자동 온도 조절식 스팀 트랩은 스팀과 차가운 응축수 및 공기 사이의 온도 차이 개념을 이용하여 작동하는 스팀 트랩입니다. 이 유형의 트랩에서는 증기가 온도 조절 요소의 압력을 높입니다. 이로 인해 자동 온도 조절식 스팀 트랩이 닫힙니다. 냉각 레그의 비응축성 및 응축수 가스가 역류하면 온도가 낮아지기 시작하고 온도 조절 요소가 접촉하여 밸브가 열립니다. 자동 온도 조절 스팀 트랩 앞에 역류하는 응축수의 양은 스팀 압력, 부하 조건 및 배관 크기에 따라 달라집니다. 자동 온도 조절 스팀 트랩은 스팀 시스템에서 공기를 통과시키는 데도 사용됩니다. 공기가 모이면 온도가 낮아지고 공기 배출구가 전체 작동 압력 범위에서 증기 온도보다 적당히 낮은 온도로 공기를 자동으로 배출합니다. 자동 온도 조절식 스팀 트랩은 웨이퍼형 요소 또는 균형 압력 벨로우즈로 제공됩니다. 이러한 스팀 트랩은 탄소강, 스테인리스강, 청동 등 다양한 소재를 사용하여 제조됩니다. 자동 온도 조절식 스팀 트랩은 가벼운 응축수 부하를 처리하는 데 사용됩니다.
그림: 온도 조절식 스팀 트랩.
자동 온도 조절식 스팀 트랩은 균형 압력 벨로우즈를 사용하여 작동할 수 있습니다. 이 경우 트랩은 먼저 트랩을 통해 공기와 응축수를 증기보다 먼저 밀어내면서 작동을 시작합니다. 온도 조절 요소는 완전히 수축되고 동시에 밸브는 증기가 트랩에 접근하는 지점까지 열린 상태로 유지됩니다. 자동 온도 조절식 스팀 트랩의 온도가 상승하면 즉시 충전된 요소를 가열하여 내부 증기압을 증가시킵니다. 요소의 압력이 트랩 본체 시스템 압력과 균형을 이루면 요소가 팽창하고 밸브가 닫힙니다. 트랩의 내부 온도가 포화 증기 온도보다 몇도 낮아지면 불균형 압력에 의해 엘리먼트 벨로우즈가 수축되어 밸브가 열립니다.
균형 잡힌 압력 벨로우즈를 사용한 온도 조절식 스팀 트랩의 작동
온도 조절식 스팀 트랩의 다른 작동 방법은 평형 압력 웨이퍼 작동 방식입니다. 이 방법은 밸런스드 압력 벨로우즈의 작동 방식과 유사합니다. 웨이퍼는 부분적으로 액체로 채워져 있습니다. 트랩의 온도가 상승하면 충전된 웨이퍼가 가열되어 내부 증기압이 증가합니다. 웨이퍼의 압력이 주변 증기 압력보다 커지면 웨이퍼의 멤브레인이 밸브 시트에 밀려 밸브를 닫습니다. 응축수 또는 비응축성 가스에서 나오는 드롭인 온도가 웨이퍼 내부 압력을 냉각시키고 낮추어 웨이퍼가 시트를 열 수 있게 합니다.
액체 팽창식 온도 조절 스팀 트랩에는 고정 온도 배출 기능이 있으며, 이 트랩은 셧다운 드레인 온도 조절 트랩으로 사용할 수 있습니다. 이 경우 아래 그림과 같이 배출구가 항상 위쪽을 향합니다. 이렇게 하면 요소에 오일을 지속적으로 담그는 데 도움이 됩니다. 이 트랩은 60°C 사이의 온도에서 방전할 수 있으므로 oC ~ 100 oC에서 시동 중에만 정상적으로 열 수 있습니다. 액체 팽창식 온도 조절 스팀 트랩 설치는 일반적으로 응축수의 리턴 라인으로 배관되는 주 트랩과 함께 할 수 있습니다.
사용 중인 액체 팽창식 온도 조절 스팀 트랩 그림
균형 압력 자동 온도 조절 스팀 트랩은 액체 팽창 자동 온도 조절 스팀 트랩을 개선한 제품입니다. 이 트랩의 작동 온도는 주변의 증기 압력에 영향을 받습니다. 이 트랩은 물과 끓는점이 물보다 낮은 특수 액체가 혼합된 캡슐인 요소를 사용하여 작동합니다. 시작 시에는 차가운 조건이 존재하고 캡슐이 이완됩니다. 이 트랩은 밸브가 활짝 열려 있고 시트에서 떨어져 있습니다. 이를 통해 공기를 무제한으로 제거할 수 있습니다. 이 기능은 균형 잡힌 압력 스팀 트랩의 특징이며, 이 트랩이 공기 배출에 적합한 이유를 설명합니다.
교체 가능한 캡슐이 있는 균형 잡힌 압력 자동 온도 조절 스팀 트랩.
응축수가 이 트랩을 통과하면 캡슐에 들어 있는 액체로 열이 전달됩니다. 그러면 증기가 트랩에 도달하기 전에 액체가 기화합니다. 캡슐 증기압으로 인해 캡슐이 팽창하여 밸브가 닫힙니다. 균형 잡힌 온도 조절식 스팀 트랩에서 손실된 열은 캡슐 주변의 물을 식히고 증기가 응축되어 캡슐이 응축됩니다. 그러면 밸브가 열리고 스팀이 다시 시작되어 사이클이 새로 시작될 때까지 응축수가 방출됩니다.
균형 압력 자동 온도 조절 스팀 트랩의 작동
현재 균형 압력 자동 온도 조절 스팀 트랩 제조업체는 스테인리스 스틸을 사용하여 이러한 트랩을 설계합니다. 처음에는 온도 조절식 스팀 트랩 제조업체들이 비철 소재를 사용했는데, 나중에 수격에 의한 손상에 취약한 것으로 밝혀졌습니다. 스테인리스 스틸을 사용함으로써 이 트랩은 부식, 과열 및 수격에 의한 손상에 더 안정적이고 내성이 생겼습니다.
이것은 서로 다른 두 개의 금속 스트립을 용접하여 하나의 요소를 형성하여 만든 일종의 온도 조절식 스팀 트랩입니다. 이 요소는 아래 그림과 같이 가열하면 휘어질 수 있습니다.
스트립이 가열되고 상온에 있는 바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩
이 유형의 트랩에 사용되는 간단한 요소는 다음 두 가지 주요 요소를 고려합니다:
스팀 트랩의 성능은 스팀 포화 곡선에서의 반응을 확인하여 결정할 수 있습니다. 적절한 응답은 곡선을 따라 정확히 그 아래에 있는 응답입니다. 기본적인 바이메탈 요소는 온도 변화에 선형적으로 반응합니다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이 일부 바이메탈 자동 온도 조절 스팀 트랩은 서로 다른 온도에서 작동하는 두 개의 서로 다른 바이메탈 잎을 하나의 스택에 사용합니다.
더 나은 바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩은 디스크 스프링의 온도 조절 요소를 사용합니다. 이 요소는 바이메탈 디스크로 구성됩니다. 디스크가 밸브 시트와 밸브 스템 사이에서 직접 작동하면 압력 변화에 따라 응축수 배출 온도가 선형적으로 변화합니다. 시트 홈과 디스크 사이에 스프링 와셔를 통합하면 저압에서 바이메탈의 팽창을 일부 흡수하는 데 도움이 됩니다. 이는 압력 변화에 따른 더 큰 온도 변화를 개선하는 데 도움이 됩니다. 스프링 와셔의 형태는 코일 스프링에 비해 선호되는데, 이는 힘을 기하급수적으로 발생시켜 선형 속도에 비해 속도를 증가시킬 수 있기 때문입니다. 이러한 효과는 스프링이 홈의 바닥으로 휘어질 때까지 약 1.5메가 파스칼 동안 발생할 수 있습니다. 이를 통해 응축수 배출 온도가 증기의 포화 곡선을 더 정확하게 따라갈 수 있습니다. 또한 동적 클럭을 사용하여 배출 속도를 향상시킬 수도 있습니다.
바이메탈 디스크가 장착된 바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩
자동 온도 조절식 스팀 트랩은 스팀과 냉각 응축수 및 공기 사이의 온도 차이 원리를 이용해 작동하는 트랩입니다. 온도 조절 요소에서 증기 압력이 증가합니다. 이렇게 하면 트랩이 닫힙니다. 이 트랩을 열면 냉각 레그의 응축수 및 비응축 가스가 다시 올라와 온도가 낮아지고, 이에 따라 온도 조절 요소가 수축하여 밸브가 열립니다. 온도 조절식 스팀 트랩에는 균형 압력 온도 조절식 스팀 트랩, 액체 팽창식 온도 조절식 스팀 트랩, 바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩의 세 가지 유형이 있습니다. 이 세 가지 트랩은 각각 독립적으로 작동하여 특정 유형의 애플리케이션에 적합합니다.
온도 조절식 스팀 트랩은 스테인리스 스틸, 탄소강, 청동 등 강하고 부식에 강한 다양한 소재를 사용하여 제조됩니다. 이러한 트랩은 가벼운 응축수 부하를 처리할 때 사용됩니다. 온도 조절식 스팀 트랩은 라디에이터, 살균기, 트레이서 라인, 가열 코일, 증발기, 조리용 주전자 등 다양한 용도로 사용됩니다. 이러한 스팀 트랩은 높은 효율, 간편한 유지보수, 간편한 설치, 공기 및 기타 가스를 배출하여 수격 현상을 줄이고 높은 배출 속도를 달성할 수 있는 등 여러 측면에서 유리합니다.