온도 조절식 스팀 트랩

온도 조절식 스팀 트랩이란 무엇인가요? 

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.

온도 조절식 스팀 트랩은 어떻게 작동하나요?

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 트랩 

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. 

바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩 

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:

• 이 바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩의 작동은 다양한 온도와 압력에서 작동하는 스팀 시스템 요구 사항을 충족하지 못하는 특정 온도에서 발생합니다. 
• 단일 바이메탈 스트립은 작은 전력을 발휘합니다. 따라서 큰 질량을 사용해야 하므로 증기의 온도 변화에 느리게 반응합니다. 

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

온도 조절식 스팀 트랩의 응용 분야 

• 조리용 주전자에 사용됩니다. 
• 트레이서 라인에 사용됩니다. 
• 이 트랩은 살균기에 사용됩니다.
• 컨벡터, 라디에이터 및 유닛 히터. 
• 가열 코일에 사용됩니다. 
• 증발기에 사용됩니다.

각 유형의 자동 온도 조절 스팀 트랩의 장단점 

액체 팽창식 자동 온도 조절 스팀 트랩의 장점 

• 이 유형의 트랩은 저온에서 배출되도록 조정할 수 있어 탁월한 냉배수 시설로 활용할 수 있습니다. 
• 액체 팽창식 온도 조절식 스팀 트랩은 추울 때 시동 부하에서 탁월한 공기 배출과 높은 응축수량을 제공합니다.
• 액체 팽창 온도 조절식 스팀 트랩은 냉각기 응축수를 범람시키는 긴 냉각 다리가 보장되는 저압 및 과열 스팀 메인용 드레인 트랩을 시작하는 데 사용할 수 있습니다. 수격 및 진동 조건을 극복할 수 있습니다. 

액체 팽창식 온도 조절식 스팀 트랩의 단점 

• 액체 팽창식 온도 조절식 스팀 트랩에는 과열되거나 부식성 응축수가 발생할 경우 파괴될 수 있는 유연한 튜브가 있습니다. 
• 이 유형의 트랩은 100% 미만에서 방전을 배출할 수 있습니다. ^oC 이하의 온도이므로 증기 공간에서 응축수를 즉시 제거해야 하는 곳에서는 사용해서는 안 됩니다. 
• 액체 팽창식 온도 조절 스팀 트랩에 동결 조건이 발생할 경우 배관 시스템과 함께 단열을 잘해야 합니다. 
• 이 유형의 트랩은 단독으로 트랩 솔루션을 제공하지 않으며, 다른 트랩이 필요하므로 병렬로 작동합니다. 그러나 소형 탱크의 가열 코일 배수처럼 시동 유량이 주요 요인이 아닌 경우에는 사용할 수 있습니다. 

평형 압력 자동 온도 조절 스팀 트랩의 장점 

• 이 스팀 트랩은 용량이 크고 가벼우며 크기가 작습니다. 
• 이 유형의 자동 온도 조절 스팀 트랩은 시동 시 밸브가 완전히 열립니다. 따라서 공기와 비응축성 가스를 자유롭게 배출할 수 있습니다. 따라서 최대 부하에서도 최대 응축수를 제거할 수 있습니다. 
• 평형 압력 자동 온도 조절식 스팀 트랩은 노출된 위치에서 작동할 때 스팀이 꺼졌을 때 트랩 뒤의 응축수 배관 수위가 상승하여 트랩에 물이 역류하는 경우를 제외하고는 거의 동결되지 않습니다. 
• 균형 압력 자동 온도 조절 스팀 트랩 제조업체는 최대 작동 압력까지 다양한 스팀 압력에 맞게 트랩을 자동으로 조정할 수 있는 기능을 갖추고 트랩을 설계합니다. 이 트랩은 최대 70°C의 과열 온도에서도 견딜 수 있습니다. ^oC. 
• 밸런스드 압력 자동 온도 조절 스팀 트랩의 유지보수는 간단합니다. 밸브 시트와 캡슐을 쉽게 분리할 수 있고 교체할 경우 트랩을 라인에서 분리할 필요 없이 몇 분 안에 완료할 수 있기 때문입니다. 

균형 압력 자동 온도 조절 스팀 트랩의 단점 

• 균형 압력 자동 온도 조절 스팀 트랩이 비철 재질로 만들어진 경우 수격의 영향을 받을 수 있습니다. 수격으로부터 트랩이 안전한지 확인하려면 스테인리스 스틸 재질의 트랩을 구입하세요. 
• 이 유형의 트랩은 응축수의 온도가 증기 온도 이하로 떨어질 때까지 열리지 않습니다. 이는 선택한 스팀 트랩이 열교환기, 전원 배수 및 중요 추적과 같이 스팀 영역의 침수가 허용되지 않는 곳에서 사용해야 하는 경우 불리한 단점이 있습니다. 

바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩의 장점

• 컴팩트한 본체로 설계되어 강도가 높고 응축수를 담을 수 있는 대용량이 특징입니다.
• 바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩은 추울 때 밸브가 활짝 열려 있습니다. 이를 통해 공기를 배출하고 시동 조건에서 응축수를 최대로 배출할 수 있는 용량을 확보할 수 있습니다.
• 바이메탈 자동 온도 조절 스팀 트랩의 응축수는 배출구에서 자유롭게 배출되어 노출된 위치에서 작동할 때 트랩이 얼어붙지 않습니다. 다른 바이메탈 자동 온도 조절 스팀 트랩 제조업체는 동결 시 트랩이 손상되지 않도록 트랩을 설계합니다.
• 수격, 높은 증기 압력, 응축수 부식에 대한 내성이 강합니다.
• 바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩의 요소는 오리피스 밸브 크기를 변경할 필요 없이 광범위한 스팀 압력 범위에서 작동할 수 있습니다.
• 이 트랩의 밸브가 시트 아래쪽에 있는 경우 역류에 저항하는 경향이 있습니다. 그러나 바이메탈 자동 온도 조절 스팀 트랩 제조업체는 역류가 어느 정도 발생할 것으로 예상되는 경우 하류 측에 체크 밸브를 포함시킵니다.
• 응축수는 포화 온도보다 낮은 다양한 온도 수준에서 배출되며 증기 영역의 사용 가능한 침수를 견딜 수 있으며 포화 수 엔탈피의 일부는 플랜트로 전달될 수 있습니다. 이렇게 하면 응축수가 폐기물로 배출되기 전에 응축수에서 증기 에너지를 최대한 끌어낼 수 있습니다. 따라서 추적 라인에는 바이메탈 자동 온도 조절 스팀 트랩이 사용됩니다. 추적 라인에서는 응축수를 폐기물로 버리는 경우가 많습니다.
• 바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩은 라인에서 본체를 분리할 필요 없이 내부 부품을 교체할 수 있어 유지 관리가 더 쉽습니다.
• 응축수가 고압에서 저압으로 배출될 때 발생하는 플래시 증기는 응축수 라인의 배압을 증가시키는 경향이 있습니다. 냉각 다리로 인해 응축수가 냉각되어 응축수 라인에서 더 작은 플래시 증기를 생성합니다. 이는 배압을 낮추는 데 도움이 됩니다.

바이메탈 자동 온도 조절 스팀 트랩의 단점

• 최대 생산량을 달성하기 위해 즉시 제거해야 하는 공정 플랜트에서는 사용하기에 적합하지 않습니다.
• 일부 바이메탈 온도 조절식 스팀 트랩 제조업체는 내부 유속이 낮은 트랩을 설계하여 파이프 라인의 먼지로 인한 막힘에 취약합니다. 이러한 막힘을 극복하려면 트랩에 동적 균열이 발생하여 간헐적인 폭발 방전을 유도하여 자체 청소 기능을 향상시켜야 합니다.
• 요소는 천천히 반응하므로 압력이나 부하 변화에 천천히 반응합니다.

온도 조절식 스팀 트랩 문제 해결 

온도 조절식 스팀 트랩이 배출되지 않음 

• 이는 다음과 같은 원인으로 인한 높은 압력 때문일 수 있습니다: 

• 원래 잘못된 압력을 지정했습니다. 권장 압력 범위를 확인하세요. 
• 고진공 리턴 라인. 이렇게 하면 차압이 증가하여 트랩이 작동하기 어려울 수 있습니다. 진공의 권장 값을 확인하세요. 
• 더 작은 오리피스 없이도 압력이 증가합니다. 더 작은 오리피스를 설치합니다. 
• 보일러 게이지 압력이 낮습니다. 보일러 게이지 압력을 높이세요. 

• 증기 또는 응축수가 온도 조절식 스팀 트랩으로 들어가지 않습니다.

• 트랩에 연결된 밸브가 고장났습니다. 필요에 따라 밸브를 교체하세요. 
• 엘보 또는 파이프라인이 막혔습니다. 필요에 따라 엘보 또는 파이프라인의 차단을 해제합니다. 
• 스트레이너에 의해 막혔습니다. 스트레이너 차단을 해제했습니다. 

• 트랩 메커니즘에 결함이 있거나 마모된 경우. 

• 마모된 내부 부품을 점검하고 필요에 따라 교체하세요. 

• 온도 조절식 스팀 트랩 본체에 먼지가 가득합니다. 

• 먼지를 제거합니다. 또한 트랩 앞에 스트레이너를 설치하세요.  

증기를 잃는 온도 조절식 스팀 트랩 

• 밸브 미착용 

• 부품이 마모되었기 때문일 수 있습니다. 마모된 부품을 점검하고 필요에 따라 교체하세요. 
• 오리피스에 비늘이 끼어 있습니다. 오리피스에 끼어 있는 이물질을 제거합니다. 

연속 흐름이 발생하는 온도 조절식 스팀 트랩 

• 트랩이 매우 작습니다. 더 큰 트랩을 사용하세요. 
• 저압이 필요한 작업에 고압 트랩을 사용합니다. 트랩 압력 요구 사항이 수행 중인 작업을 충족하는지 확인합니다.

요약 

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.