Perangkap Uap

Steam Trap adalah komponen penting dari sebuah sistem steam. Steam trap memiliki peran penting dalam menjaga produktivitas dan keandalan sistem steam. Peran steam trap adalah untuk menghilangkan kondensat, udara, dan gas yang tidak dapat dikondensasi lainnya dari perangkat uap tanpa membiarkan uap hidup keluar. Kebutuhan steam trap, persyaratan yang berkaitan dengan pengoperasiannya, mode operasi standar, pemecahan masalah, dan persyaratan terkait semuanya dibahas dalam panduan artikel ini.

Perangkap Uap

Apa yang dimaksud dengan steam trap?

Steam trap adalah salah satu keluarga katup pembuangan otomatis yang menentukan uap dan kondensat. Steam trap menahan uap & membuang kondensat di bawah tekanan atau beban yang berbeda. Steam trap harus memiliki kapasitas yang masuk akal untuk dengan mudah mengeluarkan udara dan gas yang tidak dapat dikondensasi lainnya sambil mempertahankan uap hidup kembali. Dalam industri, uap digunakan setiap hari untuk tujuan penyembuhan atau sebagai kekuatan pendorong untuk kontrol mekanis. Steam traps digunakan untuk memastikan bahwa uap tidak hilang dalam aplikasi tersebut.

Dalam pernyataan resminya, ANSI mendefinisikan steam trap sebagai:

"Katup mandiri yang secara otomatis mengalirkan kondensat dari selungkup yang berisi uap sambil tetap rapat untuk uap hidup, atau jika perlu, memungkinkan uap mengalir pada laju yang terkontrol atau disesuaikan. Sebagian besar steam trap juga akan melewatkan gas yang tidak dapat dikondensasi namun tetap rapat untuk uap hidup."

Mengapa steam trap dibutuhkan?

Dengan kata sederhana, steam trap digunakan untuk menghilangkan gas kondensat dan gas yang tidak dapat dikondensasikan dari sistem uap.

Uap dihasilkan saat air menguap untuk mengubah wujudnya menjadi gas. Agar fenomena penguapan dapat terjadi, molekul air harus memiliki energi yang cukup untuk memutus ikatan antar molekul. Energi yang disediakan untuk mengubah cairan menjadi gas ini disebut 'panas laten'.

Uap yang dihasilkan oleh boiler menyediakan energi panas yang dibutuhkan untuk memanaskan produk. Setelah uap kehilangan energinya dengan memanaskan produk dalam prosesnya, kondensat terbentuk. Sebagian besar energi yang ditemukan dalam uap sering kali terbuang karena kebocoran radiasi dari katup dan alat kelengkapan. Karena panas ini hilang, uap terkondensasi dan menjadi jenuh. Jika kondensat ini tidak segera dihilangkan segera setelah terbentuk, kinerja operasional perangkat dapat diminimalkan dengan memperlambat aliran panas ke fase. Jika kondensat ada dalam sistem uap, hal itu akan menyebabkan kerusakan fisik karena palu air atau korosi.

Di bagian bawah saluran horizontal, kondensat dikumpulkan dengan uap yang bergerak di atasnya. Jika kondensat menumpuk, kondensat akan menciptakan massa padat air yang tidak dapat dimampatkan yang bergerak dengan kecepatan tinggi. Ketika tikungan pipa, fitting, atau katup secara tiba-tiba menghalangi siput air, hal ini dapat menyebabkan kerusakan mekanis pada pipa atau fitting.

Sama pentingnya untuk menghilangkan udara dan gas yang tidak dapat dikondensasi lainnya dari sistem uap untuk empat aspek penting.

• Ketika operasi dilanjutkan, jika ada udara di dalam sistem, uap tidak dapat masuk, sampai udara dibuang keluar.     
• Campuran udara-uap memiliki suhu yang jauh di bawah suhu uap, yang mengurangi panas yang ditransmisikan.
• Udara memperlambat perpindahan panas karena menempel pada permukaan bagian dalam pipa atau bejana.
• Terlarut dalam kondensat, gas asam yang tidak dapat terkondensasi yang menimbulkan korosi pada sistem.

Bagaimana cara kerja steam trap?

Semua operasi steam trap dapat dikategorikan dalam salah satu dari tiga prinsip kerja dasar: kecepatan, suhu, atau kepadatan. Seiring berjalannya waktu, berbagai jenis steam trap telah dibangun untuk mengakomodasi berbagai aplikasi. Fungsi penting dari steam trap adalah kemampuannya untuk membedakan antara uap dan kondensat. Berbagai jenis steam trap menggunakan berbagai kriteria dan metode pengoperasian untuk membedakan antara steam, kondensat, dan udara. Jika dikategorikan menurut prinsip-prinsip operasi ini, setiap jenis memiliki kelebihan dan kekurangan yang harus diperhatikan saat memilih steam trap untuk aplikasi tertentu.

Ada berapa banyak jenis steam trap yang ada?

Steam trap dapat dibagi menjadi dua jenis utama karena prinsip kerjanya, yaitu:

1. Perangkap uap mekanis: Steam trap mekanis bekerja berdasarkan konsep berat jenis, dibandingkan dengan jenis steam trap lainnya yang bergantung pada perubahan suhu atau kecepatan/perubahan fase. Pada sangkar mekanis, katup membuka dan menutup karena perpindahan pelampung yang naik dan turun dengan lonjakan kondensat.

Ada dua desain utama perangkap mekanis: perangkap pelampung dan perangkap ember terbalik. Perangkap pelampung umumnya menggunakan pelampung berbentuk bola yang tertutup, sedangkan perangkap ember terbalik menggunakan cangkir silinder yang mengapung dan terbalik.

Daya apung adalah elemen kunci yang bekerja pada inti semua jenis perangkap mekanis, tetapi mekanisme dan konsep pengoperasiannya sedikit berbeda.

• Perangkap uap pelampung bola: Alat ini menggabungkan efek suhu dan densitas. Pelampung bola membuka katup utama saat kondensat yang cukup mencapai perangkap untuk menaikkan pelampung, mengeluarkan kondensat. Ketika mesin menguras, bola akan turun dan katup akan menutup. Komponen termostatik terpisah di bagian atas perangkap akan terbuka untuk melepaskan udara dan gas yang tidak dapat dikondensasikan, segera setelah mereka menyebabkan sedikit penurunan suhu di dalam perangkap.

Perangkap uap pelampung bola

• Perangkap uap ember terbalik: Alat ini menggunakan ember terbalik atau pelampung terbuka, yang bekerja berdasarkan perbedaan densitas uap dan air. Uap yang mengalir di bawah ember yang terbalik dan terendam memungkinkan uap mengapung dan menutup katup pembuangan. Kondensat yang mengisi perangkap memungkinkan ember tenggelam, melepaskan katup perangkap untuk mengeluarkan kondensat. Ventilasi kecil di bagian atas ember memungkinkan udara yang tersimpan mengalir untuk mengeluarkan kondensat.

Perangkap Uap Ember Terbalik

2. Perangkap uap termodinamika: Steam trap termodinamika dihargai karena ukurannya yang kecil dan fleksibilitasnya pada berbagai macam tekanan. Mereka mungkin memiliki konstruksi dasar dan bekerja secara horizontal atau vertikal. Sifat-sifat ini menjadikan steam trap termodinamika sebagai alternatif yang populer untuk berbagai aplikasi pelacakan, tetesan, dan aliran uap ringan.

Ada dua tipe dasar steam trap termodinamika: piringan termodinamika dan impuls termodinamika (steam trap termostatik).

• Perangkap uap termostatik: Tekanan menentukan suhu uap jenuh. Di dalam ruang uap, uap kehilangan entalpi penguapan (panas), menciptakan kondensat pada suhu uap. Sebagai konsekuensi dari kehilangan panas, suhu kondensat akan menurun. Perangkap termostatik akan memungkinkan kondensat lewat ketika suhu yang lebih rendah ini diamati. Ketika uap memasuki perangkap, suhu naik dan perangkap menutup.

Perangkap Uap Termostatik

• Perangkap uap termodinamika: Perangkap termodinamika adalah jenis perangkap yang paling umum, perangkap ini dibangun berdasarkan teori kecepatan. Kondensat dan udara mencapai perangkap dan bergerak ke pintu masuk, pemanas, dan area kontrol. Ketika uap atau flash steam memasuki pintu masuk, kecepatan aliran meningkat dan piringan ditarik ke arah kursi. Disk ditutup dengan tekanan yang meningkat di ruang kontrol. Pembengkakan tekanan uap yang terkendali di atas permukaan penyegelan disk menyebabkan perangkap terbuka lagi dan mengontrol kecepatan siklus.

Perangkap uap termodinamika

Mengapa steam trap sangat penting? 

Dibutuhkan biaya untuk memproduksi dan menahan uap untuk proses dan pemanasan ruangan di pabrik. Itu terlalu mahal untuk disia-siakan. Uap diambil dari tungku ke ribuan atau ratusan cabang. Perangkap uap mencegah uap keluar dari perangkat di ujung setiap cabang.

Jika kondensat tidak diekstraksi, uap yang mengalir dan gelombang kecil di dalam pipa dapat didorong bersama dengan uap yang bergerak lebih cepat. Kekuatan uap di belakang sumbat menghasilkan jeda air seperti kekuatan pemukul, jika salah satu gelombang menghantam bagian atas pipa yang pada dasarnya adalah sumbat. Trik air ini akan menabrak teh, lutut, pompa, mengapung di beberapa perangkap, dan peralatan perangkat lainnya. Perilaku ini bisa sangat merusak dan merupakan salah satu jenis water hammer.

Uap, kondensat, dan udara akan berbagi ruang yang sama di dalam unit penukar panas. Karena kondensat, udara, dan gas yang tidak dapat dikondensasi dipisahkan segera setelah dibuat, uap memiliki lebih banyak permukaan untuk mengirimkan energi panas. Uap dengan adanya air atau udara merupakan media transfer energi yang kurang efektif dibandingkan dengan uap kering.

Apa yang terjadi jika perangkap uap meledak?

Jika kerusakan pada satu perangkap terlewatkan, sebagian uap dapat keluar dan dilepaskan ke atmosfer. Biaya produksi uap rata-rata $5/1000 lb, ribuan dolar dapat hilang setiap tahun. Survei perangkap saat ini telah menemukan bahwa rata-rata perangkap yang rusak kehilangan 50 lb uap per jam. Kerugian tahunan mencapai lebih dari 400.000 Ib uap pada tingkat $2044. Kalikan ini dengan 100 untuk memperkirakan skala mesin uap standar, dan kehilangan uap kecil mulai bertambah menjadi uang yang nyata. Perangkap kecil adalah rahasia untuk menghemat uap, bukan karena mereka rentan runtuh, tetapi karena ada beberapa di antaranya.

Secara fungsional, blow-through trap dapat memiliki efek yang meluas ke dalam sistem pertukaran panasnya. Jika perangkap yang gagal dipasang ke jalur balik kondensat di mana perangkap lainnya dibuang, jumlah uap hidup yang tak terduga dapat menekan jalur balik, menyebabkan tekanan balik untuk perangkap lainnya. Semua steam trap tidak akan berfungsi dengan baik di bawah tekanan balik yang tinggi. Dalam kedua kasus tersebut, tekanan balik yang tinggi dapat menyebabkan kondensat kembali ke bagian lain dari sistem.

Apa yang terjadi jika steam trap terkunci dan tidak mau keluar?

Ketika perangkap pada saluran uap gagal ditutup, katup yang tertutup tidak memungkinkan uap dan kondensat mengalir melaluinya dan terakumulasi dalam saluran. Kondensat terus bergerak ke tempat yang rendah dan terkumpul di sana, dengan kemampuan untuk menghalangi sebagian aliran uap dan menyebabkan water hammer. Jika saluran terkena suhu di bawah nol, kondensat dapat membeku dan pipa dapat rusak.

Beberapa masalah utama yang dapat dilihat adalah:

• Water Hammer dan lonjakan tekanan.
• Penebangan air dalam proses.
• Kerusakan pada perpipaan dan peralatan Proses.
• Mengorbankan keamanan.

Apa yang membuat satu jenis perangkap lebih baik daripada yang lain?

Hal ini sangat tergantung pada aplikasi dan persyaratan operasi dari steam trap yang akan digunakan. Hal ini juga tergantung pada apa yang diharapkan dari steam trap yang akan dilakukan. Steam trap biasanya digunakan untuk persyaratan berikut:

• Untuk meminimalkan kehilangan uap.
• Untuk menarik output maksimum dari peralatan pertukaran panas yang digunakan.
• Untuk pengoperasian yang lancar, aman dan bebas masalah.
• Meningkatkan masa pakai peralatan yang ada dalam sistem.
• Untuk keandalan pengoperasian bahkan dalam kondisi uap yang kotor.

Di mana perangkap harus ditempatkan?

Aksesibilitassemua perangkap akan rusak dan gagal. Perangkap harus diuji secara berkala agar perangkap yang rusak tidak membuang-buang uap selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun. Metode pemeriksaan menjadi lebih sederhana jika perangkap dapat didekati dengan mudah. Sering kali, daftar posisi perangkap memudahkan untuk menemukan semua perangkap.

Di bawah mesin sedang dikeringkan. Meskipun koil pemanas dan steam trap-nya akan bekerja pada tekanan uap 250 psi, kondensat harus ditarik ke dalam perangkap pada beberapa titik gravitasi. Dengan sebagian besar penukar panas, aturan praktisnya adalah memposisikan saluran masuk perangkap sekitar 10 hingga 12 inci. Di bawah ini adalah hubungan saluran pembuangan kondensat. Sebuah kantong kotoran 6 inci harus diberikan untuk melindungi perangkap dari kotoran dan ukuran.

Saluran utama uap memerlukan perawatan tambahan karena uap berkecepatan tinggi menyulitkan pembuangan kondensat. Kaki tetesan harus dirancang secara memadai, dengan ketinggian yang sama dengan saluran utama, hingga dan di atas 4 inci, gunakan setengah dari ukuran saluran utama, tetapi tidak kurang dari 4 inci.

Dekat dengan fasilitas dikosongkan. Seperti disebutkan di atas, aliran gravitasi membawa kondensat ke perangkap. Pada saat yang sama, udara dan uap didorong ke atas melalui pipa. Untuk mengurangi masalah dengan aliran balik ini, hentikan aliran pipa yang panjang ke steam trap.

Singkatnya.

Steam trap adalah peralatan keselamatan yang digunakan untuk meningkatkan produktivitas dan pada saat yang sama menurunkan biaya operasi proses. Kami telah memberikan pengantar singkat tentang steam trap dalam artikel ini. Ntgd adalah seorang profesional produsen perangkap uapjangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda memiliki pertanyaan