Bẫy cơ học là bẫy hơi hoạt động theo nguyên lý trọng lượng riêng (cụ thể là sự khác biệt về trọng lượng riêng của nước và hơi nước), không giống như các loại bẫy hơi khác dựa vào sự thay đổi nhiệt độ hoặc vận tốc/thay đổi pha. Trong bẫy cơ học, van đóng mở do chuyển động của phao nổi lên và chìm theo dòng nước ngưng.

Bẫy cơ học có thể hoạt động phản ứng chính xác với dòng nước ngưng mà hiệu suất của chúng không bị ảnh hưởng bởi hầu hết các yếu tố bên ngoài. Đây là một trong những ưu điểm khác biệt của chúng so với bẫy hơi nhiệt tĩnh và nhiệt động, vì hiệu suất của chúng có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như mưa, gió hoặc thậm chí là cách nhiệt.

Hai kiểu dáng: Phao nổi và xô ngược/ gầu đảo

Có hai loại bẫy hơi cơ học chính: bẫy phao và bẫy xô ngược. Bẫy phao thường sử dụng phao hình cầu kín, trong khi bẫy xô ngược sử dụng cốc hình trụ nổi, lộn ngược.

Sức nổi là lực chủ yếu hoạt động ở lõi của cả hai loại bẫy cơ học, tuy nhiên cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng khá khác nhau.

Loại phao
Trong bẫy phao, vị trí của phao bị ảnh hưởng trực tiếp bởi mức độ ngưng tụ trong bẫy. Phao phản ứng với dòng nước ngưng tụ, đóng mở van để bù đắp tương ứng.

Có hai thiết kế cơ bản được sử dụng cho bẫy phao: phao đòn bẩy và Free Float®.

Trong thiết kế phao đòn bẩy, phao được gắn vào đòn bẩy điều khiển van. Khi nước ngưng đi vào bẫy, phao trở nên nổi và di chuyển cần gạt, làm cho van bẫy mở ra. Tuy nhiên, do chuyển động hạn chế của tay đòn, đầu van thường nằm trong đường đi của dòng nước ngưng, điều này có thể tạo ra lực kéo bổ sung tác dụng đóng van trong điều kiện dòng chảy cao.

Trong bẫy TLV Free Float®, phao không được gắn vào đòn bẩy và bản thân phao đóng vai trò là van cho bẫy. Free Float® có thể nhô lên khỏi lỗ một cách độc lập, cho phép thoát nước ngưng mà không bị tắc nghẽn. Ngoài ra, khả năng quay tự nhiên của Free Float® cho phép số lượng điểm tiếp xúc gần như vô hạn để bịt kín lỗ, giảm đáng kể độ mòn van cục bộ.

Loại bẫy hơi gầu đảo/xô ngược

Trong bẫy hơi gầu ngược, gầu trong bẫy được gắn vào một đòn bẩy để mở và đóng van bẫy theo chuyển động của gầu. Khi hơi nước hoặc không khí chảy vào mặt dưới của xô ngược và nước ngưng tụ bao quanh nó ở bên ngoài, hơi nước sẽ làm cho xô nổi lên và nổi lên. Ở vị trí này, gầu sẽ làm cho van bẫy đóng lại. Có một lỗ thông hơi ở phía trên thùng cho phép một lượng nhỏ hơi thoát ra phía trên bẫy, nơi nó được thải ra hạ lưu. Khi hơi thoát ra qua lỗ thông hơi, nước ngưng tụ bắt đầu lấp đầy bên trong thùng, làm cho thùng chìm xuống và cho phép cần gạt mở van bẫy và xả nước ngưng tụ (cùng với bất kỳ hơi nào được giữ trong bẫy).

Thoát nước liên tục: Ưu điểm đáng kể của bẫy phao

Một điểm khác biệt chính trong hoạt động của bẫy phao và bẫy xô ngược là loại thoát nước ngưng tụ mà chúng cung cấp; Bẫy phao cung cấp hệ thống thoát nước liên tục, trong khi Bẫy xô ngược cung cấp hệ thống thoát nước không liên tục.

Trong bẫy hơi xả nước ngưng liên tục, phao nổi lên xuống dựa trên tải nước ngưng đi vào bẫy, cho phép van tự động điều chỉnh theo mức nước ngưng trong bẫy. Khi nước ngưng đi vào, van mở vừa đủ để xả nước ngưng, van sẽ đóng lại khi dòng nước ngưng ngừng chảy. Điều này cho phép bẫy phản ứng nhanh với những biến động của tải nước ngưng.

Mặt khác, trong bẫy hơi thoát nước không liên tục, nước ngưng không được thoát ra cho đến khi một lượng hơi đáng kể thoát ra khỏi thùng, do đó làm cho thùng chìm xuống và van mở. Do đó, khi đóng van, nó có thể đóng hoàn toàn mà không thoát nước ngưng cho đến khi một lượng hơi nhất định được thoát ra từ bên trong thùng.

Dòng nước ngưng từ thiết bị và đường hơi nói chung là liên tục, bất kể bẫy hơi cụ thể hoạt động như thế nào. Như vậy, trong bẫy hơi thoát nước không liên tục, nước ngưng sẽ tích tụ trong bẫy miễn là van vẫn đóng.

Lựa chọn bẫy ảnh hưởng đến hoạt động trong hệ thống ngưng tụ thấp

Bẫy hơi là cần thiết trong bất kỳ hệ thống nào có hình thành ngưng tụ, ngay cả khi nó hình thành với khối lượng rất nhỏ, chẳng hạn như trong các hệ thống sử dụng hơi quá nhiệt. Vì lý do này, điều quan trọng là phải hiểu cách hoạt động của bẫy hơi trong môi trường mà lượng nước ngưng tụ có thể cực kỳ thấp.

Trong các hệ thống quá nhiệt thường có ít nước ngưng. Trong các hoạt động như vậy, có thể không có đủ nước bên trong bẫy xô ngược để tạo lực nổi. Kết quả là gầu rơi xuống đáy bẫy, làm rò rỉ một lượng lớn hơi quá nhiệt. Điều này không chỉ tốn kém mà còn có thể làm tăng áp suất ngược.

Bẫy phao cũng bị ảnh hưởng trong quá trình sử dụng trong hệ thống quá nhiệt. Trong bẫy phao đòn bẩy, đầu van rất gần với bệ ngồi. Hoạt động với lưu lượng thấp có thể khiến nước ngưng chảy qua van với vận tốc cực cao, gây xói mòn các bộ phận của van được gọi là “rút dây”. Tuy nhiên, Free Float® sẽ xoay khỏi phần trên của ghế trong quá trình vận hành dòng chảy thấp. Do đầu van không nằm trực tiếp trên đường dẫn dòng chảy nên việc rút dây bị ngăn chặn ngay cả trong điều kiện dòng chảy thấp.

Số lỗ cho biết áp suất hoạt động tối đa

Một đặc điểm đáng chú ý của bẫy cơ học là có các kích cỡ lỗ khác nhau dựa trên chênh lệch áp suất có sẵn cho mỗi kiểu máy. Kích thước lỗ được thiết kế để phù hợp với áp suất vận hành tối đa (PMO) của bẫy.

Điều quan trọng là phải hiểu rằng nếu bẫy được sử dụng trên PMO của nó, van bẫy có thể không mở được. Trong trường hợp này, được gọi là “khối áp suất”, bẫy vẫn đóng và nước ngưng sẽ không thoát ra ngoài.

Để tìm hiểu thêm về bẫy cơ học và số lỗ, vui lòng đọc:

• Bẫy và lỗ Phần 1
• Bẫy và lỗ Phần 2