قفل بخار

قفل بخار چیست

قفل بخار یا steam trap یک دستگاه است که در سیستم‌های بخار استفاده می‌شود تا بخار تولید شده را از آب تبدیل شده و آب را از بخار جدا کند. قفل بخار در واقع یک ولوم دارای مکانیزم‌های خاص است که به طور خودکار با تغییر فشار و دما، بخار را تخلیه می‌کند و آب را در سیستم نگه می‌دارد.

وظیفه اصلی قفل بخار، جلوگیری از نشتی بخار و خروج آب از سیستم بخار است. وقتی بخار و آب به قفل بخار وارد می‌شوند، قفل بخار به صورت خودکار باز می‌شود و بخار از آن خارج می‌شود. در صورتی که آب وارد قفل بخار شود، قفل بخار به صورت خودکار بسته می‌شود و جلوی خروج آب را می‌گیرد.

قفل بخار از طریق مکانیزم‌های مختلف عمل می‌کند از جمله:

1. قفلی مکانیکی: این نوع قفل بخار با استفاده از مکانیزم‌های مکانیکی مانند فلوتر، ترموستات یا بیمتال عمل می‌کند. این مکانیزم‌ها با تغییر فشار و دما، قفل بخار را باز یا بسته می‌کنند.
2. قفلی ترموآنی: قفل بخار ترموآنی با استفاده از تغییرات حرارتی بخار و آب عمل می‌کند. این نوع قفل بخار با تغییرات دمایی، که به وسیله یک لوله ترموآنی به قفل بخار منتقل می‌شود، بخار را تخلیه و آب را در سیستم نگه می‌دارد.
3. قفلی جتی: این نوع قفل بخار با استفاده از قوانین فیزیکی جت بخار عمل می‌کند. بخار و آب وارد قفل بخار می‌شوند و به وسیله یک جت بخار، بخار را تخلیه و آب را در سیستم نگه می‌دارد.

قفل بخار در سیستم‌های بخار مانند صنایع پتروشیمی، نیروگاه‌ها، کارخانجات و سایر صنایعی که از بخار استفاده می‌کنند، استفاده می‌شود. این دستگاه کارآمدی است که در جلوگیری از ضایعات بخار و افزایش بهره‌وری سیستم بخار بسیار موثر است.

تفاوت روتاری جوینت و قفل بخار

روتاری جوینت و قفل بخار دو عنصر مجزا در سیستم بخار هستند. در زیر توضیحی درباره هرکدام ارائه می‌شود:

1. روتاری جوینت (Rotary Joint):
   روتاری جوینت یک قطعه مکانیکی است که برای انتقال مواد فشرده، مانند بخار، آب یا هوا، از یک قسمت به قسمت دیگر در سیستم استفاده می‌شود. روتاری جوینت به صورت یک اتصال چرخشی عمل می‌کند و به وسیله یک روتار درونی، بخار را به طور پیوسته از یک قسمت به قسمت دیگر منتقل می‌کند. این قطعه معمولاً در سیستم‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند تجهیزات بخار، کوره‌ها، ماشین‌آلات چرخشی و غیره.
2. قفل بخار (Steam Trap):
   قفل بخار یک قطعه مکانیکی است که برای جداسازی بخار از آب یا مایع دیگر در سیستم بخار استفاده می‌شود. وظیفه قفل بخار جلوگیری از خروج بخار از سیستم و بازگرداندن آب یا مایع به مسیر مناسب است. قفل بخار در نقاطی از سیستم بخار نصب می‌شود که بخار و آب به صورت مخلوط وجود دارند، مانند نقاط خمیدگی، پایان خطوط و کنگرها. وقتی بخار وارد قفل بخار می‌شود، قفل بخار باز می‌شود تا بخار بتواند خارج شود و به همراه خود آب یا مایع را به سمت پایین سیستم هدایت کند. در عین حال، وقتی آب یا مایع وارد قفل بخار می‌شود، قفل بخار بسته می‌شود تا جلوی خروج بخار را بگیرد و فقط آب یا مایع را به سمت پایین سیستم اجازه می‌دهد.

به طور خلاصه، روتاری جوینت به منظور انتقال مواد فشرده از یک قسمت به قسمت دیگر در سیستم بخار استفاده می‌شود، در حالی که قفل بخار جداسازی بخار از آب یا مایع دیگر و بازگرداندن آب یا مایع به مسیر مناسب را هدف دارد.

قفل بخار چگونه کار میکند

قفل بخار یا steam trap به منظور جداسازی بخار از آب در سیستم‌های بخار استفاده می‌شود. کارکرد قفل بخار به صورت خودکار و بر اساس تغییرات فشار و دما در سیستم بخار انجام می‌شود. عملکرد عمده قفل بخار در سه حالت زیر توضیح داده می‌شود:

1. جداسازی بخار: وقتی بخار و آب وارد قفل بخار می‌شوند، قفل بخار باز می‌شود و بخار به صورت خروجی از قفل عبور می‌کند. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که فشار بخار بیشتر از فشار مورد نیاز برای حفظ بخار است.
2. حفظ آب: در صورتی که آب وارد قفل بخار شود، قفل بخار به صورت خودکار بسته می‌شود و جلوی خروج آب را می‌گیرد. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که فشار بخار کمتر از فشار مورد نیاز برای حفظ بخار است.
3. تخلیه آب: در صورت تجمع آب در قفل بخار، مکانیزم‌های داخلی قفل بخار فعال می‌شوند و آب تجمع یافته را تخلیه می‌کنند. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که فشار آب بیشتر از فشار مورد نیاز برای حفظ آب باشد.

به طور کلی، قفل بخار با ترکیبی از مکانیزم‌های مختلف مانند فلوتر، ترموستات، بیمتال و جت بخار عمل می‌کند. این مکانیزم‌ها با تغییرات فشار و دما در سیستم بخار، قفل بخار را باز یا بسته می‌کنند و جداسازی بخار از آب و تخلیه آب تجمع یافته را انجام می‌دهند.

استفاده از قفل بخار در سیستم‌های بخار بهبود کارایی و عملکرد سیستم را فراهم می‌کند، زیرا جلوی نشتی بخار و خروج آب را می‌گیرد و به تعادل فشار و دما در سیستم کمک می‌کند.

برای آشنایی با روتاری جوینت بخار برروی لینک کلیک نمایید.

مکانیزم قفل بخار

مکانیزم‌های داخلی قفل بخار برای کنترل جریان بخار و آب در سیستم بخار استفاده می‌شوند. این مکانیزم‌ها به طور خودکار با تغییرات فشار و دما در سیستم بخار عمل می‌کنند. در زیر به توضیح کارکرد برخی از مکانیزم‌های داخلی قفل بخار پرداخته شده است:

1. فلوتر (Float): قفل بخار با مجهز شدن به فلوتر، که یک سیستم شناور است، کار می‌کند. وقتی بخار و آب وارد قفل بخار می‌شوند، فلوتر در آب شناور می‌شود و باعث بسته شدن دریچه خروجی بخار می‌شود تا جلوی خروج آب را بگیرد. هنگامی که بخار بیشتری تولید می‌شود و فشار بالاتری ایجاد می‌شود، فلوتر بالا می‌رود و دریچه را باز می‌کند تا بخار بتواند خارج شود. این فرآیند باعث جداسازی بخار از آب می‌شود.
2. ترموستات (Thermostat): قفل بخار مجهز به ترموستات به طور خودکار با تغییرات دما عمل می‌کند. ترموستات حساس به دمای سیستم بخار است و وقتی دما بالاتر از حدی تعیین شده می‌شود، ترموستات باعث باز شدن دریچه خروجی بخار می‌شود تا بخار بتواند خارج شود. هنگامی که دما کاهش می‌یابد و زیر حد تعیین شده می‌رود، ترموستات دریچه را بسته می‌کند و جلوی خروج آب را می‌گیرد.
3. بیمتال (Bimetal): بیمتال یک نوار ترکیبی از دو لایه فلز متفاوت است که با تغییر دما، خمش می‌کند. در قفل بخار مجهز به بیمتال، این نوار فلزی به طور خودکار با تغییر دما عمل می‌کند. وقتی دما بالاتر از حد تعیین شده می‌شود، بیمتال خمش می‌کند و باعث باز شدن دریچه خروجی بخار می‌شود. در صورت کاهش دما، بیمتال به حالت اولیه خود بازمی‌گردد و دریچه را می‌بندد.

این مکانیزم‌ها به طور کلی کارکرد مشابهی دارند، یعنی با تغییرات فشار و دما، دریچه خروجی بخار را باز یا بسته می‌کنند تا بخار جدا شده و آب نگه داشته شود. استفاده از مکانیزم‌های مبازمی‌گردد و دریچه را می‌بندد.

این مکانیزم‌ها به طور کلی کارکرد مشابهی دارند، یعنی با تغییرات فشار و دما، دریچه خروجی بخار را باز یا بسته می‌کنند تا بخار جدا شده و آب نگه داشته شود. استفاده از مکانیزم‌های مختلف بسته به نوع و کاربرد سیستم بخار می‌تواند صورت بگیرد.