ریپورتر
11th November 2008, 10:08 AM
روشهاي تست تله هاي بخار
* روش سنتي:
به طور كلي سه راه اساسی جهت تشخیص سنتي عیوب تله بخار وجود دارد که عبارتند از:
1- بصری 2- حرارتی 3- صوتی
* روش بصري:
در روش بصری ، ارزیاب (اپراتور) با باز نمودن شیر تخلیه بعد از تله بخار ، مشاهده می کند که بخار آب از آن خارج می شود یا آب مقطـر . در صورتـی که بخـار آب از شیــر تخلیه خارج شد ، بیانگر معیوب بودن تلـه بخــار مي باشد . روش بصري با نصب شيشه نمايش ( Sight glass ) و شير يكطرفه (Check valve ) نيز قابل اجرا است كه دراين حالت يك نمايش تصويري از جريان ارائه مي شود . به هر حال نياز است شيشه نمايش پس از مدتي تعويضگردد .
* روش حرارتي:
روش حرارتی بستگی به تغییرات دمای بالادستی ( Up-stream ) و پایین دستی (Down-stream) تله بخار دارد . این روش با استفاده از دستگاه پایرومیتر (Pyrometer) ، دستگاه مادون قرمز(Infrared) ، نوار گرمایی(Heat band)(نوار گرمايي در اطراف تله بخار پیچیده می شود كه با افزایش دما در اثر عبور بخار آب ، تغییر رنگ می دهد )و چسب های گرمایی (Heat sticks) (چسب هاي گرمايي در دمای بالا ذوب می گردند) انجام می گردد .
* روش صوتي:
در روش صوتی (Acoustic) بازرس باید عملکرد تله بخار را گوش کند و عیب آن را ارزیابی نماید . در این تکنیک انواع مختلف دستگاهها از جمله دستگاههايي با عملكرد شبيه گوشی های پزشکی ، ابزاري همچون پیچ گوشتیها و وسایل تشخیص صوت استفاده می شود .
وسایل ایده آل ، وسایلی هستند که با وجود سر و صداي زياد واحد ، صدای عملیات تله بخار را با دقت تشخيص مي دهند ، به همین جهت به کاربر اجازه می دهند تا به عملیات دقیق تله های بخار گوش دهد . اين دستگاهها شاملمبدلهای صوتی (Transducer) هستند که به یک میله فلزی متصل مي باشند كه اين ميله فلزي بعنوان راهنمای انتقال صوت عمل نموده و به قسمت پایین دستی تله بخار ( بعد از تله بخار) متصل می شود تا شرایط کارکرد آنرا ، از جمله حرکات مکانیکی ، جریان آب مقطر و یا بخار آب را تعیین نمایند . اغلب آشکارسازهای صوتی (Ultrasonic detectors) سیگنالهای دریافتی از تله بخار را تقویت كرده و به محدوده قابل شنیدن تبدیلمی نمایند تا از طریق گوشی (Headphone) شنیده یا از طریق اندازه گیرها سنجيده شوند .
تست صوتي تله بخار
كليه اين روشها نشانه اي ازجريان را نشان مي دهند ولي وقتي شرايط سيستم تغيير كرد درصـد خطا بالا مي رود . مثلا" سروصداي محيط از جمله شرايطي است كه باعث كاهش دقت تست شنوايي تله بخار مي شود . نوع مدرن ميله هاي صوتي ، تست اولتراسونيك مي باشد اين تست اثر ماوراصوتي كه توسط نشتي تله بخار به وجــود مي آيد را تشخيص مي دهد . متاسفانه اين تست قادر نيست نوع بخاراعماز Flash steam يا بخار جريان اصلي را تشخيص دهد .
عدم عملكرد درست و دقيق تجهيزات ذكرشده در بالا باعث ايجاد يك روش پيشرفته در تست تله هاي بخار شده است .
* روش نوين :
اين روش بوسيله يك سنسور كه در داخل تله بخار نصب مي شود انجام مي شود . اين سنسور مي تواند وضعيت فيزيكـي سيـال عامـل را توسـط "رسانندگي " تشخيص دهد ( شكل 2-3) . عملكرد اين سنسور بوسيلـهFlash steam مختل نمي شود .نتيجه اين تست دقيق است و نياز به تفسير ندارد . ديده باني اين تست مي تواند در محل، از راه دور ، دستي و يا اتوماتيك انجام شود . در اين روش خرابي ها سريعاً تشخيص داده مي شود ، بنابراين تلفات كاهش مي يابد
نصب يك ترموكوپل يكپارچه در محفظه سنسور مي تواند در تشخيص و پيش بيني انسداد تله بخار به خصوص در فرآيند هاي هيدروكربني و فرآيند هايي كه مي بايستي به طور پيوسته انجام شود كمك نمايد .
براي مصرف كنندگاني كه ترجيح مي دهند از تله هاي بخار بدون سنسور يكپارچه استفاده نمايند ( يا براي كاربردهاي بزرگتر كه نياز به تله هاي بزرگتر دارند ) ، سنسورها در محفظه هاي سنسور مجزاء قرار گرفته و نصب مي شوند( شكلهاي 4-3 , 5-3 , 6-3) .
* روش دمايي - صوتي
در اين روش از يك دستگاه حساس كه توانايي حس كردن دما و تشخيص صدا را دارد استفاده مي كنند كه اين دستگاه توسط يك نرم افزار به يك سيستم كامپيوتري متصل شده است
اين سيستم شامل يك دو بخش سخت افزاري ونرم افزاري است
روش كار به اين صورت است كه اطلاعات تله هاي بخار به صورت يك بانك اطلاعاتي در آمده و توسط نرم افزار سيستم به دستگاه سخت افزاري داده مي شود
توسط دستگاه به محل تله هاي بخار مراجعه و طي 15 ثانيه عملكرد تله بخار كنترل و در حافظه دستگاه ذخيره مي گردد . سپس اطلاعات جمع آوري شده به دوباره به نرم افزار انتقال مي يابند و نرم افزار اين اطلاعات را تجزيه و تحليل مي كند و در نهايت عملكرد هر كدام از تله هاي بخار به تنهايي و در كل سيستم و اتلاف انرژي و سرمايه به صورت كاملا واضح و پيشرفته در اختيار مطالعه كننده قرار مي گيرد .
روش فوق در حال حاضر در ایران در حال انجام است
انواع تله بخارها:
۱- تله هاي شناور
۲- تله نوع سطل باز
۳- تله هاي سطل وارانه
۴- تله ترموديناميکي
۵- تله ترموستاتيک انبساط فلزي
۶- تله ترموستاتيکي فشار متعادل
۷- تله دو فلزي (بي متال)
برای مشاهده انواع تله بخار و طرز عمل آن ها به این آدرس مراجعه کنید :
http://www.tlv.com/global/TI/product-operation/ (http://www.tlv.com/global/TI/product-operation/)
مشکلات معمول در تله هاي بخار
نشتي بخار:
نشيمن شير در تله بخار مي تواند در معرض خوردگي يا فرسايش قرار گيرد. زماني که اين نشيمن صدمه ببيند، شير مربوطه نخواهد توانست به خوبي در جاي خود قرار گيرد و در نتيجه، بخار فعال از تله نشت خواهد کرد. اگر تله بخار داراي اندازه اي بيش از حد لازم باشد، اين نشتي مي تواند مقدار قابل توجهي را از بخار هدر دهد. حتي تله هاي بي متال که براي حالت کاملاً باز با حداقل فوق سرد شدن کالبيره مي شوند، ممکن است در صورتي که مقدار بار کاهش يابد، مقداري بخار را عبور دهند. يک تله ترموديناميکي که به خوبي کار مي کند نيز اگر فشار کندانسه بسيار پائين باشد، ممکن است نتواند کاملاً بسته شود.
تعيين اندازه نامناسب :
تله اي که اندازه آن کوچک تر از اندازه لازم باشد، باعث مي شود که کندانسه در بازدهي انتقال حرارت تأثير منفي بگذارد زيرا کندانسه يک فيلم نازک روي سطح انتقال حرارت ايجاد مي نمايد. تله ها معمولاً با استفاده از يک ضرب ايمني براي محاسبه ي ظرفيت تله، چند مرتبه بزرگ تر از اندازه لازم انتخاب مي شوند. تله اي که ظرفيتي بسيار بالاتر از حد نياز داشته باشد، باعث هدر رفتن هزینه ها شده، کارکرد آن کند بوده و توليد فشار معکوس بالايي مي نمايد که ممکن است عمر تله را به ميزان قابل توجهي کاهش دهد.
آلودگي :
کندانسه بخار، اغلب داراي ذرات رسوب و محصولات خوردگي است که مي تواند باعث فرسايش شيرهاي تله شود. اگر اين ذرات به اندازه کافي بزرگ باشند، ممکن است حتي باعث مسدود شدن شير تخليه و ياگير کردن آن حالت باز گردند. براي اجتناب از اين مشکل، بايد در بالا دست هر تله اقدام به نصب يک صافي نمود. اين صافي بايد هنگامي که سيستم براي اولين بار راه اندازي مي شود و هنگامي که هرگونه تعمير و تعويض در لوله کشي سيستم صورت مي گيرد، تميز شود.
ايجاد صدا:
به استثناي تله هاي ترموديناميکي، اغلب تله ها نسبتاً بي صدا عمل مي کنند. در برخي موارد، تله ها ممکن است صدايي جزئي توليد کنند که ناشي از تخليه ي کندانسه به داخل بخار در پايين دست شير تله مي باشد. ايجاد صدا در سيستم بخار معمولاً توسط حرکت کندانسه در خطوط برگشت عمودي، ضربه قوچ و يا تله هاي معيوب که بخار فعال در آن ها به کندانسه خط برگشت نشت مي کند، صورت مي گيرد.
هواگرفتگي :
زماني که تله توسط يک لوله افقي بلند با قطر کم به تأسيسات متصل مي شود، کندانسه در فضاي بخار باقي مانده و نمي تواند به سمت تله جريان بايد براي اجتناب از اين پديده، لوله اي که به تله متصل مي شود بايد داراي قطر بيشتر و طول کوتاه تري باشد تا نرخ جريان بالاتري را ايجاد نمايد. يک روش ديگر براي اجتناب، از اين پديده، تعبيه ي يک شير تخليه در نقطه اي در بالاي سيستم مي باشد.
انسداد توسط بخار :
زماني که تله توسط يک لوله افقي بلند با قطر کم به تأسيسات متصل مي شود، ممکن است شرايطي به وجود آيد که بخار، مانع از رسيدن کندانسه به تله مي شود. کندانسه تا زماني که نتواند بخار را جابجا نمايد، قادر به رسيدن به تله نخواهد بود. براي اجتناب از اين پديده بايستي تله را تا حد امکان نزديک به سيستم نصب کرده و يا مسير مربوطه تخليه شود. اگر تله درست زير سيستم يا مسير نصب شده باشد يک لوله تبادل بايد بين اين دو بخش در نظر گرفته شود تا به عنوان مسير تخليه عمل کرده و از انسداد مسير توسط بخار جلوگيري نمايد. همچنين مي توان تله ها را با يک شير آزاد کننده انسداد بخار نصب نمود.
ضربه قوچ:
کندانسه که در بخش تحتاني خط بخار قرار دارد مي تواند باعث بروز پديده ضربه قوچ شود. زماني که بخار با سرعت بسيار بالا حرکت مي کند هنگام حرکت از روي لايه ي کندانسه باعث ايجاد موج بر روي آن مي گردد. اگر اين حالت افزايش يابد بخار پرسرعت مي تواند کندانسه را به حرکت درآورده و هنگام تغيير راستا، يک ضربه خطرناک ايجاد کند. اين پديده را ضربه قوچ مي نامند. زماني که کندانسه پر سرعت به مانعي برخورد مي کند انرژي جنبشي آن به انرژي فشاري تبديل شده و اين افزايش فشار ناگهاني مي تواند باعث تخريب مکانيسم عملکردي در تله هاي شناور و تله هاي ترموستاتيک فشار متعادل گردد. براي اجتناب از اين پديده بايد از تله هاي قدرتمند مانند تله هاي ترموديناميکي يا تله هاي سطل وارونه استفاده نموده و يا راستاي لوله کشي را عوض نمود.
انجماد:
اگر سيستم بخار در حالي که مقدار قابل توجهي کندانسه در تله باقي مانده است متوقف شود و دماي محيط به کمتر از دماي انجماد آب برسد، انجماد در داخل تله رخ خواهد داد. تله هاي شناور و تله هاي ترموستاتيک فشارمتعادل، در اثر انجماد به شدت صدمه مي بيند. اگر احتمال بروز انجماد وجود دارد بايد از تله هاي ترموديناميکي يا تله هاي بي متال که انجماد بر روي آنها بي تأثير است استفاده نمود. يک راه ديگر براي اجتناب از اين پديده باز کردن شيرهاي تخليه بعد از متوقف کردن سيستم مي باشد.
فقدان شرايط راه اندازي
اين مشکل در تله هاي سطل وارونه مشاهده مي شود. اين نوع تله ها زماني شروع به کار مي کنند که مقدار آب در داخل آن وجود داشته باشد. اگر يک افت فشار ناگهاني در سيستم رخ دهد و يا اينکه بخار فوق داغ وارد تله شود اين عامل به راه اندازي از بين رفته و تله مزبور قادر به عمل نخواهد بود. براي اجتناب از بروز اين مشکل مي توان از يک شير يک طرفه در خط ورودي تله استفاده نمود.
تله هاي بخار بخش مهمی از سيستم شبكه توزیع بخار محسوب مي گردند . وظيفه اصلي آنها تخليه آب مقطر از سيستم و ارسال آن به خطوط مربوطه و ممانعت از خروج بخار مي باشد . تله بخار كاربرد فراواني در صنعت به ويژه صنعت نفت دارد كه بعضي از كاربردهاي مهم آن عبارتست از :
. 1افزايش كيفيت بخار موجود در خط اصلي بخار از طريق خارج كردن آب مقطر
. 2بـه عنوان پل ارتباطـي خـط لولـه بخـار(Steam supply) و خط
تخليـه آب مقطر
. 3در مسير سيال خروجي (بخار) از پوسته يا لوله مبدلهاي حرارتي
به منظور عملكرد صحيح يك سيستم بخار ، هر تله بخار مي بايستي بدون عبور بخار ، آب مقطر را از خود عبور دهد . وجود تله هاي بخار از كار افتاده ، نشانگر وجود یک منبع اتلاف انرژی مي باشد . در يك واحد بزرگ صنعتي ، بررسي فراگير تله هاي بخار به منظور بازرسي هر يك از آنها الزامي است تا بواسطه اين بازرسـي ، عملكرد آنها و هزينه كلي اتلاف انرژي بخار مشخص شود . بعنوان مثال طبق بررسي هاي انجام شده از 1000 تله بخار بكار رفته در یک سيستم ، 250 مورد داراي تلفات كلي بخار به ميزان 4783 پوند در ساعت بوده است كه هزينه سالانه اي بالغ بر 236,520 دلار را در پي داشته است
تله هاي بخار بوسيلـه سازنده هاي متعـددي توليـد مي شونـد كه داراي طرحها ، اندازه هـا و خصوصيات عملياتي متنوعي مي باشند . بعضي از تله هاي بخار ، آب مقطر را به صورت پيوسته و بعضي ديگر به صورت متناوب ( بعد از جمع شدن آب مقطر و پر شدن تله از آن ) خارج مي كنند . به هر حال در سراسر دنيا تله بخار واحدي كه براي همه كاربردها مناسب باشد وجود ندارد . انتخاب تله بخار مناسب به منظور عملكرد سيستم بخار با راندمان بالا ، موضوعي پيچيده و بحراني مي باشد . به طور كلي تله بخار يكي از اجزاء ضروري سيستم بخار است و عنصر مهمي در مديريت مناسب بخار و آب مقطر محسوب مي شود كه وظيفه آن نگهداشتن بخار در طول فرآيند براي استفاده حداكثر از حرارت آن و عبور دادن آب مقطر ، گازهاي چگال ناپذیر (Incondensable gas) و هوا در زمان هاي مناسب مي باشد.
به هر حال هميشه مرسوم بوده است كه به تله هاي بخار به صورت مستقل نگاه شود و اثر آنها بر روي سيستم بخار، اغلب در نظر گرفته نمي شود . مسائل ذکر شده ذيل ، اهميت نگاه كلي به سيستم در انتخاب تله بخار مناسب را مطرح مي كند :
· آيا واحد سريعا" به دماي عملياتي مي رسد و يا پاسخ آن نسبت به افزايش درجه حرارت کند بوده و عملكرد (بازده) آن پايين تر از حد مورد انتظار است؟
· آيا سيستم بدون مشكل است يا استفاده از تله بخار نامناسب منجر به پديده هاي ضربه قوچ ، خوردگي و يا نشتي شده و هزينه تعميرات را بالا برده است ؟
· آيا طراحي سيستم ، اثري منفي بر روي طول عمر و راندمان تله هاي بخار داشته است ؟
به طور كلي مشكلات ناشي از انتخاب نامناسب تله هاي بخار به صورت پنهان اثر خود را در سيستم نشان مي دهند . در بعضي از مواقع تله هاي بخار به طور كامل مسدود مي شوند بدون اينكه مشكلي جدي بوجود آيد . به عنوان مثال يك تجزيه كننده صنعتي (Industrial digester) را در نظر بگيريد . كه به دليل مسدود شدن يكي از تله هاي بخار ، آب مقطر از يكي از خروجي هاي آن بطور کامل تخليه نمي شود در اين شرايط اغلب مواقع آب مقطر باقـي مانده به نقاط تخليه ديگر منتقل مي شود تا از آنجا تخليه گردد . اگر اين نقاط تخليه هم مسدود باشند مشكلي جدي پيش خواهد آمد ولي احتمال مسدود بودن همزمان همه نقاط كم است .
بايد به اين نكته توجه گردد كه مشكلات ناشي از فرسايش شيرهاي كنترل، نشتي و‌كاهش بازده واحد بوسیله توجه ويژه به تله هاي بخار رفع مي گردد. تله هاي بخار اگرچه داراي ابعاد كوچكي مي باشند وليكن از اهميت بالايي برخوردارند كه اين اهميت معمولا" ناديده گرفته مي شود .
استهلاك در هر سيستم ، امري طبيعي است كه تله هاي بخار به عنوان جزئي از سيستم از اين امر مستثنـي نمي باشند . هنگامي كه تله هاي بخار در حالت باز ازكار مي افتند مقدار مشخصی از بخار به خط برگشتی آب مقطر وارد می گردد.خوشبختانه در حال حاضر وسايل تشخيص سريع عبور بخار از تله بخار براي مصرف كنندگان موجـود است .
* روش سنتي:
به طور كلي سه راه اساسی جهت تشخیص سنتي عیوب تله بخار وجود دارد که عبارتند از:
1- بصری 2- حرارتی 3- صوتی
* روش بصري:
در روش بصری ، ارزیاب (اپراتور) با باز نمودن شیر تخلیه بعد از تله بخار ، مشاهده می کند که بخار آب از آن خارج می شود یا آب مقطـر . در صورتـی که بخـار آب از شیــر تخلیه خارج شد ، بیانگر معیوب بودن تلـه بخــار مي باشد . روش بصري با نصب شيشه نمايش ( Sight glass ) و شير يكطرفه (Check valve ) نيز قابل اجرا است كه دراين حالت يك نمايش تصويري از جريان ارائه مي شود . به هر حال نياز است شيشه نمايش پس از مدتي تعويضگردد .
* روش حرارتي:
روش حرارتی بستگی به تغییرات دمای بالادستی ( Up-stream ) و پایین دستی (Down-stream) تله بخار دارد . این روش با استفاده از دستگاه پایرومیتر (Pyrometer) ، دستگاه مادون قرمز(Infrared) ، نوار گرمایی(Heat band)(نوار گرمايي در اطراف تله بخار پیچیده می شود كه با افزایش دما در اثر عبور بخار آب ، تغییر رنگ می دهد )و چسب های گرمایی (Heat sticks) (چسب هاي گرمايي در دمای بالا ذوب می گردند) انجام می گردد .
* روش صوتي:
در روش صوتی (Acoustic) بازرس باید عملکرد تله بخار را گوش کند و عیب آن را ارزیابی نماید . در این تکنیک انواع مختلف دستگاهها از جمله دستگاههايي با عملكرد شبيه گوشی های پزشکی ، ابزاري همچون پیچ گوشتیها و وسایل تشخیص صوت استفاده می شود .
وسایل ایده آل ، وسایلی هستند که با وجود سر و صداي زياد واحد ، صدای عملیات تله بخار را با دقت تشخيص مي دهند ، به همین جهت به کاربر اجازه می دهند تا به عملیات دقیق تله های بخار گوش دهد . اين دستگاهها شاملمبدلهای صوتی (Transducer) هستند که به یک میله فلزی متصل مي باشند كه اين ميله فلزي بعنوان راهنمای انتقال صوت عمل نموده و به قسمت پایین دستی تله بخار ( بعد از تله بخار) متصل می شود تا شرایط کارکرد آنرا ، از جمله حرکات مکانیکی ، جریان آب مقطر و یا بخار آب را تعیین نمایند . اغلب آشکارسازهای صوتی (Ultrasonic detectors) سیگنالهای دریافتی از تله بخار را تقویت كرده و به محدوده قابل شنیدن تبدیلمی نمایند تا از طریق گوشی (Headphone) شنیده یا از طریق اندازه گیرها سنجيده شوند .
تست صوتي تله بخار
كليه اين روشها نشانه اي ازجريان را نشان مي دهند ولي وقتي شرايط سيستم تغيير كرد درصـد خطا بالا مي رود . مثلا" سروصداي محيط از جمله شرايطي است كه باعث كاهش دقت تست شنوايي تله بخار مي شود . نوع مدرن ميله هاي صوتي ، تست اولتراسونيك مي باشد اين تست اثر ماوراصوتي كه توسط نشتي تله بخار به وجــود مي آيد را تشخيص مي دهد . متاسفانه اين تست قادر نيست نوع بخاراعماز Flash steam يا بخار جريان اصلي را تشخيص دهد .
عدم عملكرد درست و دقيق تجهيزات ذكرشده در بالا باعث ايجاد يك روش پيشرفته در تست تله هاي بخار شده است .
* روش نوين :
اين روش بوسيله يك سنسور كه در داخل تله بخار نصب مي شود انجام مي شود . اين سنسور مي تواند وضعيت فيزيكـي سيـال عامـل را توسـط "رسانندگي " تشخيص دهد ( شكل 2-3) . عملكرد اين سنسور بوسيلـهFlash steam مختل نمي شود .نتيجه اين تست دقيق است و نياز به تفسير ندارد . ديده باني اين تست مي تواند در محل، از راه دور ، دستي و يا اتوماتيك انجام شود . در اين روش خرابي ها سريعاً تشخيص داده مي شود ، بنابراين تلفات كاهش مي يابد
نصب يك ترموكوپل يكپارچه در محفظه سنسور مي تواند در تشخيص و پيش بيني انسداد تله بخار به خصوص در فرآيند هاي هيدروكربني و فرآيند هايي كه مي بايستي به طور پيوسته انجام شود كمك نمايد .
براي مصرف كنندگاني كه ترجيح مي دهند از تله هاي بخار بدون سنسور يكپارچه استفاده نمايند ( يا براي كاربردهاي بزرگتر كه نياز به تله هاي بزرگتر دارند ) ، سنسورها در محفظه هاي سنسور مجزاء قرار گرفته و نصب مي شوند( شكلهاي 4-3 , 5-3 , 6-3) .
* روش دمايي - صوتي
در اين روش از يك دستگاه حساس كه توانايي حس كردن دما و تشخيص صدا را دارد استفاده مي كنند كه اين دستگاه توسط يك نرم افزار به يك سيستم كامپيوتري متصل شده است
اين سيستم شامل يك دو بخش سخت افزاري ونرم افزاري است
روش كار به اين صورت است كه اطلاعات تله هاي بخار به صورت يك بانك اطلاعاتي در آمده و توسط نرم افزار سيستم به دستگاه سخت افزاري داده مي شود
توسط دستگاه به محل تله هاي بخار مراجعه و طي 15 ثانيه عملكرد تله بخار كنترل و در حافظه دستگاه ذخيره مي گردد . سپس اطلاعات جمع آوري شده به دوباره به نرم افزار انتقال مي يابند و نرم افزار اين اطلاعات را تجزيه و تحليل مي كند و در نهايت عملكرد هر كدام از تله هاي بخار به تنهايي و در كل سيستم و اتلاف انرژي و سرمايه به صورت كاملا واضح و پيشرفته در اختيار مطالعه كننده قرار مي گيرد .
روش فوق در حال حاضر در ایران در حال انجام است
انواع تله بخارها:
۱- تله هاي شناور
۲- تله نوع سطل باز
۳- تله هاي سطل وارانه
۴- تله ترموديناميکي
۵- تله ترموستاتيک انبساط فلزي
۶- تله ترموستاتيکي فشار متعادل
۷- تله دو فلزي (بي متال)
برای مشاهده انواع تله بخار و طرز عمل آن ها به این آدرس مراجعه کنید :
http://www.tlv.com/global/TI/product-operation/ (http://www.tlv.com/global/TI/product-operation/)
مشکلات معمول در تله هاي بخار
نشتي بخار:
نشيمن شير در تله بخار مي تواند در معرض خوردگي يا فرسايش قرار گيرد. زماني که اين نشيمن صدمه ببيند، شير مربوطه نخواهد توانست به خوبي در جاي خود قرار گيرد و در نتيجه، بخار فعال از تله نشت خواهد کرد. اگر تله بخار داراي اندازه اي بيش از حد لازم باشد، اين نشتي مي تواند مقدار قابل توجهي را از بخار هدر دهد. حتي تله هاي بي متال که براي حالت کاملاً باز با حداقل فوق سرد شدن کالبيره مي شوند، ممکن است در صورتي که مقدار بار کاهش يابد، مقداري بخار را عبور دهند. يک تله ترموديناميکي که به خوبي کار مي کند نيز اگر فشار کندانسه بسيار پائين باشد، ممکن است نتواند کاملاً بسته شود.
تعيين اندازه نامناسب :
تله اي که اندازه آن کوچک تر از اندازه لازم باشد، باعث مي شود که کندانسه در بازدهي انتقال حرارت تأثير منفي بگذارد زيرا کندانسه يک فيلم نازک روي سطح انتقال حرارت ايجاد مي نمايد. تله ها معمولاً با استفاده از يک ضرب ايمني براي محاسبه ي ظرفيت تله، چند مرتبه بزرگ تر از اندازه لازم انتخاب مي شوند. تله اي که ظرفيتي بسيار بالاتر از حد نياز داشته باشد، باعث هدر رفتن هزینه ها شده، کارکرد آن کند بوده و توليد فشار معکوس بالايي مي نمايد که ممکن است عمر تله را به ميزان قابل توجهي کاهش دهد.
آلودگي :
کندانسه بخار، اغلب داراي ذرات رسوب و محصولات خوردگي است که مي تواند باعث فرسايش شيرهاي تله شود. اگر اين ذرات به اندازه کافي بزرگ باشند، ممکن است حتي باعث مسدود شدن شير تخليه و ياگير کردن آن حالت باز گردند. براي اجتناب از اين مشکل، بايد در بالا دست هر تله اقدام به نصب يک صافي نمود. اين صافي بايد هنگامي که سيستم براي اولين بار راه اندازي مي شود و هنگامي که هرگونه تعمير و تعويض در لوله کشي سيستم صورت مي گيرد، تميز شود.
ايجاد صدا:
به استثناي تله هاي ترموديناميکي، اغلب تله ها نسبتاً بي صدا عمل مي کنند. در برخي موارد، تله ها ممکن است صدايي جزئي توليد کنند که ناشي از تخليه ي کندانسه به داخل بخار در پايين دست شير تله مي باشد. ايجاد صدا در سيستم بخار معمولاً توسط حرکت کندانسه در خطوط برگشت عمودي، ضربه قوچ و يا تله هاي معيوب که بخار فعال در آن ها به کندانسه خط برگشت نشت مي کند، صورت مي گيرد.
هواگرفتگي :
زماني که تله توسط يک لوله افقي بلند با قطر کم به تأسيسات متصل مي شود، کندانسه در فضاي بخار باقي مانده و نمي تواند به سمت تله جريان بايد براي اجتناب از اين پديده، لوله اي که به تله متصل مي شود بايد داراي قطر بيشتر و طول کوتاه تري باشد تا نرخ جريان بالاتري را ايجاد نمايد. يک روش ديگر براي اجتناب، از اين پديده، تعبيه ي يک شير تخليه در نقطه اي در بالاي سيستم مي باشد.
انسداد توسط بخار :
زماني که تله توسط يک لوله افقي بلند با قطر کم به تأسيسات متصل مي شود، ممکن است شرايطي به وجود آيد که بخار، مانع از رسيدن کندانسه به تله مي شود. کندانسه تا زماني که نتواند بخار را جابجا نمايد، قادر به رسيدن به تله نخواهد بود. براي اجتناب از اين پديده بايستي تله را تا حد امکان نزديک به سيستم نصب کرده و يا مسير مربوطه تخليه شود. اگر تله درست زير سيستم يا مسير نصب شده باشد يک لوله تبادل بايد بين اين دو بخش در نظر گرفته شود تا به عنوان مسير تخليه عمل کرده و از انسداد مسير توسط بخار جلوگيري نمايد. همچنين مي توان تله ها را با يک شير آزاد کننده انسداد بخار نصب نمود.
ضربه قوچ:
کندانسه که در بخش تحتاني خط بخار قرار دارد مي تواند باعث بروز پديده ضربه قوچ شود. زماني که بخار با سرعت بسيار بالا حرکت مي کند هنگام حرکت از روي لايه ي کندانسه باعث ايجاد موج بر روي آن مي گردد. اگر اين حالت افزايش يابد بخار پرسرعت مي تواند کندانسه را به حرکت درآورده و هنگام تغيير راستا، يک ضربه خطرناک ايجاد کند. اين پديده را ضربه قوچ مي نامند. زماني که کندانسه پر سرعت به مانعي برخورد مي کند انرژي جنبشي آن به انرژي فشاري تبديل شده و اين افزايش فشار ناگهاني مي تواند باعث تخريب مکانيسم عملکردي در تله هاي شناور و تله هاي ترموستاتيک فشار متعادل گردد. براي اجتناب از اين پديده بايد از تله هاي قدرتمند مانند تله هاي ترموديناميکي يا تله هاي سطل وارونه استفاده نموده و يا راستاي لوله کشي را عوض نمود.
انجماد:
اگر سيستم بخار در حالي که مقدار قابل توجهي کندانسه در تله باقي مانده است متوقف شود و دماي محيط به کمتر از دماي انجماد آب برسد، انجماد در داخل تله رخ خواهد داد. تله هاي شناور و تله هاي ترموستاتيک فشارمتعادل، در اثر انجماد به شدت صدمه مي بيند. اگر احتمال بروز انجماد وجود دارد بايد از تله هاي ترموديناميکي يا تله هاي بي متال که انجماد بر روي آنها بي تأثير است استفاده نمود. يک راه ديگر براي اجتناب از اين پديده باز کردن شيرهاي تخليه بعد از متوقف کردن سيستم مي باشد.
فقدان شرايط راه اندازي
اين مشکل در تله هاي سطل وارونه مشاهده مي شود. اين نوع تله ها زماني شروع به کار مي کنند که مقدار آب در داخل آن وجود داشته باشد. اگر يک افت فشار ناگهاني در سيستم رخ دهد و يا اينکه بخار فوق داغ وارد تله شود اين عامل به راه اندازي از بين رفته و تله مزبور قادر به عمل نخواهد بود. براي اجتناب از بروز اين مشکل مي توان از يک شير يک طرفه در خط ورودي تله استفاده نمود.
تله هاي بخار بخش مهمی از سيستم شبكه توزیع بخار محسوب مي گردند . وظيفه اصلي آنها تخليه آب مقطر از سيستم و ارسال آن به خطوط مربوطه و ممانعت از خروج بخار مي باشد . تله بخار كاربرد فراواني در صنعت به ويژه صنعت نفت دارد كه بعضي از كاربردهاي مهم آن عبارتست از :
. 1افزايش كيفيت بخار موجود در خط اصلي بخار از طريق خارج كردن آب مقطر
. 2بـه عنوان پل ارتباطـي خـط لولـه بخـار(Steam supply) و خط
تخليـه آب مقطر
. 3در مسير سيال خروجي (بخار) از پوسته يا لوله مبدلهاي حرارتي
به منظور عملكرد صحيح يك سيستم بخار ، هر تله بخار مي بايستي بدون عبور بخار ، آب مقطر را از خود عبور دهد . وجود تله هاي بخار از كار افتاده ، نشانگر وجود یک منبع اتلاف انرژی مي باشد . در يك واحد بزرگ صنعتي ، بررسي فراگير تله هاي بخار به منظور بازرسي هر يك از آنها الزامي است تا بواسطه اين بازرسـي ، عملكرد آنها و هزينه كلي اتلاف انرژي بخار مشخص شود . بعنوان مثال طبق بررسي هاي انجام شده از 1000 تله بخار بكار رفته در یک سيستم ، 250 مورد داراي تلفات كلي بخار به ميزان 4783 پوند در ساعت بوده است كه هزينه سالانه اي بالغ بر 236,520 دلار را در پي داشته است
تله هاي بخار بوسيلـه سازنده هاي متعـددي توليـد مي شونـد كه داراي طرحها ، اندازه هـا و خصوصيات عملياتي متنوعي مي باشند . بعضي از تله هاي بخار ، آب مقطر را به صورت پيوسته و بعضي ديگر به صورت متناوب ( بعد از جمع شدن آب مقطر و پر شدن تله از آن ) خارج مي كنند . به هر حال در سراسر دنيا تله بخار واحدي كه براي همه كاربردها مناسب باشد وجود ندارد . انتخاب تله بخار مناسب به منظور عملكرد سيستم بخار با راندمان بالا ، موضوعي پيچيده و بحراني مي باشد . به طور كلي تله بخار يكي از اجزاء ضروري سيستم بخار است و عنصر مهمي در مديريت مناسب بخار و آب مقطر محسوب مي شود كه وظيفه آن نگهداشتن بخار در طول فرآيند براي استفاده حداكثر از حرارت آن و عبور دادن آب مقطر ، گازهاي چگال ناپذیر (Incondensable gas) و هوا در زمان هاي مناسب مي باشد.
به هر حال هميشه مرسوم بوده است كه به تله هاي بخار به صورت مستقل نگاه شود و اثر آنها بر روي سيستم بخار، اغلب در نظر گرفته نمي شود . مسائل ذکر شده ذيل ، اهميت نگاه كلي به سيستم در انتخاب تله بخار مناسب را مطرح مي كند :
· آيا واحد سريعا" به دماي عملياتي مي رسد و يا پاسخ آن نسبت به افزايش درجه حرارت کند بوده و عملكرد (بازده) آن پايين تر از حد مورد انتظار است؟
· آيا سيستم بدون مشكل است يا استفاده از تله بخار نامناسب منجر به پديده هاي ضربه قوچ ، خوردگي و يا نشتي شده و هزينه تعميرات را بالا برده است ؟
· آيا طراحي سيستم ، اثري منفي بر روي طول عمر و راندمان تله هاي بخار داشته است ؟
به طور كلي مشكلات ناشي از انتخاب نامناسب تله هاي بخار به صورت پنهان اثر خود را در سيستم نشان مي دهند . در بعضي از مواقع تله هاي بخار به طور كامل مسدود مي شوند بدون اينكه مشكلي جدي بوجود آيد . به عنوان مثال يك تجزيه كننده صنعتي (Industrial digester) را در نظر بگيريد . كه به دليل مسدود شدن يكي از تله هاي بخار ، آب مقطر از يكي از خروجي هاي آن بطور کامل تخليه نمي شود در اين شرايط اغلب مواقع آب مقطر باقـي مانده به نقاط تخليه ديگر منتقل مي شود تا از آنجا تخليه گردد . اگر اين نقاط تخليه هم مسدود باشند مشكلي جدي پيش خواهد آمد ولي احتمال مسدود بودن همزمان همه نقاط كم است .
بايد به اين نكته توجه گردد كه مشكلات ناشي از فرسايش شيرهاي كنترل، نشتي و‌كاهش بازده واحد بوسیله توجه ويژه به تله هاي بخار رفع مي گردد. تله هاي بخار اگرچه داراي ابعاد كوچكي مي باشند وليكن از اهميت بالايي برخوردارند كه اين اهميت معمولا" ناديده گرفته مي شود .
استهلاك در هر سيستم ، امري طبيعي است كه تله هاي بخار به عنوان جزئي از سيستم از اين امر مستثنـي نمي باشند . هنگامي كه تله هاي بخار در حالت باز ازكار مي افتند مقدار مشخصی از بخار به خط برگشتی آب مقطر وارد می گردد.خوشبختانه در حال حاضر وسايل تشخيص سريع عبور بخار از تله بخار براي مصرف كنندگان موجـود است .