Οι μηχανικές παγίδες ατμού λειτουργούν λαμβάνοντας υπόψη τη διαφορά πυκνότητας μεταξύ ατμού και συμπυκνώματος. Θα διέρχονται συνεχώς από μεγάλους όγκους συμπυκνώματος και είναι κατάλληλα για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών διεργασιών. Οι τύποι περιλαμβάνουν παγίδες ατμού πλωτήρα και ανεστραμμένου κάδου.

Παγίδες ατμού με μπίλια (μηχανικές παγίδες ατμού)

Οι πλωτοπαγίδες λειτουργούν ανιχνεύοντας τη διαφορά πυκνότητας μεταξύ ατμού και συμπυκνώματος. Στην περίπτωση της παγίδας που φαίνεται στην εικόνα στα δεξιά (μια πλωτηροπαγίδα με βαλβίδα αέρα), το συμπύκνωμα που φτάνει στην παγίδα προκαλεί την ανύψωση του πλωτήρα, ανασηκώνοντας τη βαλβίδα από τη θέση του και προκαλώντας ξεφούσκωμα.

Οι σύγχρονες παγίδες χρησιμοποιούν αεραγωγούς ρυθμιστή, όπως φαίνεται στη φωτογραφία στα δεξιά (Float Traps with Regulator Vents). Αυτό επιτρέπει στον αρχικό αέρα να περάσει ενώ η παγίδα χειρίζεται επίσης το συμπύκνωμα.

Ο αυτόματος εξαερισμός χρησιμοποιεί ένα συγκρότημα κύστης ισορροπημένης πίεσης παρόμοιο με μια παγίδα ατμού ρυθμιστή, που βρίσκεται στην περιοχή ατμού πάνω από τη στάθμη του συμπυκνώματος.

Όταν απελευθερώνεται ο αρχικός αέρας, παραμένει κλειστός έως ότου συσσωρευτεί αέρας ή άλλα μη συμπυκνώσιμα αέρια κατά τη συμβατική λειτουργία και ανοίγουν μειώνοντας τη θερμοκρασία του μείγματος αέρα/ατμού.

Ο εξαερισμός του ρυθμιστή παρέχει το πρόσθετο πλεονέκτημα της σημαντικής βελτίωσης της ικανότητας συμπύκνωσης κατά τις ψυχρές εκκινήσεις.

Στο παρελθόν, εάν υπήρχε σφυρί νερού στο σύστημα, ο εξαερισμός του ρυθμιστή είχε κάποιο βαθμό αδυναμίας. Εάν το σφυρί νερού είναι δυνατό, ακόμη και η μπάλα μπορεί να σπάσει. Ωστόσο, στις σύγχρονες παγίδες πλωτήρα, ο εξαερισμός μπορεί να είναι μια συμπαγής, πολύ ισχυρή κάψουλα από ανοξείδωτο χάλυβα και οι σύγχρονες τεχνικές συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται στη σφαίρα καθιστούν ολόκληρο τον πλωτήρα πολύ ισχυρό και αξιόπιστο σε καταστάσεις με σφυρί νερού.

Από ορισμένες απόψεις, η πλωτή θερμοστατική παγίδα είναι ό,τι πιο κοντινό σε μια τέλεια παγίδα ατμού. Ανεξάρτητα από το πώς αλλάζει η πίεση του ατμού, θα αποφορτιστεί το συντομότερο δυνατό μετά την παραγωγή του συμπυκνώματος.

Πλεονεκτήματα των Float Thermostatic Steam Traps

Η παγίδα εκκενώνει συνεχώς συμπύκνωμα σε θερμοκρασία ατμού. Αυτό το καθιστά την κύρια επιλογή για εφαρμογές όπου ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας της παρεχόμενης θερμαινόμενης επιφάνειας είναι υψηλός.

Διαχειρίζεται εξίσου καλά μεγάλα ή ελαφρά φορτία συμπυκνώματος και δεν επηρεάζεται από μεγάλες και απροσδόκητες διακυμάνσεις της πίεσης ή της ροής.

Εφόσον είναι εγκατεστημένος ένας αυτόματος εξαερισμός, η παγίδα είναι ελεύθερη να εξαερίζει αέρα.

Για το μέγεθός του, αυτή είναι μια υπερμεγέθη ικανότητα.

Η έκδοση με βαλβίδα απελευθέρωσης κλειδώματος ατμού είναι η μόνη παγίδα πλήρως κατάλληλη για κάθε κλειδαριά ατμού που είναι ανθεκτική στο σφυρί νερού.

Μειονεκτήματα των Float Thermostatic Steam Traps

Αν και δεν είναι τόσο ευαίσθητες όσο οι παγίδες ανεστραμμένου κάδου, οι παγίδες πλωτήρα μπορεί να καταστραφούν από βίαιες αλλαγές φάσης και, εάν εγκατασταθούν σε εκτεθειμένη θέση, το κύριο σώμα θα πρέπει να καθυστερήσει ή/και να συμπληρωθεί με μια μικρή δευτερεύουσα παγίδα αποστράγγισης ρύθμισης.

Όπως όλες οι μηχανικές παγίδες, απαιτείται μια εντελώς διαφορετική εσωτερική δομή για να λειτουργεί σε μεταβλητό εύρος πίεσης. Οι παγίδες που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε υψηλότερες διαφορικές πιέσεις έχουν μικρότερα στόμια για να εξισορροπούν την άνωση του πλωτήρα. Εάν η παγίδα υποβληθεί σε μεγαλύτερη διαφορική πίεση από την αναμενόμενη, θα κλείσει και δεν θα περάσει συμπύκνωμα.

Παγίδες ατμού με ανεστραμμένο κάδο (Μηχανικές παγίδες ατμού)

(i) Η κάννη κρεμάει, τραβώντας τη βαλβίδα από την έδρα της. Το συμπύκνωμα ρέει κάτω από το κάτω μέρος του κάδου, γεμίζει τον κάδο και αποστραγγίζεται μέσω της εξόδου.

(ii) Η άφιξη του ατμού επιπλέει το βαρέλι, το οποίο στη συνέχεια ανεβαίνει και κλείνει την έξοδο.

(iii) Η παγίδα παραμένει κλειστή μέχρι να συμπυκνωθεί ο ατμός στον κάδο ή να βγει φυσαλίδες μέσω της οπής εξαερισμού στην κορυφή του σώματος της παγίδας. Στη συνέχεια βυθίζεται, τραβώντας το μεγαλύτερο μέρος της βαλβίδας από την έδρα της. Το συσσωρευμένο συμπύκνωμα αποστραγγίζεται και ο κύκλος είναι συνεχής.

Στο (ii), ο αέρας που φτάνει στην παγίδα κατά την εκκίνηση θα παρέχει άνωση του κάδου και θα κλείσει τη βαλβίδα. Ο εξαερισμός του κάδου είναι σημαντικός για να επιτρέπει στον αέρα να διαφεύγει στην κορυφή της παγίδας για ενδεχόμενη εκκένωση μέσω των περισσότερων εδρών της βαλβίδας. Με μικρές οπές και μικρές διαφορές πίεσης, οι παγίδες είναι σχετικά αργές στην εξαέρωση του αέρα. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να περάσει (και επομένως να σπαταλήσει) μια ορισμένη ποσότητα ατμού για να λειτουργήσει η παγίδα μετά τον καθαρισμό του αέρα. Οι παράλληλοι αεραγωγοί που είναι εγκατεστημένοι έξω από την παγίδα μειώνουν τον χρόνο εκκίνησης.

Πλεονεκτήματα τουΠαγίδες ατμού με ανεστραμμένο κάδο

Η παγίδα ατμού με ανεστραμμένο κάδο δημιουργήθηκε για να αντέχει σε υψηλή πίεση.

Κάτι σαν ένα πλωτό θερμοστατικό δόλωμα ατμού, είναι πολύ ανεκτικό στις συνθήκες του υδραυλικού σφυριού.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη γραμμή υπερθερμασμένου ατμού, προσθέτοντας μια βαλβίδα ελέγχου στο αυλάκι.

Η λειτουργία αποτυχίας είναι μερικές φορές ανοιχτή, επομένως είναι ασφαλέστερη για εφαρμογές που απαιτούν αυτήν τη λειτουργία, όπως η αποστράγγιση τουρμπίνας.

Μειονεκτήματα των παγίδων ατμού με ανεστραμμένο κάδο

Το μικρό μέγεθος του ανοίγματος στο πάνω μέρος του κάδου σημαίνει ότι αυτή η παγίδα θα εξαερώνει τον αέρα πολύ αργά. Το άνοιγμα δεν μπορεί να μεγεθυνθεί καθώς ο ατμός θα περάσει πολύ γρήγορα κατά την κανονική λειτουργία.

Θα πρέπει να υπάρχει αρκετό νερό στο σώμα της παγίδας για να λειτουργεί ως σφράγιση γύρω από το χείλος του κάδου. Εάν η παγίδα χάσει τη σφράγισή της, ο ατμός σπαταλάει μέσω της βαλβίδας εξόδου. Αυτό μπορεί να συμβεί συχνά σε εφαρμογές όπου υπάρχει απότομη πτώση της πίεσης του ατμού, προκαλώντας μέρος του συμπυκνώματος στο σώμα της παγίδας να «αναβοσβήνει» στον ατμό. Η κάννη χάνει την άνωση και βυθίζεται, επιτρέποντας στον φρέσκο ​​ατμό να περάσει μέσα από τις τρύπες κλάματος. Μόνο όταν αρκετό συμπύκνωμα φτάσει στην παγίδα ατμού μπορεί να σφραγιστεί ξανά με νερό για να αποφευχθεί η σπατάλη ατμού.

Εάν χρησιμοποιείται ανεστραμμένη παγίδα κάδου σε μια εφαρμογή όπου αναμένονται διακυμάνσεις της πίεσης της εγκατάστασης, θα πρέπει να εγκατασταθεί μια βαλβίδα αντεπιστροφής στη γραμμή εισαγωγής πριν από την παγίδα. Ο ατμός και το νερό μπορούν να ρέουν ελεύθερα προς την κατεύθυνση που υποδεικνύεται, ενώ η αντίστροφη ροή είναι αδύνατη επειδή η βαλβίδα αντεπιστροφής πιέζεται στην έδρα της.

Η υψηλή θερμοκρασία του υπέρθερμου ατμού μπορεί να κάνει μια παγίδα ανεστραμμένου κάδου να χάσει τη σφράγισή της. Σε τέτοιες περιπτώσεις, μια βαλβίδα αντεπιστροφής πριν από την παγίδα θα πρέπει να θεωρείται απαραίτητη. Πολύ λίγες παγίδες ανεστραμμένου κάδου κατασκευάζονται με ενσωματωμένη "βαλβίδα ελέγχου" στάνταρ.

Εάν μια παγίδα ανεστραμμένου κάδου αφεθεί εκτεθειμένη κοντά στο μηδέν, μπορεί να καταστραφεί από μια αλλαγή φάσης. Όπως και με τα διάφορα είδη μηχανικών παγίδων, η σωστή μόνωση θα ξεπεράσει αυτό το μειονέκτημα εάν οι συνθήκες δεν είναι πολύ σκληρές. Εάν οι αναμενόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες είναι πολύ κάτω από το μηδέν, τότε υπάρχουν πολλές ισχυρές παγίδες που θα πρέπει να εξεταστούν προσεκτικά για να κάνουν τη δουλειά. Στην περίπτωση μιας κύριας αποχέτευσης, μια θερμοδυναμική παγίδα θα ήταν η κύρια επιλογή.

Όπως η float trap, το άνοιγμα της ανεστραμμένης παγίδας κάδου έχει σχεδιαστεί για να δέχεται τη μέγιστη διαφορά πίεσης. Εάν η παγίδα υποβληθεί σε μεγαλύτερη διαφορική πίεση από την αναμενόμενη, θα κλείσει και δεν θα περάσει συμπύκνωμα. Διατίθεται σε μια σειρά μεγεθών στομίων για κάλυψη μεγάλου εύρους πιέσεων.