي براي رفع مشکلات احتمالي که ممکن است هنگام عملکرد تله هاي بخار به وجود بيايند، ارائه مي دهد.
نشتي بخار:نشيمن شير در تله بخار مي تواند در معرض خوردگي يا فرسايش قرار گيرد. زماني که اين نشيمن صدمه ببيند، شير مربوطه نخواهد توانست به خوبي در جاي خود قرار گيرد و در نتيجه، بخار فعال از تله نشت خواهد کرد. اگر تله بخار داراي اندازه اي بيش از حد لازم باشد، اين نشتي مي تواند مقدار قابل توجهي را از بخار هدر دهد. حتي تله هاي بي متال که براي حالت کاملاً باز با حداقل فوق سرد شدن کالبيره مي شوند، ممکن است در صورتي که مقدار بار کاهش يابد، مقداري بخار را عبور دهند. يک تله ترموديناميکي که به خوبي کار مي کند نيز اگر فشار کندانسه بسيار پائين باشد، ممکن است نتواند کاملاً بسته شود.
تعيين اندازه نامناسب :تله اي که اندازه آن کوچک تر از اندازه لازم باشد، باعث مي شود که کندانسه در بازدهي انتقال حرارت تأثير منفي بگذارد زيرا کندانسه يک فيلم نازک روي سطح انتقال حرارت ايجاد مي نمايد. تله ها معمولاً با استفاده از يک ضرب ايمني براي محاسبه ي ظرفيت تله، چند مرتبه بزرگ تر از اندازه لازم انتخاب مي شوند. تله اي که ظرفيتي بسيار بالاتر از حد نياز داشته باشد، باعث هدر رفتن هزينه ها شده، کارکرد آن کند بوده و توليد فشار معکوس بالايي مي نمايد که ممکن است عمر تله را به ميزان قابل توجهي کاهش دهد.
آلودگي : کندانسه بخار، اغلب داراي ذرات رسوب و محصولات خوردگي است که مي تواند باعث فرسايش شيرهاي تله شود. اگر اين ذرات به اندازه کافي بزرگ باشند، ممکن است حتي باعث مسدود شدن شير تخليه و ياگير کردن آن حالت باز گردند. براي اجتناب از اين مشکل، بايد در بالا دست هر تله اقدام به نصب يک صافي نمود. اين صافي بايد هنگامي که سيستم براي اولين بار راه اندازي مي شود و هنگامي که هرگونه تعمير و تعويض در لوله کشي سيستم صورت مي گيرد، تميز شود.
ايجاد صدا:به استثناي تله هاي ترموديناميکي، اغلب تله ها نسبتاً بي صدا عمل مي کنند. در برخي موارد، تله ها ممکن است صدايي جزئي توليد کنند که ناشي از تخليه ي کندانسه به داخل بخار در پايين دست شير تله مي باشد. ايجاد صدا در سيستم بخار معمولاً توسط حرکت کندانسه در خطوط برگشت عمودي، ضربه قوچ و يا تله هاي معيوب که بخار فعال در آن ها به کندانسه خط برگشت نشت مي کند، صورت مي گيرد.
هواگرفتگي :زماني که تله توسط يک لوله افقي بلند با قطر کم به تأسيسات متصل مي شود، کندانسه در فضاي بخار باقي مانده و نمي تواند به سمت تله جريان بايد براي اجتناب از اين پديده، لوله اي که به تله متصل مي شود بايد داراي قطر بيشتر و طول کوتاه تري باشد تا نرخ جريان بالاتري را ايجاد نمايد. يک روش ديگر براي اجتناب، از اين پديده، تعبيه ي يک شير تخليه در نقطه اي در بالاي سيستم مي باشد.
انسداد توسط بخار :زماني که تله توسط يک لوله افقي بلند با قطر کم به تأسيسات متصل مي شود، ممکن است شرايطي به وجود آيد که بخار، مانع از رسيدن کندانسه به تله مي شود. کندانسه تا زماني که نتواند بخار را جابجا نمايد، قادر به رسيدن به تله نخواهد بود. براي اجتناب از اين پديده بايستي تله را تا حد امکان نزديک به سيستم نصب کرده و يا مسير مربوطه تخليه شود. اگر تله درست زير سيستم يا مسير نصب شده باشد يک لوله تبادل بايد بين اين دو بخش در نظر گرفته شود تا به عنوان مسير تخليه عمل کرده و از انسداد مسير توسط بخار جلوگيري نمايد. همچنين مي توان تله ها را با يک شير آزاد کننده انسداد بخار نصب نمود.
ضربه قوچ: کندانسه که در بخش تحتاني خط بخار قرار دارد مي تواند باعث بروز پديده ضربه قوچ شود. زماني که بخار با سرعت بسيار بالا حرکت مي کند هنگام حرکت از روي لايه ي کندانسه باعث ايجاد موج بر روي آن مي گردد. اگر اين حالت افزايش يابد بخار پرسرعت مي تواند کندانسه را به حرکت درآورده و هنگام تغيير راستا، يک ضربه خطرناک ايجاد کند. اين پديده را ضربه قوچ مي نامند. زماني که کندانسه پر سرعت به مانعي برخورد مي کند انرژي جنبشي آن به انرژي فشاري تبديل شده و اين افزايش فشار ناگهاني مي تواند باعث تخريب مکانيسم عملکردي در تله هاي شناور و تله هاي ترموستاتيک فشار متعادل گردد. براي اجتناب از اين پديده بايد از تله هاي قدرتمند مانند تله هاي ترموديناميکي يا تله هاي سطل وارونه استفاده نموده و يا راستاي لوله کشي را عوض نمود.
انجماد:اگر سيستم بخار در حالي که مقدار قابل توجهي کندانسه در تله باقي مانده است متوقف شود و دماي محيط به کمتر از دماي انجماد آب برسد، انجماد در داخل تله رخ خواهد داد. تله هاي شناور و تله هاي ترموستاتيک فشارمتعادل، در اثر انجماد به شدت صدمه مي بيند. اگر احتمال بروز انجماد وجود دارد بايد از تله هاي ترموديناميکي يا تله هاي بي متال که انجماد بر روي آنها بي تأثير است استفاده نمود. يک راه ديگر براي اجتناب از اين پديده باز کردن شيرهاي تخليه بعد از متوقف کردن سيستم مي باشد.
فقدان شرايط راه اندازي اين مشکل در تله هاي سطل وارونه مشاهده مي شود. اين نوع تله ها زماني شروع به کار مي کنند که مقدار آب در داخل آن وجود داشته باشد. اگر يک افت فشار ناگهاني در سيستم رخ دهد و يا اينکه بخار فوق داغ وارد تله شود اين عامل به راه اندازي از بين رفته و تله مزبور قادر به عمل نخواهد بود. براي اجتناب از بروز اين مشکل مي توان از يک شير يک طرفه در خط ورودي تله استفاده نمود.
راهنماييهايي براي رفع اشکالاولين قدم در رفع اشکال سيستم، بررسي اين نکته است که آيا تله بخار به درستي نصب شده است يا خير. رويه هاي مربوط به نصب را براي انواع مختلف تله ها ارائه مي دهد. جدول زير راهنمايي هايي در مورد رفع اشکال سه مشکل معمول در تله ها ارائه مي دهد. اين مشکلات عبارتند از: تله هاي موجود ر سيستم کار تخليه را انجام نداده و يا مقدار تخليه آن بسيار پائين است. تله هاي داراي نشتي بخار فعال مي باشد و تله در ظرفيتي کامل به طور پيوسته در حال تخليه است.
◄  حل مشکل نشتي بخار فعال در تله ها: