Bẫy hơi nhiệt là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Bẫy hơi nhiệt đóng vai trò duy trì hiệu suất và sự an toàn của hệ thống hơi nước, giúp loại bỏ nước ngưng và khí không mong muốn mà không lãng phí năng lượng. Nhờ khả năng giữ lại hơi nước cần thiết, bẫy hơi góp phần giảm thiểu tiêu hao nhiệt, tối ưu hóa quá trình vận hành của hệ thống. Sử dụng bẫy hơi đúng cách không chỉ giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí năng lượng mà còn bảo vệ thiết bị và nâng cao tuổi thọ của hệ thống.

Bẫy hơi là gì?

Bẫy hơi (steam trap) là một loại van tự động lọc bỏ nước ngưng  và các khí không ngưng như không khí, mà không để hơi nước thoát ra ngoài. Trong công nghiệp, hơi nước thường được sử dụng để gia nhiệt hoặc làm lực đẩy cho sức mạnh cơ học. Bẫy hơi được sử dụng trong các ứng dụng như vậy để đảm bảo rằng hơi nước không bị lãng phí.Bên cạnh khả năng tách nước, bẫy hơi còn là một thiết bị có chức năng kiểm soát và điều chỉnh tốc độ, lưu lượng hơi nước trong hệ thống vô cùng hiệu quả.

Bẫy hơi là gì?

Nhờ có thiết bị này mà quá trình sản xuất trong các nhà máy hơi trở nên hiệu quả hơn, mang đến khả năng làm việc tốt hơn và hạn chế những rủi ro có thể xảy ra. Bẫy hơi là một thiết bị hoạt động hoàn toàn tự động theo một chu kỳ tuần hoàn nhất định mà không cần đến sự hỗ trợ từ người vận hành. Nhờ thực hiện theo chu kỳ mà quá trình biến đổi và vận chuyển hơi nước trở nên hiệu quả, dễ dàng và không xảy ra hiện tượng thất thoát.

Tại sao bẫy hơi được lắp đặt?

Khi nước được đun nóng, nó sẽ biến thành hơi nước, một quá trình tiêu tốn năng lượng gọi là "nhiệt ẩn". Hơi nước này được cung cấp cho các thiết bị trao đổi nhiệt trong nhà máy. Tuy nhiên, khi hơi nước mất nhiệt ẩn và chuyển thành nước ngưng, khả năng trao đổi nhiệt sẽ giảm sút. Vì vậy, việc loại bỏ nước ngưng nhanh chóng là cần thiết để duy trì hiệu suất tối ưu.

Trong các nhà máy sản xuất, lắp đặt bẫy hơi giúp tiết kiệm đáng kể chi phí năng lượng. Bằng cách loại bỏ nước ngưng thừa, hệ thống hơi nước hoạt động hiệu quả hơn, giảm thiểu hiện tượng rò rỉ và mất năng lượng. Hơn nữa, việc giữ cho thiết bị hoạt động ổn định không chỉ giúp giảm chi phí sửa chữa mà còn nâng cao năng suất và kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

Lý do nên lắp đặt bẫy hơi

Cấu tạo của bẫy hơi là gì?

Bẫy hơi thường được cấu tạo bằng các bộ phận dưới đây:

• Thân bẫy hơi: Thường được chế tạo từ các loại hợp kim cứng có khả năng chống chịu tốt như inox, gang, đồng, thép… có chức năng chứa đựng và cố định các bộ phận khác bên trong van. Những loại vật liệu này thường chịu được áp lực lớn, nhiệt độ cao, có khả năng chống ăn mòn và oxy hóa tốt. Thường được phủ một lớp sơn bảo vệ để chống nhiễm bụi, nhiễm từ, luôn giữ được tính thẩm mỹ cao và sử dụng được lâu dài.
• Lỗ thông hơi: Được thiết kế ở đầu ra thiết bị, có khả năng bịt kín hoặc mở ra, giúp khí có thể thoát ra ngoài một cách dễ dàng.
• Bộ phận cốc phao: Là bộ phận có vị trí tiếp xúc trực tiếp với lưu chất, có nhiều thiết kế với các hình dáng khác nhau như bóng phao, cốc ngưng, đồng tiền…
• Lỗ xả nước: Thường nằm ở dưới đáy van, có chức năng loại bỏ lượng nước ngưng dư thừa ra khỏi hệ thống.
• Cửa hơi vào, cửa hơi ra: Được thiết kế ở hai bên bẫy hơi và trang bị thêm các mặt bích để kết nối với các đường ống có kích thước lớn, thiết kế các vòng ren để kết nối với các đường ống có kích thước nhỏ.

Cấu tạo của bẫy hơi là gì?

Nguyên lý hoạt động của bẫy hơi

Bẫy hơi là thiết bị quan trọng trong các hệ thống sử dụng hơi nóng. Nguyên lý hoạt động của bẫy hơi dựa trên sự khác biệt giữa hơi nóng và nước ngưng.

Khi nước được đun sôi, nó sẽ chuyển thành hơi nước. Hơi nước này được sử dụng để vận hành thiết bị trong hệ thống. Tuy nhiên, do sự thay đổi áp suất và điều kiện làm việc, hơi nước có thể ngưng tụ thành nước ngưng. Bẫy hơi có chức năng loại bỏ lượng nước ngưng này, giúp duy trì hiệu suất của hệ thống. Nước ngưng tích tụ sẽ được giữ lại dưới đáy bẫy hơi, trong khi hơi nước tiếp tục được truyền đến các thiết bị cần sử dụng.

Bẫy hơi hoạt động theo nguyên lý như thế nào?

Phân loại bẫy hơi trên thị trường

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại bẫy hơi với đa dạng thiết kế, chất liệu và ứng dụng khác nhau và có thể sẽ gây khó khăn trong việc lựa chọn sản phẩm. Dưới đây, chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn một số loại bẫy hơi thông dụng và phổ biến nhất hiện nay:

Bẫy hơi dạng phao

• Cấu tạo: Gang dẻo hoặc inox, thiết kế tương tự quả phao.
• Hoạt động: Tuần hoàn liên tục; nước ngưng được loại bỏ và quay lại bể chứa.
• Ưu điểm: Tốc độ xả nhanh, ít thất thoát hơi, tiết kiệm nhiên liệu, hạn chế hiện tượng búa nước.

Hình ảnh bẫy hơi dạng pha

Bẫy hơi dạng đồng tiền

• Cấu tạo: Các miếng nhiệt ghép lại, chịu được áp suất và nhiệt độ lớn.
• Hoạt động: Ở nhiệt độ thấp, miếng nhiệt không bị biến dạng; khi nhiệt độ tăng, miếng nhiệt nở ra, che lối ra van.
• Ưu điểm: Hoạt động ổn định, hiệu quả, không thất thoát hơi nóng, nhưng có thể làm giảm áp suất hệ thống.

Hình ảnh bẫy hơi dạng đồng tiền

Bẫy hơi lưỡng kim

• Cấu tạo: Inox, gang, đồng, thép; chịu nhiệt lên đến 300 độ C.
• Hoạt động: Thoát khí tốt, không gây rung lắc hay búa nước, xả điều độ theo chu kỳ.
• Ứng dụng: Nhiều trong nhà máy nhiệt điện, ngành công nghiệp hóa chất và các hệ thống sưởi.

Bẫy hơi gầu đảo

• Cấu tạo: Gang dẻo, sử dụng chủ yếu cho hệ thống lò hơi, nồi hơi.
• Hoạt động: Tách nước ngưng và khí dư thừa khỏi hệ thống.
• Ưu điểm: Thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt, thích hợp cho hệ thống quy mô vừa và nhỏ.

Hình ảnh bẫy hơi gầu đảo

Ưu, nhược điểm của bẫy hơi

Bẫy hơi là một thiết bị quan trọng và có vai trò không thể thiếu trong các hệ thống sản xuất, chúng có rất nhiều ưu điểm tuyệt vời để mang đến hiệu quả năng suất cao.

  Ưu điểm:

• Hạn chế đến mức thấp nhất hiện tượng tích tụ nước, giữ hệ thống luôn trong trạng thái khô ráo.
• Ngăn chặn hiện tượng búa nước làm hư hỏng đường ống và các thiết bị xung quanh.
• Có khả năng vận hành tự động, tuần hoàn, nhanh chóng, hiệu quả.
• Xả bỏ nước ngưng nhưng không làm thất thoát hơi nóng ra bên ngoài.
• Nếu xảy ra hiện tượng quá tải hơi, có thể xả bỏ lượng khí dư thừa ra ngoài dễ dàng.
• Được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau, thường là các loại hợp kim cứng có độ bền cao, chịu được áp lực và nhiệt độ lớn, thích hợp với nhiều hệ thống.
• Nước ngưng sau khi được đưa ra ngoài sẽ quay về bể chứa và và được tái sử dụng, tránh lãng phí.
• Tiết kiệm được nhiều chi phí năng lượng.
• Có hai phương thức kết nối chính là nối ren và mặt bích, giúp quá trình lắp đặt dễ dàng, nhanh chóng, thuận tiện cho quá trình bảo dưỡng, sửa chữa.

  Nhược điểm:

• Một số chất ngưng tụ từ các loại lưu chất không phải nước có khả năng gây ăn mòn cho thiết bị.
• Nếu lựa chọn bẫy hơi không đúng với hệ thống sẽ gây ra hiện tượng búa nước.
• Trong quá trình ngưng nước có thể tích tụ luôn cả bụi bẩn, điều này có thể làm xảy ra hiện tượng rò rỉ hơi ra ngoài.

Ứng dụng của bẫy hơi

Bẫy hơi không chỉ là thiết bị quan trọng trong các hệ thống hơi nóng mà còn có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Các ứng dụng nổi bật của bẫy hơi bao gồm:

• Công nghiệp: Được sử dụng trong các máy sấy công nghiệp, lò hấp, lò hơi và lò sưởi, bẫy hơi giúp cải thiện hiệu suất sản xuất và tiết kiệm năng lượng đặc biệt trong các thiết bị giặt khô và tấm tỏa nhiệt.
• Đời sống và sức khỏe: Bẫy hơi được ứng dụng trong các hệ thống quạt hơi, điều hòa không khí, máy sưởi ấm và lò sưởi. Ngoài ra, thiết bị này còn góp mặt trong các phòng xông hơi, spa, trung tâm nghỉ dưỡng và bể bơi nước nóng, mang lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng.
• Khai khoáng và lọc hóa dầu: Trong ngành khai khoáng, bẫy hơi được lắp đặt ở các van giảm áp và đường ống vận chuyển, hỗ trợ quy trình khai thác. Trong khi đó, trong ngành lọc hóa dầu, thiết bị này đảm bảo hiệu quả hoạt động của dây chuyền sản xuất.
• Nhà máy nhiệt điện: Bẫy hơi đóng vai trò quan trọng trong quy trình chuyển hóa năng lượng nước thành hơi nước, phục vụ cho việc quay tuabin và sản xuất điện năng.

Các vị trí lắp đặt bẫy hơi nước

Để bẫy hơi nước có thể hoạt động chính xác, mang đến hiệu quả cao thì khâu lắp đặt cũng vô cùng quan trọng. Bẫy hơi được lắp đặt đúng vị trí, đúng chiều hướng thì sẽ sử dụng được lâu dài hơn, năng suất làm việc được tối ưu hơn. Dưới đây là một số vị trí lắp đặt thông dụng mà bạn cần lưu ý:

• Lắp đặt gần đường ống: Hạn chế đến mức thấp nhất hiện tượng mất nhiệt qua bức xạ, tuy nhiên vị trí này sẽ gây khó khăn cho việc kiểm tra và bảo trì thiết bị.
• Lắp đặt gần mặt đất: Vị trí này khá thuận tiện, dễ dàng quan sát cũng như thuận tiện cho việc sửa chữa, bảo trì, tuy nhiên sẽ xảy ra hiện tượng mất nhiệt qua bức xạ.
• Đặt bẫy hơi trước van giảm áp: Ngăn chặn hiện tượng búa nước làm hư van giảm áp.
• Lắp đặt theo chiều dọc: Cách lắp đặt này là không chiếm quá nhiều diện tích, tiết kiệm được nhiều không gian, thường lắp đặt dựa vào tường, cột.
• Lắp đặt theo chiều ngang: Dễ dàng cố định thiết bị chắc chắn vào sàn, mặt đất, thuận tiện cho việc kiểm tra, bảo trì.

Các vị trí lắp đặt bẫy hơi nước

Các lưu ý khi lựa chọn và lắp đặt bẫy hơi

Trong quá trình lựa chọn và lắp đặt bẫy hơi nước, có một số vấn đề mà bạn cần lưu ý để mang đến hiệu quả lắp đặt chính xác nhất:

• Dường như bất cứ một loại bẫy hơi nào cũng sẽ xảy ra hiện tượng rò rỉ hơi nước nhiều hoặc ít, hãy lựa chọn thiết bị với tốc độ và lưu lượng mất hơi thấp nhất để tránh tổn thất năng lượng.
• Sử dụng bẫy có kích thước tương đương với đường ống, nếu đường ống có kích thước lớn nhưng chỉ sử dụng loại bẫy nhỏ thì năng suất hoạt động sẽ giảm, nước ngưng sẽ tồn đọng trong hệ thống mà không thể xả kịp.
• Lắp đặt ở những vị trí thuận tiện mà người vận hành lò hơi có thể với tới để kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị, nếu lắp đặt ở nơi kín, khó với tới thì thiết bị sẽ bị lãng quên và có thể hoạt động sai lệch nhưng không thể phát hiện ra.
• Tùy theo không gian lắp đặt, nhu cầu sử dụng, thời gian bảo trì định kỳ mà lựa chọn cách lắp đặt theo chiều ngang hay chiều dọc, lắp ở gần đường ống hoặc gần mặt đất.
• Lựa chọn thiết bị cần tương ứng với thông số kỹ thuật của hệ thống, chẳng hạn như áp suất định mức, nhiệt độ tối đa để tăng khả năng chống chịu, sử dụng được bền bỉ hơn.
• Để không bị tắc nghẽn trong quá trình xả van, hãy lắp đặt thêm một thiết bị lọc y trước bẫy hơi.

>>>Xem ngay: 4+ nguyên nhân nổ lò hơi và cách phòng tránh

Những lưu ý khi sử dụng, kiểm tra và bảo trì bẫy hơi

Trong quá trình sử dụng bẫy hơi nước, muốn thiết bị được sử dụng lâu dài, phát hiện sớm nhất những hư hỏng có thể xảy ra để không làm gián đoạn quá trình sản xuất của hệ thống thì cần thực hiện bảo dưỡng thiết bị định kỳ, đúng cách.

• Kiểm tra, bảo trì thiết bị thường xuyên theo lịch trình, nếu phát hiện những hư hỏng tiềm ẩn, hãy sửa chữa chúng ngay lập tức để không làm ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
• Sử dụng các thiết bị kiểm tra như đầu dò rò rỉ siêu âm để phát hiện những vị trí rò rỉ hơi dù là nhỏ nhất, vị trí rò rỉ càng lớn thì nguồn năng lượng tiêu tốn càng nhiều.
• Kiểm tra các thiết bị khác trên đường ống, những thiết bị nào không cần sử dụng, hãy loại bỏ chúng ngay lập tức để không làm thất thoát lưu chất.
• Nếu muốn thiết bị làm việc hiệu quả nhất, hãy thực hiện việc kiểm soát bằng máy tính để giám sát toàn bộ các quy trình.

Những lưu ý khi sử dụng, kiểm tra và bảo trì thiết bị

Bẫy hơi là thiết bị quan trọng trong hệ thống hơi nước, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và tiết kiệm chi phí. Greenboiler giúp bạn hiểu rõ nguyên lý hoạt động, cấu tạo và ứng dụng của bẫy hơi sẽ giúp các doanh nghiệp khai thác hiệu quả nguồn năng lượng này.

>>>Khám phá ngay các bài viết liên quan:

• Condenser là gì? Tìm hiểu cách hoạt động, nguyên lý hoạt động condenser
• Hiện tượng thủy kích lò hơi là gì? Nguyên nhân, dấu hiệu của thủy kích lò hơi