Perangkap Uap Pelampung Bola

Apa yang dimaksud dengan perangkap uap pelampung bola?

Ball float steam trap adalah perangkat mekanis di mana perangkap bekerja karena perbedaan kepadatan uap. Dalam perangkat ini, sebuah katup menahan bola perangkap yang mengambang. Ketika badan katup diisi dengan cairan, hal itu membuat bola mengapung di atas cairan. Sebuah batang besi digunakan untuk menghubungkan bola mengambang ke gerbang katup sehingga dapat membuka gerbang katup saat bola mengapung ke atas. Jika level kondensat rendah, katup akan terisi dengan uap. Dengan demikian, uap akan mendorong bola ke bawah dan menutup gerbang. Selain itu, katup dapat memungkinkan aliran uap pada tingkat yang disesuaikan atau dikontrol. Ball float steam trap adalah alat yang digunakan untuk memisahkan uap dan air. Ball float steam trap dimaksudkan untuk mencegah pemborosan uap. Udara dan kondensat yang ada dalam uap dari pembangkit listrik tenaga uap memiliki efek berbahaya tertentu pada kinerja efektif pabrik. Efek tersebut termasuk mengambil ruang pemanas yang dapat ditempati oleh uap dan juga menyebabkan pembentukan lapisan air pada permukaan pemanas atau kantong udara yang membatasi perpindahan panas.

Gambar: Perangkap Uap Pelampung Bola.

Cara kerja perangkap uap pelampung bola

Ball float steam trap terdiri dari katup dan mekanisme yang membuka atau menutup katup untuk mengalirkan kondensat dari pipa tanpa membiarkan uap keluar. Ball float steam trap dipasang pada titik rendah dalam sistem yang akan dikeringkan. Katup steam trap pelampung bola dan pelampung dihubungkan dengan cara yang memungkinkan katup terbuka saat pelampung naik. Ketika perangkap bekerja, uap yang bercampur dengan air mengalir melalui ruang pelampung. Karena air lebih padat daripada uap, maka air jatuh ke bagian bawah perangkap. Hal ini menyebabkan permukaan air naik. Dengan demikian, ketinggian air yang naik menyebabkan pelampung terangkat yang kemudian mengangkat sumbat dan kemudian membuka katup. Hal ini memaksa kondensat mengalir keluar sementara pelampung bergerak ke bawah ke posisi yang lebih rendah yang menyebabkan katup menutup sebelum tingkat kondensat terlalu rendah untuk memungkinkan keluarnya uap. Melalui perangkap ini, kondensat yang keluar dari perangkap dikembalikan ke sistem umpan. 

Cara kerja perangkap uap pelampung bola

Spesifikasi perangkap uap pelampung bola

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi spesifikasi steam trap pelampung bola minimum untuk suhu, tekanan, material, kapasitas pelepasan, dan jenis sambungan. Faktor-faktor tersebut dibahas di bawah ini.

Bahan tubuh 

Bahan steam trap pelampung bola adalah faktor yang sangat penting untuk dipertimbangkan saat membeli sebuah perangkap. Pemilihan material tergantung pada tekanan dan suhu kerja maksimum di lingkungan sekitar, lokasi pembuangan kondensat, dan persyaratan untuk perawatan minimal. Produsen steam trap pelampung bola memilih bahan yang bertujuan untuk mencapai tekanan maksimum, uji tekanan, dan suhu perpipaan. Bahan yang digunakan untuk membuat penutup steam trap pelampung bola, bodi, dan bagian lain yang tahan terhadap tekanan tidak berbeda dengan yang digunakan pada katup lainnya. Bahan-bahan tersebut termasuk baja tahan karat, baja karbon, besi tuang ulet, atau besi tuang abu-abu. Suhu dan tekanan maksimum yang berlaku dari bahan bodi tidak selalu setara dengan suhu dan tekanan operasi maksimum dari steam trap pelampung bola. Ini karena suhu dan tekanan kerja maksimum dapat dibatasi oleh ketahanan suhu / tekanan komponen lain seperti gasket dan bagian internal. 

Ukuran 

Sebuah steam trap pelampung bola harus sesuai dengan ukuran pipa pada saluran keluar perangkat yang memasok kondensat ke steam trap tersebut. Pipa kondensat pada saluran keluar peralatan yang memasok kondensat ke perangkap harus berukuran sesuai dengan rincian dalam tabel di bawah ini. Perangkap pelampung bola tidak boleh berukuran kurang dari pipa saluran keluar peralatan karena hal ini dapat mengakibatkan genangan air dan kerusakan atau masalah pemanasan. Selain itu, ukuran pipa di outlet steam float ball float trap tidak perlu bergantung pada ukuran trap melainkan dirancang untuk menghasilkan laju aliran yang dibutuhkan dan membatasi hilangnya tekanan untuk aliran dua fase.

Jenis koneksi 

Sebagian besar pengguna steam membutuhkan steam trap ball float berulir, bergelang, atau soket untuk sambungan berdasarkan spesifikasi dan kode standar nasional, perusahaan, atau industri. Sambungan berulir lebih murah dibandingkan dengan sambungan bergelang. Namun, sambungan berulir harus disekrup saat memasang yang berarti bahwa pipa saluran keluar perangkap harus diputuskan atau menggunakan penyatuan untuk meningkatkan penggantian perangkap yang lebih mudah. Saat menggunakan sambungan berulir pada ball float steam trap, ulir yang digunakan harus mengikuti standar resmi untuk mengurangi sambungan yang buruk pada pipa yang terhubung. Ball float steam trap dengan sambungan las soket pada saat ini lebih disukai di pabrik uap tertentu untuk membatasi tingkat kebocoran uap. Namun, sambungan ini sulit untuk dicopot saat penggantian dan cenderung memiliki biaya perawatan yang lebih tinggi. Ball float steam trap dengan sambungan flens mudah dilepas dan diganti jika steam trap memiliki ukuran dan dimensi yang sama secara langsung. Setelah spesifikasi perangkap dilakukan sesuai dengan lingkungan dan kondisi operasi, pendekatan selanjutnya adalah menentukan kapasitas pembuangan yang sesuai dan faktor keamanan. 

Jenis perangkap uap pelampung bola

Perangkap uap pelampung bola lepas 

Jenis sederhana dari steam trap pelampung bola adalah perangkap pelampung longgar. Perangkap ini ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Kondensat memasuki ball float steam trap melalui saluran masuk di titik A. Hal ini menyebabkan level air naik dan pelampung di B terangkat dari titik C. Hal ini memberi jalan bagi kondensat untuk melewati aliran bebas melalui lubang katup di D. Ketika aliran kondensat berkurang, level air di ball float steam trap turun dan bola mulai menutupi titik keluar D. Setelah membuang semua kondensat, bola menutupi lubang dan dengan demikian mencegah hilangnya uap. Aksi pelampung membantu meningkatkan pelepasan kontinu agar dipertahankan relatif terhadap jumlah kondensat yang mencapai perangkap uap pelampung bola. Jenis steam trap pelampung bola lepas ini menguntungkan karena membutuhkan sedikit perawatan karena tidak ada komponen yang rusak. Namun, steam float ball float steam trap saluran keluarnya dijaga agar tetap lebih rendah dari saluran masuk. Desain ini menghasilkan segel air yang membatasi hembusan uap melalui perangkap. Selain itu, segel ini tidak mengeluarkan udara dari perangkap melalui lubang utama. Dengan demikian, titik pengatur udara tangan lainnya, E harus disertakan. Masalah lain yang terkait dengan steam trap pelampung bola yang longgar yaitu, sulit untuk mendapatkan tempat duduk bola yang baik pada lubang saluran keluar yang kecil. 

Gambar: Jebakan uap pelampung bola lepas.

Perangkap uap mengapung bola tuas

Ini adalah jenis steam trap pelampung bola di mana kondensat masuk ke dalam tubuh melalui saluran masuk A dan bola B terangkat ketika level air naik. Bola terhubung ke katup outlet di titik D dengan menggunakan titik lengan pelampung C. Katup outlet terbuka karena kondensat mengangkat bola. Posisi katup berubah sesuai ketinggian air di dalam tubuh yang memberikan pembuangan kondensat secara terus menerus pada setiap beban yang jatuh pada kapasitas maksimum jenis perangkap ini. Ketika beban kondensat berkurang, uap naik untuk mencapai perangkap, pelampung turun ke posisi yang lebih rendah. Katup dipasang pada dudukan untuk menghindari pemborosan uap. Satu masalah utama yang terkait dengan perangkap ini adalah bahwa perangkap ini tidak dapat melepaskan melalui katup utama saat mulai bekerja. 

Perangkap uap mengapung bola tuas

Kecuali jika produsen steam trap pelampung bola menyediakan mekanisme tertentu untuk melepaskan udara dari sistem, maka itu akan mencegah kondensat mengalir ke dalam perangkap sehingga membuatnya terikat udara. Produsen steam trap pelampung bola tuas terkadang akan mendesain perangkap dengan kokang manual di titik E. Namun, kokang manual ini harus dioperasikan secara manual setiap kali steam dinyalakan. 

Perangkap uap mengapung bola ventilasi udara termostatik

Ini adalah steam trap pelampung bola dengan ventilasi udara otomatis, bukan dengan pengungkit manual seperti pada steam trap pelampung bola tuas. Ventilasi udara terletak di ruang uap di atas level kondensat. Setelah udara awal dilepaskan, ventilasi ini akan tertutup hingga udara dan gas yang tidak dapat dikondensasi lainnya terkumpul selama operasi normal yang menyebabkannya terbuka dan dengan demikian mengurangi campuran suhu uap/udara. Jenis perangkap uap pelampung bola ventilasi udara termostatik ini menguntungkan karena meningkatkan kapasitas kondensat saat start-up dingin.

Perangkap uap mengapung bola ventilasi udara termostatik

Aplikasi perangkap uap pelampung bola 

• Digunakan dalam penukar panas untuk meningkatkan perpindahan panas. 
• Mereka digunakan dalam oven pemanas. 
• Baterai pemanas dan unit pemanas. 
• Drainase pemisah. 
• Digunakan dalam silinder pengering. 
• Tangki pemanas. 
• Pemanasan menekan untuk mentransfer panas ke suatu permukaan. 

Keuntungan dari perangkap uap pelampung bola 

• Buang kondensat dengan segera tanpa memperhatikan perubahan tekanan uap, terutama jika menggunakan ventilasi udara otomatis. 
• Membuang kondensat secara terus menerus pada suhu uap. Dengan demikian, ini adalah pilihan pertama untuk digunakan di mana laju perpindahan panas tinggi saat memanaskan area permukaan yang tersedia. 
• Menangani beban kondensat ringan dan berat serta tidak terpengaruh oleh fluktuasi tekanan atau laju aliran yang tiba-tiba dan lebar. 
• Tahan terhadap palu air. 
• Perangkap ini dapat mengeluarkan udara secara bebas, khususnya apabila ventilasi udara otomatis digunakan. 
• Produsen steam trap pelampung bola mendesainnya dengan kapasitas besar untuk berbagai aplikasi. 

Kerugian dari perangkap uap pelampung bola

• Rentan terhadap kerusakan akibat pembekuan yang berlebihan. 
• Perangkap ini memerlukan berbagai bagian internal untuk memungkinkan bekerja pada berbagai rentang tekanan. 
• Jika perangkap ini mengalami tekanan diferensial yang tinggi dari kisaran tekanan desain, perangkap ini dapat menutup dan tidak melewatkan kondensat. 

Pemecahan masalah perangkap uap pelampung bola mengapung 

uap hidup yang bocor

• Kotoran mengendap di dudukan katup. Letakkan saringan terpisah sebelum perangkap uap pelampung bola. Pastikan saringan dilepas dan dibersihkan dengan benar. Periksa spindel dan dudukan untuk mengetahui adanya endapan kotoran dan bersihkan permukaannya. 

Tidak mengeluarkan kondensat 

• Pelampung bola tertusuk. Hal ini akan membuat pelampung penuh dengan air sehingga kehilangan daya apungnya dan dengan demikian bola tidak akan naik untuk mengapung di atas air. Ini akan membuat perangkap tersedak. Untuk itu, Anda perlu mengganti bola pelampung dengan yang lain. 
• Tekanan diferensial rendah. Tekanan diferensial yang rendah dapat dengan mudah dihilangkan dengan tekanan balik. Dengan demikian, perangkap pelampung bola tidak akan mengeluarkan kondensat. Untuk menghindari hal ini, pastikan tekanan diferensial dijaga tetap tinggi seperti yang direkomendasikan. 

Ringkasan 

Perangkap uap pelampung bola adalah jenis perangkap uap mekanis. Perangkap ini digunakan untuk memisahkan uap dan air. Ball float steam trap bekerja dengan membuka katup untuk memungkinkan aliran fluida. Pada saat yang sama, perangkap ini mencegah uap keluar. Steam trap pelampung bola membantu memastikan uap tidak terbuang percuma. Perangkap uap pelampung bola terdiri dari dua elemen katup dan rakitan dudukan. Katup menawarkan lubang variabel di mana kondensat dibuang. Elemen kedua membantu menutup atau membuka katup yang menentukan apakah cairan akan dibuang atau tidak. Pemisahan fluida dilakukan dengan menerapkan konsep perbedaan massa jenis. Perangkap uap bola apung membantu memisahkan air dan uap karena air lebih padat daripada uap. Perangkap ini menggunakan bola mengambang. Ketika perangkap penuh dengan cairan, bola mengapung di atasnya. Pengapungan bola membuka gerbang katup untuk memungkinkan kondensat mengalir. Ketika tingkat kondensat sangat rendah, perangkap akan menjadi penuh dengan uap. Akibatnya, uap mendorong bola ke bawah untuk menutup katup gerbang. 

Tiga jenis perangkap uap pelampung bola adalah perangkap uap pelampung bola ventilasi udara termostatik, perangkap uap pelampung bola tuas, dan perangkap uap pelampung bola lepas. Perangkap ini digunakan dalam banyak aplikasi seperti mesin pres pemanas, tangki pemanas, penukar panas, silinder pengering, dan lain-lain. Ball float steam trap lebih disukai karena sifat-sifatnya seperti ketahanan terhadap water hammer, kapasitas besar, kemampuan untuk melepaskan kondensat pada suhu uap, kemampuan untuk melepaskan kondensat segera setelah terbentuk.