تله بخار کوزه‌ای ( Ball Float Trap) یکی از کارآمدترین و پرکاربردترین نوع تله‌ بخار در سیستم‌های بخار صنعتی است.

این نوع تله بخار به دلیل عملکرد ساده، دوام بالا و کارایی مناسب برای جداسازی مایع کندانس و هوا از بخار، محبوبیت زیادی در صنایع مختلف دارد.

تله‌های بخار (Steam Traps) یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های انتقال بخار در صنایع مختلف به شمار می‌روند.

این تجهیزات به‌منظور تخلیه کندانس (آب حاصل از تقطیر بخار) و هوا از سیستم، بدون تخلیه بخار زنده، طراحی شده‌اند.

با حذف کندانس از خطوط بخار، از کاهش بازدهی حرارتی، خوردگی تجهیزات و ضربات چکش آبی جلوگیری می‌شود و کارایی سیستم حرارتی افزایش می‌یابد.

در میان انواع مختلف تله‌های بخار،تله بخار فلوتری (Ball Float Trap) که در بازار ایران اغلب به نام تله بخار کوزه‌ای  یا تراپ کوزه ای یا استیم تراپ کوزه ای نیز شناخته می‌شود، به‌دلیل عملکرد قابل‌اطمینان، طراحی مکانیکی ساده و قابلیت تخلیه پیوسته کندانس، یکی از پرکاربردترین گزینه‌ها در سیستم‌های بخار صنعتی و تجاری به‌شمار می‌رود.

در این مقاله، به بررسی ساختار، عملکرد، مزایا، معایب و کاربردهای تراپ کوزه‌ای می‌پردازیم.

ساختار تله بخار کوزه‌ای

تله بخار کوزه‌ای از اجزای زیر تشکیل شده است:

  1. بدنه (Body)
    • جنس: عمدتاً از چدن، فولاد کربنی یا فولاد ضدزنگ (Stainless Steel) ساخته می‌شود.
    • وظیفه: محفظه‌ای است که سایر اجزا را در خود جای می‌دهد و فشار کاری سیستم بخار را تحمل می‌کند.
    • ویژگی‌ها: باید در برابر خوردگی، فشار بالا و ضربه چکش آبی مقاومت کافی داشته باشد.
  2. شناور کروی (Ball Float)
    • جنس: معمولاً از فولاد ضدزنگ یا آلیاژهای مقاوم در برابر زنگ‌زدگی ساخته می‌شود.
    • وظیفه: با تغییر سطح کندانس، بالا و پایین می‌رود و از طریق مکانیزم اهرمی، شیر تخلیه را باز و بسته می‌کند.
    • ویژگی فنی: توخالی و سبک است، اما به‌اندازه‌ای مقاوم است که تغییر شکل ندهد. شناور باید در کندانس غوطه‌ور بماند و به بخار واکنش نشان ندهد.
  3. اهرم یا مکانیزم اتصال (Lever Mechanism)
    • وظیفه: شناور را به شیر تخلیه متصل می‌کند. با بالا رفتن یا پایین آمدن شناور، اهرم به سوپاپ نیرو وارد کرده و آن را باز یا بسته می‌کند.
    • ویژگی‌ها: طراحی باید به گونه‌ای باشد که حرکت شناور به‌دقت به سوپاپ منتقل شود و سایش یا لقی مکانیکی حداقل باشد.
  4. شیر تخلیه یا سوپاپ خروجی (Discharge Valve / Main Valve)
    • وظیفه: مسیر خروج کندانس را باز یا بسته می‌کند.
    • ویژگی فنی: دقت در آب‌بندی بسیار مهم است. نشت از این قسمت باعث اتلاف بخار می‌شود. معمولاً سطح آب‌بندی (Seat) با آلیاژ سخت‌پوشانی شده تا سایش را کاهش دهد.
  5. محفظه هواگیر (Air Vent Chamber)
    • وظیفه: ناحیه‌ای است که شیر هواگیر ترموستاتیک در آن تعبیه می‌شود تا هوای محبوس در سیستم را خارج کند.
    • ویژگی‌ها: طراحی این بخش باید به گونه‌ای باشد که هوا در بالاترین نقطه محفظه تجمع یابد و به‌راحتی از سیستم تخلیه شود.
  6. شیر هواگیر اتوماتیک (Automatic Air Vent Valve)
    • نوع: از نوع ترموستاتیک با کپسول فشار متعادل (Balanced Pressure Thermostatic Capsule).
    • وظیفه: هوای سرد اولیه را از سیستم تخلیه می‌کند و به محض رسیدن بخار داغ، بسته می‌شود.
    • ویژگی‌ها: پاسخ سریع به تغییر دما و قابلیت باز و بسته شدن خودکار بر اساس دمای محیط داخل تله.
  7. دریچه بررسی یا درپوش بازرسی (Inspection Cover)
    • وظیفه: امکان دسترسی به اجزای داخلی برای تعمیر و نگهداری را فراهم می‌کند.
    • ویژگی‌ها: دارای آب‌بندی مطمئن است تا از نشت بخار یا کندانس جلوگیری شود.
  8. ورودی و خروجی (Inlet and Outlet Connections)
    • نوع اتصال: فلنجی، دنده‌ای یا جوشی (بسته به مدل و کاربرد).
    • وظیفه: ارتباط تله بخار با خط لوله بخار و تخلیه کندانس را برقرار می‌کند.
    • ویژگی‌ها: باید متناسب با فشار کاری و سایز خط لوله انتخاب شود.
ساختار تراپ کوزه ای- استیم تراپ کوزه‌ای
ساختار تراپ کوزه ای- استیم تراپ کوزه‌ای

اصول عملکرد تله بخار کوزه ای

تله بخار فلوتری بر پایه اصل تفکیک مایعات با چگالی‌های مختلف طراحی شده است.

این تله‌ها قادرند تفاوت چگالی بین بخار و کندانس را تشخیص دهند و بر اساس آن، عملیات تخلیه را مدیریت کنند. در داخل بدنه کوزه‌شکل تله، یک شناور کروی شکل (Ball Float) قرار دارد که متناسب با سطح کندانس بالا یا پایین می‌رود.

اصول عملکرد تله بخار کوزه ای
اصول عملکرد تله بخار کوزه ای

فرآیند عملکرد به‌صورت زیر است:

  1. ورود کندانس به محفظه تله بخار:

با ورود کندانس به تله، سطح مایع در محفظه افزایش می‌یابد.

  1. بالا رفتن شناور (Float):

با افزایش سطح کندانس، شناور به سمت بالا حرکت می‌کند.

  1. باز شدن شیر خروجی:

شناور به یک اهرم متصل است که به سوپاپ اصلی متصل است. با بالا رفتن شناور، اهرم فعال شده و مسیر خروجی باز می‌شود.

  1. تخلیه کندانس از سیستم:

کندانس به‌صورت پیوسته از محفظه تخلیه می‌شود، در حالی که مسیر بخار بسته باقی می‌ماند.

  1. پایین آمدن شناور در هنگام کاهش سطح کندانس:

با کاهش سطح مایع، شناور پایین آمده و باعث بسته شدن شیر خروجی می‌شود تا از نشت بخار جلوگیری گردد.

این چرخه به‌طور مداوم تکرار شده و فرآیند تخلیه کندانس به‌صورت دینامیک و خودتنظیم انجام می‌شود.

تله بخار کوزه ای یا تراپ کوزه ای چیست؟

ویژگی‌های فنی استیم تراپ کوزه ای

  1. تخلیه مداوم و پیوسته کندانس:

این تله بخار کوزه ای  برخلاف برخی مدل‌های ترموستاتیک یا ترمودینامیکی، کندانس را بلافاصله پس از ورود، تخلیه می‌کنند که برای سیستم‌هایی با نرخ انتقال حرارت بالا بسیار ضروری است.

  1. عدم تأثیرپذیری از نوسانات دما و فشار:

تغییرات ناگهانی فشار یا دما تأثیری بر عملکرد تله نمی‌گذارد، زیرا مکانیزم آن صرفاً وابسته به سطح مایع است.

  1. تخلیه دقیق و مؤثر هوا:

با استفاده از شیر هواگیر ترموستاتیک، هوای سیستم در زمان مناسب تخلیه شده و از تأخیر در رسیدن بخار به تجهیزات جلوگیری می‌شود.

  1. مقاومت بالا در برابر پدیده Steam Locking:

در برخی کاربردها، امکان گیر افتادن بخار در بالای کندانس وجود دارد. برخی مدل‌های استیم تراپ کوزه ای به شیر مخصوص بخار مجهز هستند تا این بخار به‌صورت کنترل‌شده خارج شود.

  1. مقاومت در برابر ضربه چکش آبی (Water Hammer):

طراحی مکانیکی مستحکم تله بخار فلوتری، آن را در برابر فشار ناگهانی ناشی از تجمع و حرکت سریع آب، مقاوم می‌سازد.

  1. نسبت بالای ظرفیت تخلیه به ابعاد فیزیکی:

این تراپ کوزه ای می‌توانند حجم زیادی از کندانس را با اندازه جمع‌وجور مدیریت کنند، که آن‌ها را برای نصب در فضاهای محدود مناسب می‌سازد.

ویژگی‌های فنی استیم تراپ کوزه ای
ویژگی‌های فنی استیم تراپ کوزه ای

مزایا تله بخار کوزه‌ای

  1. مقاومت بالا: تله بخار کوزه‌ای در برابر فشار و دمای بالا مقاومت بسیار خوبی دارد.
  2. عملکرد مطمئن: به دلیل مکانیزم مکانیکی ساده، عملکرد آن پایدار و قابل‌اطمینان است.
  3. جلوگیری از هدر رفت بخار: دریچه تخلیه تنها در صورت وجود کندانس باز می‌شود و از خروج بخار جلوگیری می‌کند.
  4. طول عمر بالا: قطعات داخلی معمولاً در تماس با کندانس و گازهای غیرخورنده نیستند و فرسوده نمی شوند.

معایب تراپ کوزه‌ای

  1. حساسیت به هوا: در صورت وجود مقادیر زیاد هوا یا گازهای غیرقابل‌تراکم، عملکرد تله ممکن است مختل شود.
  2. امکان یخ‌زدگی: در شرایط دمای پایین، امکان یخ‌زدگی کندانس داخل تله وجود دارد.
  3. عدم عملکرد در فشار کم: در فشارهای بسیار پایین، کوزه به درستی شناور نمی‌شود و تله کارایی خود را از دست می‌دهد.
مزایا و معایب تله بخار کوزه‌ای
مزایا و معایب تله بخار کوزه‌ای

سیستم هواگیری دراستیم تراپ کوزه ای

در مدل‌های قدیمی‌تر تله بخار فلوتری، یک شیر هواگیر دستی در قسمت بالای تله نصب می‌شد تا هوای محبوس در سیستم به‌صورت دستی تخلیه شود. اما با پیشرفت تکنولوژی، مدل‌های جدیدتر به شیر هواگیر اتوماتیک ترموستاتیک مجهز شده‌اند.

این شیرها از کپسول‌های فشار متعادل (Balanced Pressure Capsules) مشابه آنچه در تراپ‌های ترموستاتیک استفاده می‌شود، بهره می‌برند. موقعیت این شیر معمولاً در بخش فوقانی محفظه و بالاتر از سطح کندانس قرار دارد.

عملکرد سیستم هواگیری:

در زمان راه‌اندازی سیستم، هوای موجود در تله موجب باز شدن شیر ترموستاتیک می‌شود.

پس از تخلیه هوای اولیه و ورود بخار، شیر بسته شده و در حالت آماده‌باش باقی می‌ماند.

هر زمان که مجدداً هوا در محفظه جمع شود، شیر باز شده و تخلیه هوا را ممکن می‌سازد.

کاربردهای تله بخار کوزه‌ای

تله بخار کوزه‌ای در صنایع مختلف و سیستم‌های بخار مورد استفاده قرار می‌گیرد:

1- صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی: برای تخلیه کندانس از خطوط بخار با فشار بالا
 2-سیستم‌های گرمایشی صنعتی: در بویلرها و مبدل‌های حرارتی برای جلوگیری از تجمع کندانس
3-کارخانجات نساجی: در خطوط بخار دستگاه‌های خشک‌کن و اتوهای صنعتی
4- صنایع غذایی و دارویی: برای افزایش بهره‌وری و جلوگیری از هدررفت انرژی در فرآیندهای حرارتی

نکات مهم برای نصب و نگهداری تراپ کوزه ای

1. نصب صحیح: تله بخار باید به صورت عمودی نصب شود تا عملکرد مکانیزم کوزه معکوس مختل نشود.
2. نصب تله‌های مناسب: انتخاب تراپ با ظرفیت مناسب برای فشار و دبی بخار بسیار مهم است.
3. بازرسی دوره‌ای: بررسی و سرویس دوره‌ای تله بخار برای اطمینان از عملکرد صحیح و جلوگیری از نشتی ضروری است.
4. تخلیه هوا و گازها: توجه به عملکرد دریچه هواگیر برای جلوگیری از تجمع گازهای غیرقابل‌تراکم توصیه می‌شود.

تله بخار کوزه‌ای به دلیل عملکرد پایدار، دوام بالا و کارایی مناسب، یکی از بهترین گزینه‌ها برای تخلیه کندانس در سیستم‌های بخار صنعتی است.

با این حال، توجه به شرایط کاری مانند فشار، دما و نصب صحیح، نقش مهمی در بهره‌وری و عمر مفید این تله بخار ها دارد.
انتخاب مناسب‌ترین نوع تله بخار بر اساس نیازهای سیستم می‌تواند به بهینه‌سازی مصرف انرژی و کاهش هزینه‌ها کمک زیادی کند.

کیاصنعت تامین کننده انواع تله بخار ، تله بخار باگت ، تله بخار ترمودینامیکی، تله بخار ترموستاتیکی ، تله بخار فری فلوت ، تله بخار TLV، تله بخار اسپیراکس سارکو ، تله بخار یوشی تاکی ، تله بخار انبساط مایع ، تله بخار دیسکی TLV مدل FP46UN ،تله بخار TLV فری فلوت مدل SS1 ، تله بخار TD و… با قیمت های رقابتی است.