Bẫy hơi là gì? Tìm hiểu chi tiết về bẫy hơi trong hệ thống hơi nước
Bẫy hơi (steam trap) là một thiết bị quan trọng trong các hệ thống hơi nước, được sử dụng để loại bỏ nước ngưng tụ (condensate) và khí không ngưng tụ ra khỏi đường ống mà không làm thất thoát hơi nước. Vai trò chính của bẫy hơi là đảm bảo hệ thống vận hành hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và ngăn ngừa các vấn đề như tắc nghẽn hoặc hư hỏng thiết bị do nước ngưng tích tụ.
Cách bẫy hơi hoạt động
Bẫy hơi hoạt động dựa trên nguyên lý phân biệt giữa hơi nước, nước ngưng tụ và khí không ngưng tụ. Khi hơi nước đi qua hệ thống, một phần sẽ ngưng tụ thành nước do mất nhiệt. Bẫy hơi sẽ tự động mở để xả nước ngưng tụ và đóng lại để giữ hơi nước. Có ba loại bẫy hơi phổ biến:
- Bẫy hơi cơ học: Hoạt động dựa trên sự khác biệt về mật độ giữa hơi và nước ngưng (ví dụ: bẫy phao hoặc bẫy gầu đảo).
- Bẫy hơi nhiệt động lực học: Sử dụng sự chênh lệch áp suất và nhiệt độ để mở/đóng van.
- Bẫy hơi nhiệt tĩnh: Hoạt động dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa hơi nước và nước ngưng.
Những thách thức khi giám sát bẫy hơi trong hệ thống hơi nước
Giám sát bẫy hơi là một nhiệm vụ quan trọng để đảm bảo hiệu suất của hệ thống hơi nước, nhưng quá trình này đối mặt với nhiều thách thức đáng kể. Dưới đây là những vấn đề chính liên quan đến việc giám sát bẫy hơi.
Hàng năm, khoảng 30% bẫy hơi trong các hệ thống công nghiệp bị hư hỏng, theo các nghiên cứu ngành. Những lỗi như rò rỉ, tắc nghẽn hoặc van không đóng kín gây ra thất thoát hơi nước, làm giảm hiệu quả hệ thống và tăng chi phí vận hành.
Phương pháp kiểm tra truyền thống tốn kém
Việc kiểm tra bẫy hơi theo phương pháp truyền thống, chẳng hạn như sử dụng thiết bị đo nhiệt độ hoặc siêu âm, thường tốn kém, phức tạp và mất nhiều thời gian. Quá trình này đòi hỏi nhân lực có kỹ năng, thiết bị chuyên dụng và đôi khi phải tạm dừng hệ thống, ảnh hưởng đến sản xuất.
Chu kỳ kiểm tra định kỳ không hiệu quả
Bẫy hơi thường được kiểm tra định kỳ mỗi 3, 6 hoặc 12 tháng, dẫn đến việc các sự cố hư hỏng không được phát hiện kịp thời. Trong khoảng thời gian giữa các lần kiểm tra, bẫy hơi có thể gặp trục trặc, gây thất thoát năng lượng mà không được xử lý ngay.
Hậu quả: Thất thoát năng lượng lớn
Do các vấn đề trên, 5-10% tổng chi phí năng lượng trong các hệ thống hơi nước bị thất thoát vì bẫy hơi rò rỉ hoặc hư hỏng.
Blow Through Trap và Cold Trap trong bẫy hơi
Blow Through Trap xảy ra khi bẫy hơi bị hỏng ở trạng thái mở liên tục, cho phép hơi nước (steam) thoát ra cùng với nước ngưng tụ (condensate). Tình trạng này thường được gọi là “thổi xuyên” vì hơi nước đi qua bẫy mà không được giữ lại.
Hậu quả của Blow Through Trap:
- Chi phí dành cho mua hơi nước nhiều hơn
- Nguy cơ phía sau quy trình sản xuất (process) bị thiếu hơi
Cold Trap (Bẫy Hơi Lạnh) xảy ra khi bẫy hơi bị hỏng ở trạng thái đóng liên tục, không cho phép nước ngưng tụ hoặc khí không ngưng thoát ra. Kết quả là nước ngưng tích tụ trong hệ thống.
Hậu quả của Cold Trap:
- Hiện tượng búa nước (water hammer): Nếu hơi nước đi vào đường ống condensate, có thể gây ra rung động và hư hỏng đường ống => Mất an toàn lao động.
- Hệ thống không đạt hiệu suất: Hơi nước thoát ra làm giảm áp suất và nhiệt độ => Sử dụng hơi không hiệu quả và phải tăng thời gian gia nhiệt.
Giải pháp giám sát bẫy hơi (steam trap) tự động, liên tục đến từ EMERSON
Thiết bị giám sát bẫy hơi Rosemount™ 708 Wireless Acoustic Transmitter là thiết bị gắn ngoài đường ống để theo dõi các bẫy hơi (steam traps) và van xả áp (PRVs). Không cần yêu cầu cắt hay sửa đổi đường ống, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí lắp đặt.
Thiết bị này sử dụng công nghệ không dây WirelessHART® để gửi thông tin chính xác về:
- Âm thanh (giúp phát hiện vấn đề như rò rỉ).
- Nhiệt độ của đường ống.
- Tình trạng hoạt động của bẫy hơi
Kết hợp với phần mềm giám sát Bẫy Hơi (Steam Trap Monitor), nhân sự vận hành sẽ nhận được thông tin tức thì về:
- Tình trạng bẫy hơi có đang hoạt động tốt hay không.
- Mức năng lượng tiêu thụ và chi phí dư thừa do rò rì gây ra
- Lượng phát thải carbon do rò rỉ
- Lưu trữ, quản lý dữ liệu và xuất báo cáo theo yêu cầu
Lợi ích khi giám sát bẫy hơi (steam trap) tự động
- Giảm hao phí năng lượng do rò rỉ hơi
- Tiết kiệm chi phí, nhân công kiểm tra định kỳ
- Tăng hiệu suất sử dụng hơi
- Đảm bảo an toàn cho hệ thống phân phối hơi
- Chủ động trong công tác bảo trì, sửa chữa và thay thế