ReadyPlanet.com
dot dot
มารู้จักกับ...สตีมแทรป( A Steam Trap Primer)

มารู้จักกับ...สตีมแทรป( A Steam Trap Primer)
โดย สุขุม อินขาว
นักศึกษาชั้นปีที่ 4 สาขาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่





         สตีมแทรป (Steam Trap) เป็นวาล์วชนิด พิเศษที่ใช้ในระบบไอน้ำเพื่อช่วยให้กระบวนการแลกเปลี่ยน ความร้อน ของระบบไอน้ำมีประสิทธิภาพสูงสุด และยังช่วยลด ต้นทุนการผลิตของระบบไอน้ำ ซึ่งสตีมแทรปทุกชนิดจะ มีวิธีการทำงาน 3 อย่างที่สำคัญอันได้แก่

         1. เปิดเพื่อระบายคอนเดนเสท (Condensate)

         2. ปิดเพื่อป้องกันไอน้ำรั่วไหล

         3. เปิดเพื่อระบายอากาศและแก๊สที่ไม่ควบแน่นออก

สตีมแทรปมีความจำเป็นอย่างไรต่อระบบไอน้ำ

         1. ในระบบไอน้ำอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำต่างๆกัน เช่น หม้ออุ่นน้ำร้อน,เครื่องอบผ้าจะรับพลังงานจากไอน้ำ เมื่อไอน้ำ ถ่ายเทพลังงานความร้อนจะกลั่นตัวเป็นคอนเดนเสท ซึ่งจะต้องทำการระบายออกจากระบบไอน้ำอย่างรวดเร็วหากไม่มี การระบายออกหรือระบายออกไม่หมดคอนเดนเสทนี้จะผ่านเข้าไปในส่วนที่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนมีผลทำให้ ประสิทธิภาพในการถ่ายเทพลังงานความร้อน ลดลงอย่างมาก อันเนื่องจากความแตกต่างกันของระดับพลังงานระหว่างคอน เดนเสทกับไอน้ำ

         ผลกระทบอีกอย่างที่มักเกิดขึ้นในระบบไอน้ำหาก ไม่ระบายเอาคอนเดนเสทออก ซึ่งเรียกว่า "สตีมแฮมเมอร์ (Steam Hammer)" เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนพร้อมกับเสียงกระแทก สาเหตุเนื่อง- จากการเดือดของคอนเดนเสทที่ตกค้างอยู่ในท่อ ซึ่งจะมีผลทำให้ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเสียหายอย่างรวดเร็ว ทั้งนี้การที่มีคอนเดนเสทเหลือค้างอยู่ในระบบไอน้ำจะทำให้เกิดการผุกร่อน (Corrosion) ของท่อและคอยล์ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เนื่องจากคอนเดนเสทเป็นตัวอิเล็กทรอไลท์ (Electrolyte) ในกระบวนการผุกร่อน ชนิดการผุกร่อน เช่น Generalised Corrosion, Oxygen Pitting, Condensate Grooving เป็นต้น ซึ่งจะมีผลทำให้อายุการใช้งานของท่อในระบบไอน้ำลดลง ดังนั้น เพื่อป้องกันความเสียหายต่าง ๆ ที่จะเกิดขึ้นและเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบไอน้ำจะต้องมีการระบายคอนเดนเสทออกอย่าง รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

         2. สตีมแทรปจะเป็นตัวป้องกันการรั่วของไอน้ำ ในขณะที่ต้องระบายคอนเดนเสทออก จะทำให้ได้รับผลตอบแทนอย่างเต็มที่ ทั้งนี้ยังช่วยลดผลกระทบอันเกิดจากการ รั่วไหลออกของไอน้ำ ซึ่งมีผลทำให้อุณหภูมิและความดันของคอนเดนเสทเพิ่มสูงขึ้น หากว่าไอน้ำรั่วออกไปมากจนอุณหภูมิของคอนเดนเสทสูงอาจทำให้เกิด Cavitation ขึ้นในปั๊ม คอนเดนเสทได้

         3. ในการเริ่มเดินระบบไอน้ำจะต้องทำการระบายอากาศและแก๊สอื่นที่ไม่ควบแน่นออกจำนวนมากก่อนที่จะปล่อยให้ไอน้ำเข้าสู่ระบบ หลังจากนั้นจะต้องระบายอากาศและแก๊สนี้ออกจากระบบตลอดเวลาเพื่อไม่ให้อากาศและแก๊สที่ไม่ควบแน่นนี้มีผลกระทบต่อระบบ เพราะหากไม่ระบายออก แก๊สที่ไม่ควบแน่นนี้จะไปขัดขวางกระบวนการถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) ทำให้อัตราการถ่ายเทความร้อนลดลง และแก๊สเหล่านี้เมื่อละลายในคอนเดนเสท จะยิ่งทำให้กระบวนการผุกร่อนเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว แก๊สที่ไม่ควบแน่นที่สำคัญ เช่น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งสามารถละลายในคอนเดนเสททำให้มีสภาพเป็นกรด เป็นตัวเร่งกระบวนการ Condensate Grooving และ Generalized Corrosion

         สตีมแทรปทุกชนิดมีวิธีการทำงานสำคัญ 3 อย่างดังที่กล่าวมาข้างต้นเหมือนๆกันแต่แตกต่างที่การใช้คุณ - สมบัติของไอน้ำและคอนเดนเสทในการควบคุมการปิดและเปิด ค่าเฮด (Head) ที่แตกต่างกันระหว่างด้านเข้า (Inlet) และด้านออก (Outlet) ของสตีมแทรป จะเป็นตัวบอกให้สตีมแทรปทำงาน สตีมแทรปมีอยู่ด้วยกัน 3 ชนิด ได้แก่ Thermo- static trap, Mechanical trap และ Thermadynamictrap

Thermostatic Trap

         สตีมแทรปชนิด Thermostatic traps (รูปที่ 1) อาศัยความต่างของอุณหภูมิและความดันระหว่างไอน้ำกับคอนเดนเสทที่เย็นตัวลง เป็นตัวที่ควบคุมการทำงาน สตีมแทรปชนิดนี้ จะมีอุปกรณ์ที่คอยจับความแตกต่างของอุณหภูมิซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นของผสมระหว่างน้ำกับแอลกอฮอล์ บรรจุในภาชนะที่เป็นสูญญากาศ หรืออาจเป็นแวกซ์ (Wax) บรรจุภายในแคปซูล กลไกการทำงานของ Thermostatic trap คือ เมื่อไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงผ่านเข้ามา ความร้อนจากไอน้ำจะทำให้ของผสมระหว่างน้ำกับแอลกอฮอล์เกิดการขยายตัว สตีมแทรปจะปิดจนกระทั่งไอน้ำเกิดการกลั่นตัวเป็นคอนเดนเสทและอุณหภูมิลดลง ทำให้ของผสมระหว่างน้ำกับแอลกอฮอล์หดตัว สตีมแทรปจะเปิดคอนเดนเสทและอากาศจะถูกขยายออกไปจนกระทั่งความดันระหว่างด้านอัพสตรีม (Upstream) เท่ากับด้านดาวน์สตรีม (Downstream)



รูปที่ 1 Thermostatic Trap


         ปัญหาที่มักเกิดขึ้นกีบสตีมแทรปชนิด Thermostatic trap คือ การที่อุณหภูมิของคอนเดนเสทยังสูงอยู่ทำให้สตีม- แทรปไม่สามารถเปิดเพื่อระบายคอนเดนเสทออกได้ โดยอุณหภูมิของคอนเดนเสทควรเย็นลง 15oF - 35oF (8oC - 19oC) จากอุณหภูมิไอน้ำ ซึ่งอุณหภูมิของคอนเดนเสทที่ปล่อยออกมาจะอยู่ที่ประมาณ 180oF (82oC)

Mechanical Trap

         สตีมแทรปชนิด Float & Thermostatic (F & T) และ Invert bucket จัดอยู่ในจำพวก Mechanical trap (รูปที่ 2) ซึ่งอาศัยคุณสมบัติทางด้านความหนาแน่นของ ไอน้ำ และคอนเดนเสทเป็นตัวควบคุมการทำงาน F & T มีกลไก ลูกลอยเป็นตัวควบคุมการปิดและเปิด ออริฟิช (Orifice) และทั้งนี้ยังสามารถปรับการทำงานให้สามารถ ปิด/เปิด ตามอัตราการกลั่นตัวให้สตีมแทรปเปิดเมื่ออัตราการกลั่นตัว สูงขึ้นและปิดเมื่ออัตราการกลั่นตัวลดต่ำลงเนื่องจากที่รู ออริฟิชอยู่ด้านล่างทำให้สามารถป้องกันการรั่วไหลของไอน้ำ ได้โดยอากาศจะถูกระบายออกด้วยอุปกรณ์พิเศษบริเวณ ด้านบนของสตีมแทรป

         Mechanical Trap ชนิด Inverted bucket trap จะมีถ้วย ซึ่งจะทำงานคล้ายๆ กับลูกลอยของ F & T โดยเมื่อ ไอน้ำผ่านเข้ามาจะทำให้ถ้วยลอยขึ้น กลไกลูกลอยจะปิดรู ออริฟิชที่อยู่ด้านบนของสตีมแทรป เพื่อป้องกันการรั่วออกไป ของไอน้ำและเมื่อมีคอนเดนเสทเข้ามาน้ำหนักของ คอน-- เดนเสทจะกดถ้วยให้ต่ำลง กลไกจะเปิดรูออริฟิช เพื่อระบายคอนเดนเสทออกไปสตีมแทรปชนิดนี้จะทำงานเป็นวัฏจักรและจะต้องมีคอนเดนเสทบรรจุอยู่ตลอดเพื่อไม่ให้ไอน้ำผ่าน ออกได้ โดยที่อากาศจะถูกระบาย ออกทางรูเล็กๆช่วงบนของถ้วย สตีมแทรปชนิดนี้สามารถระบายคอนเดนเสทที่มีอุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิไอน้ำได้



รูปที่ 2 Mechanical Trap


Thermodynamic Trap

         สตีมแทรปชนิด Thermodynamic Trap (รูปที่ 3) หรือ Disc Trap เนื่องจากสตีมแทรปชนิดนี้ มีจานหมุน (Disc) ที่ขัดผิวจนเรียบและ Flat seat เป็นส่วนประกอบสำคัญ โดย สตีมแทรปชนิดนี้อาศัยความแตกต่างของคุณสมบัติทางด้าน ความเร็วและความหนาแน่นระหว่างไอน้ำกับคอนเดนเสท เป็นตัวควบคุมการปิดและเปิดแทรป กลไกการทำงานของ สตีมแทรปชนิด Thermodynamic Trap คือ เมื่อคอนเดนเสท ซึ่งมีความหนาแน่นสูงผ่านเข้ามาในสตีมแทรป คอนเดนเสท จะดันให้จานหมุนลอยขึ้น และคอนเดนเสทจะไหลออกไป ทางช่องด้าน outlet แต่เมื่อไอน้ำซึ่งมีความเร็วสูงแต่ความ หนาแน่นต่ำผ่านเข้ามาในสตีมแทรปไอน้ำ ที่อยู่ด้านบน จานหมุนจะดันให้จานหมุนลดระดับลง ในขณะที่ไอน้ำทาง ด้านล่างจานหมุนจะทำให้ความเร็วในการหมุน เพิ่มขึ้น ทำให้ความดันด้านล่างต่ำของจานหมุนต่ำกว่าด้านบนเป็น จังหวะปิดแทรป สตีมแทรปชนิด Thermodynamic trap สามารถใช้ได้กับไอดง (Superheated Steam) ระบบที่มี สิ่งปนเปื้อนสูงอาจทำให้สตีมแทรปทำงานได้ไม่เต็มที่ หรือ ถึงขั้นอุดตัน

การติดตั้งสตีมแทรป

         การใช้งานสตีมแทรปสำหรับระบบไอน้ำต้องคำนึง ถึงปัจจัยด้านต่างๆทั้งประเภทของงานและลักษณะเฉพาะ ของระบบไอน้ำเป็นตัวพิจารณาว่า ควรจะใช้สตีมแทรป ชนิดใดเช่น ในระบบนี้มีเครื่องแลกเปลี่ยน ความร้อน (Heat Exchanger) นิยมเลือกใช้สตีมแทรปแบบ F&T trap ซึ่ง สามารถปรับให้ทำงานตามการเปลี่ยนแปลงของอัตราการ กลั่นตัวของไอน้ำ และไม่ต้องรอให้คอนเดนเสทเย็นตัวลง ก่อนระบายออกและยังสามารถป้องกันการ เกิดสตีมแฮมเมอร์ ในคอยล์เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

         ในกระบวนการกลั่นตัวของไอน้ำเป็นคอนเดนเสท จะทำให้ปริมาตรภายในสตีมแทรปลดลงอย่างมาก ทำให้ เกิดเป็นสูญญากาศขึ้นภายในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ทำให้ความดันของสตีมแทรปทางด้านเข้า (Inlet) ต่ำกว่า ความดันบรรยากาศด้านออก (Outlet) ส่งผลให้การระบาย คอนเดนเสทออกมีปัญหา ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยการติดตั้ง Vacuum Breaker เพื่อไม่ให้ความดันในเครื่องแลกเปลี่ยน ความร้อนไม่ต่ำกว่าความดันที่ตั้งไว้ของ Vacuum Breaker (ความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศเล็กน้อย) และหาก สามารถติดตั้งจุดปล่อยคอนเดนเสทออกจากสตีมแทรป ต่ำกว่าระดับที่ติดตั้งสตีมแทรปและเครื่องแลกเปลี่ยน ความร้อนมากๆ จะทำให้เกิด ไฮโดรสแตติก เฮด (Hydrostatic Head) ช่วยขับคอนเดนเสทออกจากเครื่องแลกเปลี่ยน ความร้อน



รูปที่ 3 Thermodynamic Trap


การตรวจสอบการทำงานของสตีมแทรป

         ในระบบอุตสาหกรรมนิยมติดตั้ง Visual Test Fitting ด้านดาวน์สตรีม (Downstream) ของสตีมแทรปเพื่อช่วย ในการตรวจสอบการทำงานของสตีมแทรป (รูปที่ 4)

         การตรวจสอบทั่วไปโดยการสังเกตุว่าที่ Test Valve ซึ่งปกติจะมีของผสม 2 เฟสของไอน้ำกับคอนเดนเสท ถ้าหากพบว่าไม่มีไอน้ำผ่านเลยแสดงว่าสตีมแทรปอาจมีปัญหาในจังหวะ ปิดหรือลูกลอยอาจเกิดอาการ Watevlogged หรือไม่ถ้าพบ ว่ามีเฉพาะไอน้ำความเร็วสูงแสดงว่าสตีมแทรปมีปัญหาในจังหวะเปิด

         การตรวจสอบโดยใช้เทอร์โมมิเตอร์ชนิด Non-Contact สามารถตรวจสอบสตีมแทรปได้อย่างรวดเร็ว การตรวจสอบด้วยวิธีนี้ ใช้หลักการการวิเคราะห์ผลต่าง ของอุณหภูมิระหว่างไอน้ำและคอนคอนเดนเสททางด้าน ดาวน์สตรีมของแทรปหากมีความแตกต่างกันมากแสดงว่า จังหวะปิดของสตรีมแทปมีปัญหา แต่หากมีค่าใกล้เคียงกัน มาก แสดงว่าสตีมแทรปมีปัญหาในจังหวะเปิดการตรวจสอบ ด้วยวิธีการนี้มักจะใช้กับสตีมแทรปชนิด Thermostatic trap

         การตรวจสอบด้วยการฟังเสียงโดยใช้ สเตโทส- โคป (Stethoscope) หากสตีมแทรปมีปัญหาในจังหวะปิดจะ ไม่ได้ยินเสียงการไหล ซึ่งหากสตีมแทรปทำงานปกติจะได้ ยิน เสียงการไหล และหากมีการรั่วของไอน้ำจะได้ยินเสียง คล้ายๆกับนกหวีดหรือเสียงไอน้ำพ่นออก จากกาต้มน้ำ การตรวจสอบด้วยการฟังเสียงนี้ต้องอาศัยประสบการณ์ของ ผู้ตรวจสอบพอสมควร



รูปที่ 4 การติดตั้ง Steam Trap


         สตีมแทรปมักจะถูกละเลยทั้งด้านการติดตั้งและ การดูแลบำรุงรักษาจึงทำให้ระบบไอน้ำไม่สามารถให้ผลตอบแทนที่เต็มที่ดังนั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบไอน้ำจึงควรมีกระบวนการและขั้นตอนในการตรวจสอบและ ทำการบำรุงรักษาสตีมแทรปอย่างละเอียดเป็นประจำ

แปลและเรียบเรียงจาก

         Roy Ahlgren "A Steam Trap Primer" ASHRAE Journal, 2000.



News

สปส.ลดเก็บเงินสบทบ "ลูกจ้าง-นายจ้าง" เหลือ 3% เริ่ม 1 ก.ค.นี้ article
สกัด ปชช.แตกตื่นไข้หวัดหมู "มาร์ค" สั่งคุมเข้ม-งัดแผนด่วนรับมือ article
ยันหมูไทยไร้ไข้หวัด แนะรัฐงดนำเข้าเครื่องในหมูนอกทันที
ปตท.รับฟันค่าการตลาด 2 บ.โวยการลดราคา อย่าดูแบบวันต่อวัน
“กรณ์” เร่งโรดโชว์ ตปท.กล่อมนักลงทุน เน้นแจงข้อเท็จจริง ศก.-การเมือง
ประกาศกรมโรงงานอุตสาหกรรมเรื่อง หลักสูตรผู้ควบคุมประจำหม้อน้ำหรือหม้อต้มที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อน พ.ศ. ๒๕๕๑
การประหยัดพลังงานโดยการปรับปรุงคุณภาพน้ำเติมถังน้ำป้อนของหม้อไอน้ำ
มารู้จักกับน้ำกันเถอะ article
เกร็ดลดโลกร้อน article
ภาวะโลกร้อน (Global Warming) article
รอบรู้สิ่งแวดล้อม พลังงานและสิ่งแวดล้อม article
LPG กับความปลอดภัยในการทำงาน
เล่าเรื่องเกี่ยวกับ : การทำงานของหม้อไอน้ำ
ทางเลือกสำหรับ Cooling Tower ในการบำบัดน้ำ
เชื้อแบคทีเรียลีจิโอเนลลาคืออะไร
ทางเลือกสำหรับ Cooling Tower ในการบำบัดน้ำ
วิธีการหลีกเลี่ยงการเกิดปัญหาขึ้นในหม้อไอน้ำ
กรณีศึกษาอุบัติเหตุเพลิงไหม้โรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลัง ที่มีการใช้หม้อต้มน้ำมันร้อน
การบํารุงรักษาหม้อไอนํ้ า
มาตรการความปลอดภัยเกี่ยวกับ หม้อไอน้ำและหม้อต้มฯ ปี 2549 article
การปรับแต่งคุณภาพน้ำ article
หม้อไอน้ำ article
กฎความปลอดภัยเกี่ยวกับหม้อน้ำ article
น้ำและไอน้ำ article
การผุกร่อนของเครื่องจักรที่เกิดจาก....น้ำ article
การนำ Condensate กลับมาใช้งาน article
การป้องกันและควบคุมหม้อไอน้ำ article
ความร่วมมือด้านพลังงานกับตะวันออกกลาง article
นิยามของทรัพยากรน้ำ article
ผลกระทบต่อทรัพยากรน้ำ article
ความร่วมมือด้านพลังงานไทย-จีน article
ประหยัดพลังงานภาคอุตสาหกรรม article
วิธีง่ายๆในการประหยัดไฟ article
ปัจจัยหลักที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม article
การกำจัดของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม article
ทำไมต้องใช้เคมี? article



dot
Oracle Chemical Ltd.,Part.
dot
bulletHome
bulletAbout us
bulletProducts
bulletServices
bulletNews
bulletท่านมีปัญหา เรามีคำตอบ
bulletContact us
dot
ค่ามาตรฐานต่างๆ
dot
bulletมาตรฐานคุณภาพน้ำประปาของการประปานครหลวง
bulletมาตรฐานคุณภาพน้ำใต้ดิน
bulletมาตรฐานคุณภาพน้ำทิ้งจากโรงงานและนิคมอุตสาหกรรม
bulletมาตรฐานอากาศเสียที่ระบายออกจากโรงงานอุตสาหกรรม
dot
บทความและข่าวสาร
dot
bulletทำไมต้องใช้เคมี ?
bulletสถาบันที่มีการฝึกอบรมหลักสูตร "ผู้ควบคุมประจำหม้อน้ำ"
bulletการป้องกันและควบคุมหม้อไอน้ำ
bulletการนำ Condensate กลับมาใช้งาน
bulletการผุกร่อนของเครื่องจักรที่เกิดจาก....น้ำ
bulletการป้องกันและควบคุมหม้อไอน้ำ
bulletกฎความปลอดภัยเกี่ยวกับหม้อน้ำ
bulletหม้อไอน้ำ
dot
หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง
dot
bulletกระทรวงอุตสาหกรรม
bulletกรมโรงงาน กระทรวงอุตสาหกรรม
bulletสำนักโรงงานอุตสาหกรรมรายสาขา1 - 5
bulletสำนักโรงงานอุตสาหกรรมรายสาขา 6
bulletสำนักงานทะเบียนเครื่องจักรกลาง
bulletสำนักเทคโนโลยีความปลอดภัย
bulletสำนักเทคโนโลยีน้ำและการจัดการมลพิษโรงงาน
bulletสำนักควบคุมวัตถุอันตราย
bulletศูนย์ข้อมูลวัตถุอันตรายและเคมีภัณฑ์
bulletสถาบันเทคโนโลยีน้ำอุตสาหกรรม
bullet กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์
bulletสมาคมส่งเสริมความปลอดภัยและอนามัยในการทำงาน (ประเทศไทย)
bulletกรมควบคุมมลพิษ กระทรวงวิทยาศาสตร์ฯ
bulletกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน
bulletกระทรวงพลังงาน
bulletสถาบันพลังงานเพื่ออุตสาหกรรม
bulletสำนักส่งเสริมอุตสาหกรรมซอฟต์แวร์แห่งชาติ (SIPA)
bulletวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์
bulletสถาบันไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
dot
Downloads
dot
bulletDownload Catalog
bulletเอกสารรับรองความปลอดภัยการใช้หม้อไอน้ำ
bulletเอกสารรับรองความปลอดภัยในการใช้หม้อต้มที่ใช้ของเหลวเป็นสื่อนำความร้อน
bulletเอกสารรับรองความปลอดภัยในการใช้หม้อหม้ออบไอน้ำหรือภาชนะรับแรงดัน
bulletเอกสารขึ้นทะเบียนผู้ควบคุมหม้อไอน้ำ
bulletเอกสารต่อทะเบียนผู้ควบคุมหม้อไอน้ำ
dot
Links
dot
bulletreadyplant.com
bulletGoogle.co.th
bulletSanook.com
bulletKapook.com
bulletNECTEC




Copyright © 2010 All Rights Reserved.