Perangkap Uap Termodinamika

Apa yang dimaksud dengan perangkap uap termodinamika?

Perangkap uap termodinamika terdiri dari satu bagian yang bergerak. Bagian ini berupa cakram yang terbuat dari baja tahan karat dan berfungsi sebagai katup. Steam trap ini beroperasi dengan menggunakan efek dinamis flash steam. Steam trap termodinamika memiliki desain yang sederhana dan sangat cocok untuk melayani aplikasi bertekanan sedang dan tinggi. Steam trap ini berukuran kecil, bebas dari efek water hammer, dan dapat dipasang di posisi apa pun baik vertikal maupun horizontal. Produsen steam trap termodinamika merancang steam trap dengan desain yang ringkas dan serbaguna untuk rentang tekanan yang luas. Karakteristik tersebut membuat steam trap termodinamika lebih disukai untuk penggunaan luas dalam penelusuran, proses cahaya tertentu, dan aplikasi uap tetes.

Gambar: Perangkap uap termodinamika.

Bagaimana cara kerja steam trap termodinamika?

Dua jenis utama steam trap termodinamika adalah steam trap cakram termodinamika dan steam trap impuls termodinamika. Perangkap jenis cakram memiliki katup yang membuka dan menutup sesuai dengan perubahan gaya yang terjadi pada katup cakram datar. Untuk perangkap impuls, gerakan cakram piston digunakan untuk mengontrol aliran. Perangkap uap impuls termodinamika dapat diatur untuk menambah atau mengurangi aliran. Kedua jenis steam trap termodinamika ini mengeluarkan kondensat secara berkala. 

Cara kerja perangkap uap termodinamika tipe cakram dan impuls

Jenis-jenis perangkap uap termodinamika

Ada dua jenis steam trap termodinamika, yaitu steam trap cakram termodinamika dan steam trap impuls termodinamika. Di antara kedua perangkap ini, yang paling umum adalah perangkap cakram. Perangkap impuls tidak umum karena cenderung membocorkan uap dan dapat gagal jika ada sedikit kotoran yang menyumbat saluran pilot. 

Membuka dan menutup katup cakram dalam perangkap uap cakram termodinamika

Ketika uap bergerak dengan kecepatan tinggi di bawah cakram katup, hal ini menyebabkan penurunan tekanan di bawah katup. Hal ini membuat cakram dipaksa masuk ke dudukan katup karena tekanan yang besar di dalam ruang dan katup tertutup. Dalam steam trap cakram termodinamika, uap yang dikontrol dapat berupa uap hidup atau uap kilat. Ketika kondensat memasuki steam trap dan berubah fase karena pengurangan tekanan, maka dikatakan sebagai flash steam. Ketika beban kondensat sangat kecil atau jika desain perangkap cukup dikompromikan untuk tidak melindungi dari kehilangan uap maka disebut sebagai uap hidup. Produsen steam trap termodinamika cakram cenderung menggunakan desain terbaik yang membantu menghilangkan atau meminimalkan penggunaan uap hidup sehingga perangkap dapat beroperasi dengan menggunakan uap jika memungkinkan. Uap kontrol ruang tekanan memberikan gaya ke bawah pada permukaan atas cakram katup yang sama dengan hasil kali tekanan dan luas (tekanan * luas). Pada bagian bawah cakram katup, uap yang dikontrol membuat tekanan berkurang di bawah cakram karena kecepatannya yang tinggi (dari prinsip Bernoulli, peningkatan kecepatan menghasilkan pengurangan tekanan). Produsen steam trap cakram termodinamika mendesain perangkap dengan cara yang membuatnya menutup kondensat di dekat suhu uap. Hal ini terjadi ketika kondensat yang terkumpul dibuang. Setelah besarnya gaya penutupan cukup tinggi untuk mengatasi gaya pembukaan, maka katup menutup. 

Cara kerja perangkap uap cakram termodinamika

Perangkap uap impuls termodinamika 

Steam trap impuls termodinamika adalah steam trap yang tidak dapat memberikan penutup yang rapat. Oleh karena itu, penggunaannya terbatas dibandingkan dengan steam trap cakram termodinamika yang umum di pasaran. 

Bagaimana cara kerja perangkap uap impuls termodinamika? 

1. Perangkap uap impuls termodinamika terdiri dari piston berongga. Piston dihubungkan dengan cakram piston yang bekerja dalam piston meruncing yang berfungsi sebagai pemandu. 
2. Selama start-up perangkap ini, katup utamanya duduk di dudukannya. Hal ini membuatnya meninggalkan jalur aliran melalui piston dan jarak bebas silinder serta lubang di bagian atas piston. 
3. Ketika kondensat dan aliran udara meningkat, mereka mengerahkan kekuatan pada cakram piston yang menyebabkan katup utama terangkat dari dudukannya sehingga meningkatkan aliran. 
4. Bagian lain dari kondensat mengalir melalui celah piringan dan piston melalui titik E dan keluar melalui saluran keluar. 
5. Sementara kondensat mendekati suhu uap, sebagian kondensat akan berubah menjadi uap saat mengalir melalui celah. 
6. Ini dialirkan melalui lubang di titik F tetapi menciptakan tekanan menengah di atas piston. Hal ini membantu memposisikan katup utama secara efektif sehingga dapat memenuhi beban. 
7. Perangkap dapat dimodifikasi dengan memindahkan titik B pada piston relatif ke dudukan perangkap. Namun demikian, perangkap dapat dipengaruhi oleh tekanan balik.     

Perangkap uap cakram termodinamika 

Steam trap cakram termodinamika memiliki aliran kondensat yang dikontrol oleh cakram katup yang membuka dan menutup pada dudukan katup. Dalam perangkap ini, cakram katup terlepas dari bagian lain dari perangkap ini dan terletak di bagian atas dudukan. Dudukan katup terdiri dari dua cincin dudukan yaitu cincin bagian dalam dan cincin bagian luar. Penggunaan cincin bagian dalam adalah untuk memisahkan lubang masuk fluida dari lubang keluar. Hal ini membantu mencegah korsleting uap ke saluran keluar. Kebocoran uap dari ruang tekanan di atas cakram ke bagian keluar dikontrol oleh cincin luar. 

Bagaimana cara kerja perangkap uap cakram termodinamika? 

Jenis perangkap ini memiliki karakteristik operasi siklus yang tidak teratur. Mekanisme katup yang terdiri dari cincin dudukan dan cakram digunakan untuk membuka untuk mengeluarkan kondensat selama beberapa detik, kemudian menutup untuk waktu yang lebih lama hingga siklus pelepasan baru dimulai. Tindakan untuk membuka dan menutup berasal dari perbedaan gaya yang bekerja di bagian bawah dan atas cakram katup. Gaya yang bekerja terutama bergantung pada variasi tekanan dan energi kinetik untuk fluida umum yang terlibat yaitu kondensat, udara, dan uap. Selama start-up, cairan yang datang (udara, kondensat, atau uap) mengerahkan gaya pengangkatan / pembukaan di sisi bawah cakram katup. Hal ini menyebabkan katup terangkat dan terbuka. Hal ini memungkinkan kondensat mengalir. Sedangkan pada posisi terbuka, dua gaya utama yang bekerja pada disc valve yaitu gaya akibat tekanan uap pada bagian atas cakram dan gaya akibat uap di bawah cakram. Uap yang bekerja untuk membuka dan menutup katup cakram disebut control steam.

Keuntungan dari perangkap uap termodinamika

Keuntungan dari perangkap uap cakram termodinamika 

• Steam trap jenis ini dapat bekerja di seluruh rentang kerjanya tanpa perlu menyesuaikan atau mengubah komponen internalnya. 
• Desain yang ringan, ringkas dan sederhana serta kemampuan untuk menampung kondensat dalam jumlah besar yang dimungkinkan oleh bukaan yang besar. 
• Beroperasi dalam uap super panas dan bertekanan tinggi dan tidak rusak oleh getaran atau water hammer. 
• Menggunakan bahan besi seperti baja tahan karat yang dikenal dengan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang tinggi. 
• Kuat terhadap pembekuan kondensat dan jarang mengalami pembekuan setelah dipasang dengan cakram dalam orientasi vertikal karena dapat dibuang secara bebas ke atmosfer. 
• Bagian yang bergerak hanya berupa cakram yang membuat perawatan perangkap ini menjadi sangat mudah karena dapat dilakukan tanpa melepas perangkap dari jalurnya, melainkan melepas tutup atas yang diikat dengan ulir atau baut. 
• Bunyi klik ketika perangkap membuka dan menutup. Hal ini membantu dalam menguji jebakan sebelumnya.

Kerugian dari perangkap uap cakram termodinamika 

• Menutup piringan dalam steam trap ini membutuhkan tekanan di bawah piringan yang rendah. Hal ini hanya mungkin terjadi bila kecepatan aliran di bawah katup cakram tinggi. Pada kecepatan yang lebih tinggi, tekanan diferensial yang lebih tinggi akan diperlukan. Dengan demikian, steam trap cakram termodinamika tidak bekerja dengan baik ketika tekanan diferensial sangat rendah. 
• Keluarkan udara dalam jumlah besar selama penyalaan apabila tekanan masuk terakumulasi secara perlahan. Namun, jika tekanan menumpuk dengan cepat, ini akan menyebabkan udara berkecepatan tinggi menutup perangkap Anda sehingga mengikat udara. Hal yang sama akan terjadi jika uap digunakan. 
• Cenderung berisik sehingga membatasi penggunaannya di beberapa area seperti di ruang operasi atau di luar bangsal rumah sakit. Jika steam trap cakram termodinamika harus digunakan, maka diffuser akan diperlukan untuk membantu mengurangi kebisingan selama pelepasan.  
• Desain steam trap cakram termodinamika yang terlalu besar cenderung meningkatkan waktu untuk menyelesaikan siklus yang menyebabkan peningkatan keausan pada trap. 

Keuntungan dari perangkap uap impuls termodinamika 

• Kemampuan tinggi untuk menangani kondensat dengan ukurannya. 
• Steam trap ini mampu melampiaskan udara tanpa terikat udara. 
• Mereka dapat digunakan dalam aplikasi aplikasi uap super panas dan tekanan tinggi. 
• Dapat bekerja pada berbagai macam tekanan tanpa perlu mengubah ukuran katup. 

Kerugian dari perangkap uap impuls termodinamika 

• Tidak dapat memberikan penutup yang rapat dan menghembuskan uap bahkan pada beban yang sangat ringan. 
• Tidak dapat bekerja pada tekanan balik yang melebihi 40% dari tekanan di saluran masuk.
• Perangkap uap impuls termodinamika mudah terpengaruh oleh kotoran karena jarak bebas antara silinder dan piston sangat kecil. 
• Denyut perangkap uap ini menyebabkan kebisingan, kerusakan mekanis, dan water hammer.

Aplikasi perangkap uap termodinamika 

• Aplikasi tetes. Steam trap termodinamika banyak digunakan untuk menghilangkan kondensat yang terbentuk dalam saluran uap setelah uap kehilangan energi panasnya. Perangkap ini banyak digunakan dalam aplikasi tetesan karena ventilasi udara di dalam pipa yang menghilangkan udara dari sistem perpipaan. 
• Suhu tinggi atau drainase listrik uap dalam pelepasan pelacak. 
• Aplikasi proses. Steam trap termodinamika digunakan dalam proses perpindahan panas seperti pada penukar panas atau radiator untuk menghilangkan udara dan kondensat. 

Pemecahan masalah perangkap uap termodinamika 

Ketika perangkap dingin dan tidak ada pelepasan 

• Tekanan sangat tinggi 

• Lubang telah membesar karena aus. Ganti katup. 
• Katup pereduksi rusak. Memasang katup dengan benar. 
• Pengukur tekanan tidak berfungsi. Berikan tekanan pengukur dengan pembacaan yang lebih rendah. 
• Saluran balik memiliki vakum yang sangat tinggi. Periksa tekanan vakum seperti yang direkomendasikan. 

• Tidak ada uap atau kondensat yang masuk ke perangkap uap termodinamika 

• Pipa tersumbat. Menghilangkan bahan penyumbat. 
• Katup di depan perangkap uap rusak. Ganti katup. 
• Saringan tersumbat. Bersihkan kotoran atau bahan yang tersumbat di saringan. 

• Mekanisme internal perangkap memiliki kesalahan

• Ganti komponen internal perangkap uap termodinamika yang rusak. 

• Badan perangkap diisi dengan bahan yang tidak perlu 

• Periksa dan singkirkan kotoran atau bahan apa pun yang tidak diperlukan di dalam perangkap. 
• Pemasangan saringan sebelum menggunakan perangkap. 
• Bersihkan saringan perangkap jika perlu

Ketika perangkap panas dan tidak ada pelepasan 

• Kondensat tidak masuk ke dalam perangkap 

• Katup by-pass perangkap uap termodinamika bocor. Periksa katup dan perbaiki.
• Pipa syphon rusak. Ganti pipa yang rusak. 
• Vakum pemanas air menghentikan drainase. Pemutus vakum harus dipasang di antara perangkap dan penukar panas. 

Perangkap uap termodinamika panas dan kehilangan uap

• Katup tidak dapat diduduki 

• Bagian-bagian katup sudah aus. Ganti katup.
• Beberapa kotoran tersangkut di lubang angin. Bersihkan kotoran tersebut. 

Perangkap uap termodinamika yang mengalami aliran kontinu 

• Ukuran perangkap sangat kecil

• Gunakan perangkap yang lebih besar atau gunakan lebih banyak perangkap dalam satu baris. 

Ringkasan 

Steam trap termodinamika adalah perangkap tim yang serbaguna dan ringkas yang dimaksudkan untuk berbagai aplikasi tekanan. Perangkap ini menggunakan desain sederhana dan dapat beroperasi baik dalam posisi vertikal maupun horizontal. Fitur-fitur tersebut membuat steam trap termodinamika lebih umum digunakan dalam berbagai aplikasi seperti robekan, penelusuran, dan aplikasi proses ringan lainnya. Ada dua jenis steam trap termodinamika, yaitu steam trap cakram termodinamika dan steam trap impuls termodinamika. Di antara kedua jenis tersebut, jenis cakram adalah yang paling banyak digugat karena jenis impuls cenderung membocorkan uap pilot dan dapat gagal bahkan ketika bekerja pada sedikit kotoran. 

Dalam steam steam trap cakram termodinamika, aliran kondensat dikontrol oleh cakram katup yang membuka dan menutup pada dudukan katup. Katup ini terlepas dari bagian lain dari perangkap untuk bertumpu pada dudukan katup. Selama penyalaan steam trap impuls termodinamika, katup yang bertumpu pada dudukannya meninggalkan jalur aliran melalui jarak bebas antara silinder dan piston. Ketika aliran kondensat dan udara meningkat, katup akan terangkat sehingga menghasilkan lebih banyak aliran. Steam trap termodinamika ini digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pelepasan pelacak, drainase tetesan, dan aplikasi proses. Steam trap termodinamika memiliki fitur-fitur yang sangat baik yang memberi mereka beberapa keunggulan dibandingkan dengan perangkap lainnya seperti kemampuan untuk menangani aliran tinggi, kemampuan untuk bekerja dalam tekanan super panas dan tinggi, kemampuan untuk menangani ventilasi udara, dapat bekerja pada berbagai macam tekanan dan lain-lain.