Chuyển đến nội dung chính

Bẫy hơi (steam trap) trong nhà máy công nghiệp

1. Tại sao cần bẫy hơi (Steam Trap)?

Trong hệ thống hơi nước công nghiệp (industrial steam system), khi hơi được sử dụng để gia nhiệt, truyền nhiệt hoặc vận hành thiết bị, một phần hơi luôn ngưng tụ thành nước (condensate) do:

  • Hơi trao đổi nhiệt cho quá trình.
  • Mất nhiệt qua thành ống, van, thiết bị.
  • Sự xâm nhập của không khí và khí không ngưng tụ (non-condensable gases) như CO₂, O₂.

Nếu không loại bỏ kịp thời nước ngưng tụ và khí không ngưng, sẽ xảy ra:

  • ·      Tụ đọng nước làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt.
  • ·         Hiện tượng búa nước (water hammer) gây nứt vỡ ống, hỏng thiết bị.
  • ·         Ăn mòn nội bộ do kết hợp với oxy, CO₂.
  • ·         Rò rỉ hơi sống (live steam loss), thất thoát năng lượng.
  • ·         Sản phẩm không đạt yêu cầu, gián đoạn sản xuất.

Bẫy hơi (steam trap) là thiết bị tự động xả nước ngưng và khí không ngưng, ngăn thất thoát hơi sống, bảo vệ thiết bị và đảm bảo hiệu suất nhiệt toàn hệ thống.

2. Định nghĩa và Vai trò của Bẫy Hơi

Theo tiêu chuẩn ISO 6704:1982, steam trap là:

"Thiết bị tự động luôn đóng kín với hơi, nhưng xả condensate và khí không ngưng ra ngoài mà không để thất thoát hơi sống" (valve which remains closed to steam but automatically discharges condensate and air from the steam space).

Bẫy hơi là mắt xích then chốt trong vòng tuần hoàn hơi – nước ngưng (steam-condensate loop), đảm bảo:

·         Hơi khô và nóng (dry saturated steam) tới thiết bị cần gia nhiệt.

·         Nước ngưng tụ được loại bỏ đúng lúc.

·         Khí không ngưng tụ được thoát ra, tăng hiệu quả truyền nhiệt.

Ứng dụng tại nhà máy công nghiệp như:

  • Bộ trao đổi nhiệt (heat exchangers).
  • Đường ống hơi chính (steam mains).
  • Nồi hơi (boilers), tua-bin (turbines).
  • Các khu vực sản xuất như Đạm Phú Mỹ: xưởng cơ khí, Ammonia, Ure, tiện ích, sản phẩm.

3. Phân loại và Nguyên lý hoạt động

Theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 6704:1982 và hướng dẫn từ Spirax Sarco, TLV, Armstrong, bẫy hơi chia thành 3 nhóm chính:

3.1. Bẫy cơ khí (Mechanical Steam Trap)

Hoạt động dựa trên chênh lệch tỷ trọng giữa hơi và nước ngưng:

  • Bẫy phao (Float trap): Phao (float) nổi theo mức nước ngưng, điều khiển van xả. Phao nổi – van mở, nước ngưng xả liên tục, hơi không bị thất thoát.
  • Bẫy gầu ngược (Inverted bucket trap): Gầu úp ngược nổi khi có hơi, chìm khi đầy nước ngưng, đóng/mở van. Gầu nổi khi có hơi – van đóng; Gầu chìm khi có nước – van mở.
Bẫy phao (Float trap)

3.2. Bẫy nhiệt tĩnh (Thermostatic Steam Trap)

Hoạt động dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ (temperature difference):

  • Bẫy cân bằng áp suất (Balanced-pressure thermostatic trap): Sử dụng capsule chứa chất bay hơi (volatile fluid) điều khiển đóng/mở van. Nhiệt thấp – van mở xả nước, khí; Nhiệt cao – capsule giãn – van đóng.
  • Bẫy lưỡng kim (Bimetallic trap): Hai dải kim loại khác nhau (bi-metal strips) uốn cong khi nóng, đóng/mở van. 
    Nhiệt thấp – van mở; Nhiệt tăng – dải uốn cong – van đóng.
Bẫy lưỡng kim (Bimetallic trap)

3.3. Bẫy nhiệt động (Thermodynamic Steam Trap)

Dựa vào nguyên lý động lực học (fluid dynamics), tận dụng hiệu ứng hơi giãn nở (flash steam):

  • Bẫy đĩa (Disc trap): Một đĩa (disc) phản ứng với áp suất, đóng/mở liên tục để xả condensate. Áp thấp – đĩa mở xả nước, khí; Hơi flash – đĩa đóng chặn hơi.
  • Bẫy piston (Piston-type trap): Hoạt động tương tự với piston.


Bẫy đĩa (Disc trap)

4. Ưu, Nhược điểm và Ứng dụng thực tế

Loại bẫy hơi

Ưu điểm

Nhược điểm

Ứng dụng tiêu biểu

Bẫy phao (Float trap)

- Xả nước liên tục ở nhiệt độ bão hòa (saturation temperature).
- Tăng hiệu suất trao đổi nhiệt.

- Nhạy cảm với bụi bẩn, cần lắp lưới lọc (strainer).
- Dễ hỏng nếu đóng băng.

Bộ trao đổi nhiệt, thiết bị gia nhiệt lớn.

Bẫy gầu ngược (Inverted bucket trap)

- Rất bền, chịu áp suất cao.
- Khi hỏng ở trạng thái mở (fail-open), tránh tích tụ nước ngưng.

- Xả khí chậm, dễ thất thoát hơi nếu flash mạnh.
- Dễ bị đóng băng nếu không cách nhiệt.

Đường hơi chính, bộ xả condensate cho turbine.

Bẫy cân bằng áp suất (Balanced-pressure thermostatic trap)

- Nhỏ gọn, tự điều chỉnh theo áp suất.
- Thoát khí tốt lúc khởi động.

- Chỉ mở khi condensate nguội dưới nhiệt độ hơi.
- Dễ tích tụ nước trên thiết bị.

Thiết bị gia nhiệt nhỏ, hệ thống cần kiểm soát nhiệt độ ổn định.

Bẫy lưỡng kim (Bimetallic trap)

- Bền, chịu búa nước, môi trường khắc nghiệt.
- Không lo đóng băng.
- Thoát khí hiệu quả.

- Phản ứng chậm, dễ gây tràn nước ở áp suất cao.
- Không thích hợp cho ứng dụng đòi hỏi xả nhanh.

Đường hồi condensate, nơi có môi trường khắc nghiệt.

Bẫy nhiệt động (Thermodynamic trap)

- Kết cấu đơn giản, bền chắc.
- Chịu áp suất, nhiệt độ cao.
- Dễ kiểm tra qua tiếng "tích".

- Kêu to, có thể bị kẹt nếu áp suất tăng nhanh.
- Hiệu suất thấp ở áp suất thấp.

Đường hơi chính, hơi siêu nhiệt, khu vực ngoài trời.

5. Tiêu chí lựa chọn bẫy hơi phù hợp

Việc chọn bẫy hơi cần dựa trên:

·         Áp suất và nhiệt độ vận hành (operating pressure & temperature).

·         Lưu lượng nước ngưng (condensate load).

·         Yêu cầu xả khí không ngưng (air venting requirement).

·         Điều kiện môi trường: rung, ăn mòn, đóng băng.

·         Dễ dàng tiếp cận và bảo trì.

Ví dụ thực tế tại 1 Nhà máy hóa chất:

  • Bẫy nhiệt động (thermodynamic trap) như TD32F, TD42S2 được lắp tại đường hơi chính áp suất cao.
  • Bẫy cân bằng áp suất (balanced-pressure trap) như TJ22, BPT21Y phù hợp cho thiết bị gia nhiệt nhỏ, yêu cầu thoát khí tốt.
  • Bẫy lưỡng kim (bimetallic trap) như BD120, BD60L dùng ở các vị trí cần chịu búa nước, môi trường khắc nghiệt.

6. Bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ bẫy hơi

Tần suất kiểm tra khuyến nghị:

  • 3 tháng/lần với bẫy hơi quan trọng hoặc áp suất cao (≥10 bar).
  • 6 tháng/lần cho các hệ thống hơi áp thấp, trung bình.
  • Thay capsule hoặc linh kiện chính sau khoảng 3 năm (theo Spirax Sarco).

Công việc bảo dưỡng bao gồm:

·         Kiểm tra rò rỉ hơi (steam leakage detection).

·         Đảm bảo bẫy xả condensate đúng chức năng.

·         Vệ sinh lưới lọc (strainer cleaning).

·         Thay thế các bộ phận như đĩa (disc), phao (float), capsule, gasket… nếu mòn hoặc hư hỏng.

Phương pháp hiện đại: Dùng thiết bị siêu âm (ultrasonic detector), cảm biến nhiệt, hoặc quan sát trực tiếp qua cửa sổ kính (sight glass).

Lưu ý an toàn:

  • Đóng van cách ly (isolation valves), xả áp hệ thống trước khi tháo bẫy hơi.
  • Tuân thủ quy trình an toàn nhà máy và giấy phép làm việc (work permit).

7. Kết luận

Steam trap là thiết bị bắt buộc trong hệ thống hơi tại nhà máy phân bón, hóa chất. Việc lựa chọn đúng loại, lắp đặt chuẩn, và bảo dưỡng định kỳ sẽ:

·         Ngăn thất thoát hơi sống, tiết kiệm năng lượng.

·         Bảo vệ thiết bị, tránh hiện tượng búa nước.

·         Tăng hiệu suất truyền nhiệt, ổn định sản xuất.

·         Giảm sự cố, tăng tuổi thọ hệ thống.

Tuân thủ tiêu chuẩn ISO 6704, ASME PTC 39, hướng dẫn từ NSX là cơ sở đảm bảo hệ thống hơi vận hành an toàn, hiệu quả, bền vững.

 

---
Xin chào bạn! 
Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa. 
Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. 
Nguyễn Thanh Sơn

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Tải giáo trình chuyên nghành cơ khí [pdf]

Danh mục sách chuyên nghành cơ khí do chúng tôi tìm kiếm sưu tầm trên internet, đường link google drive có sẵn (pdf).  Nếu có điều kiện các bạn nên mua sách để ủng hộ tác giả và NXB nhé! Link tải giáo trình vẫn đang tiếp tục được cập nhật hàng ngày...... Ngày cập nhật: 13/6/2023 -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 1 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng, TH.S. Phan Đăng Phong NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 734 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 2 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2004) Số trang: 601 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 3 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 653 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ ...

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răn...

Cặp đôi hoàn hảo: Digital Twins và Bảo trì dự đoán

Bảo trì dự đoán  thông qua nhiều tiến bộ trong việc thu thập và xử lý dữ liệu, giờ đây có thể dự đoán chính xác thời điểm và cách thức các bộ phận máy móc thiết bị sẽ bị hỏng. Điều quan trọng là  dữ liệu , như với hầu hết mọi thứ trong chuyển đổi số ( digital transformation ) . T hông tin là điều cần thiết trong thế kỷ 21, và nó không chỉ đơn thuần là có một cụm các điểm dữ liệu (a bunch of data points) và khả năng đọc của cảm biến (sensor readouts) - mà còn biết cách xử lý nó một cách nhanh chóng và hiệu quả. Đây là điểm mấu chốt của việc bảo trì dự đoán , cũng như Digital Twins . Thanh Sơn tổng hợp và biên soạn từ nhiều nguồn Các nội dung của bài viết: Tại sao Bảo trì Dự đoán ngay bây giờ? Digital Twins là gì? Các loại Digital Twins khác nhau Digital Twins và bảo trì dự đoán   Làm thế nào để xác định sử dụng trường hợp nào để bảo trì dự đoán với Digital Twin? Các tùy chọn để xây dựng / triển khai Digital Twins Những thách thức chính trong khi xây...

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá...

Sơ đồ tuabin khí chu trình hỗn hợp (combined cycle)

Viết bài KS Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com CCGT được gọi là chu trình kết hợp trong nhà máy điện, có sự tồn tại đồng thời của hai chu trình nhiệt trong một hệ thống, trong đó một lưu chất làm việc là hơi nước và một lưu chất làm việc khác là một sản phẩm khí đốt. Giải thích rõ hơn: Turbine khí chu trình hỗn hợp (Combined Cycle Gas Turbine - CCGT) là một hệ thống phát điện sử dụng cùng một nguồn nhiên liệu để vận hành hai loại máy phát điện khác nhau: một máy phát điện dẫn động bởi tuabin khí (gas turbine) và một máy phát điện dẫn động bởi tuabin hơi nước (steam turbine). Hệ thống CCGT được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, do có thể giảm thiểu lượng khí thải và tăng tính hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng. Nhà máy điện CCGT Trong hệ thống CCGT, nguồn nhiên liệu (thường là khí tự nhiên natural gas hoặc dầu) được đốt trong máy tuabin khí dẫn động cho máy phát điện generator để sản xuất điện. Hơi nước được tạo ra từ lò hơi thu hồi nhiệt (Heat Re...

BẢNG TRA SIZE FLANGE, BOLT & NUT

Tra size bolt- nut 1- BẢNG TRA SIZE FLANGE, BOLT & NUT For class 150 Flanges STT size of flanges (inches) number of bolt Đường kính Bolt (Inches) Đường kính Bolt  ( MM) Leng of blots  L =mm 1 1/2 4 1/2 M14 60-60 2 3/4 4 1/2 M14 65-65 3 1 4 1/2 M14 65-80 4 1 1/4 4 1/2 M14 70-85 5 1 1/2 4 1/2 M14 70 85 6 2 4 5/8 M16 85 95 7 2/ 1/2 4 5/8 M16 90 100 8 ...

Tìm hiểu toàn diện về các phương pháp bảo trì và lựa chọn chiến lược bảo trì phù hợp

Biên soạn Nguyễn Thanh Sơn , bản quyền thuộc baoduongcokhi.com Hiện nay, có rất nhiều loại bảo trì khác nhau, tuy nhiên, việc lựa chọn loại bảo trì thích hợp đôi khi gặp phải những thách thức, bởi vì mỗi loại bảo trì lại có những định nghĩa và ứng dụng khác nhau đối với từng người. Thay vì mải mê trong những chi tiết phức tạp, bài viết này cung cấp cho đọc giả một cái nhìn tổng quan rõ ràng về chín loại bảo trì chính cùng các ứng dụng thích hợp của chúng, nhằm giúp đọc giả tìm ra chiến lược bảo trì phù hợp nhất mà không phải đối mặt với những khó khăn không đáng có. Xem thêm: Bảo trì, (Maintenance), là gì? Lịch sử bảo trì của thế giới, vai trò và thách thức Thảo luận về Thế hệ bảo trì thứ tư (The Fourth Generation of Maintenance) Trong bài viết này, chúng tôi cung cấp một cái nhìn toàn diện về 9 loại bảo trì chính. Dù các thuật ngữ có thể khác nhau, nhưng điều quan trọng nhất là đảm bảo chúng ta đang nói về cùng một vấn đề và các nguyên tắc cơ bản được hiểu rõ. Với nhiều người thắc mắc...