1. Bẫy hơi là gì?

Bẫy hơi (Steam Trap) còn gọi là cốc ngưng nước hay bẫy nước ngưng. Là một sản phẩm chuyên dụng trong các hệ thống hơi nước công nghiệp.

Bẫy hơi có vai trò loại bỏ nước ngưng tụ trong các đường ống hơi, mà không làm thất thoát hơi nước, giúp hệ thống khô ráo hoàn toàn, mang lại hiệu quả làm việc tốt hơn cũng như hạn chế các rủi ro.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.

2.1 Cấu tạo của bẫy hơi:

Bẫy hơi được cấu tạo khá đơn giản nhưng hiệu quả trong việc điều khiển và loại bỏ nước ngưng tụ. Các bộ phận chính của bẫy hơi:

• Thân bẫy (Body):
  • Là bộ phận chính chịu tải trọng và áp suất, phụ trách bảo vệ và liên kết các bộ phận khác bên trong. Thân bẫy hơi thường được làm từ các vật liệu chịu nhiệt và chống ăn mòn như gang, thép, inox.
• Van (Valve):
  • Van điều khiển dòng chảy của hơi nước và nước ngưng. Tùy vào loại bẫy hơi, van có thể là dạng chốt, bi hoặc đĩa.
• Buồng nước ngưng (Trap Chamber):
  • Nơi chứa nước ngưng tụ từ hơi nước. Buồng này giúp ngăn hơi nóng khỏi thoát ra ngoài.
• Cơ cấu điều khiển (Control Mechanism):
  • Là cơ cấu chịu trách nhiệm điều khiển việc mở và đóng van dựa trên nhiệt độ và áp suất.
• Đầu ra (Outlet):
  • Lối thoát cho nước ngưng đã được loại bỏ ra khỏi hệ thống.

2.2 Nguyên lý hoạt động của bẫy hơi:

Hơi nước từ hệ thống đi vào bẫy hơi. Khi hơi bị làm lạnh, nó ngưng tụ lại thành nước ngưng và chảy xuống đáy bẫy. 
Khi lượng nước ngưng tụ trong bẫy hơi dâng lên đến một mức nhất định. Cơ cấu điều khiển trong bẫy (Ở trên hình là cơ cấu phao) sẽ mở cổng xả, xả nước ngưng trong bẫy. Hơi nước vẫn được giữ lại bên trong, không bị thoát ra ngoài.
Khi mực nước ngưng hạ xuống, cơ cấu điều khiển sẽ đóng van lại không cho hơi nước thoát ra ngoài.
Quá trình trên lặp đi lặp lại, đảm bảo nước không lọt vào hệ thống và hơi không bị thất thoát. Giúp tiết kiệm nhiên liệu, cũng như mang tới hiệu suất cao cho hệ thống hơi.

3. Phân loại bẫy hơi 

3.1 Dựa vào cơ chế hoạt động:

•  Bẫy hơi cơ học (Mechanical Steam Trap):
  Cơ chế: 
  Là loại bẫy hơi hoạt động dựa trên trọng lực và mức nước ngưng.
  Nguyên lý: Khi nước ngưng tích tụ, thiết bị bên trong (phao hoặc gầu lật) sẽ di chuyển để mở hoặc đóng van xả nước
  Có 2 loại phổ biến: 
  – Bẫy hơi phao (Float type): Phao nổi lên theo nước → mở van xả
  – Bẫy hơi gầu lật (Inverted Bucket): Gầu đầy nước ngưng → lật gầu → mở van
  Bẫy hơi cơ học có khả năng xả nước liên tục, chính xác, phù hợp với các hệ thống có lượng nước ngưng lớn, ổn định.

  

• Bẫy hơi nhiệt động lực học (Thermodynamic Steam Trap): 
  Còn gọi là bẫy hơi dạng đồng tiền
  Cơ chế:
  Dựa vào sự chênh lệch áp suất và tốc độ dòng chảy giữa hơi và nước ngưng.
  Nguyên lý: 
  Nước ngưng có áp suất thấp tới van → đĩa van mở → xả nước ra ngoài
  Hơi có tốc độ cao → tạo vùng áp cao → đẩy đĩa van đóng lại → giữ hơi nước không bị thất thoát
  Bẫy hơi nhiệt động có kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, khả năng chịu áp cao, phù hợp với các đường ống có áp suất cao, lưu lượng thay đổi.

  

• Bẫy hơi nhiệt tĩnh (Thermostatic Steam Trap): 
  Còn gọi là bẫy hơi lưỡng kim
  Cơ chế: 
  Hoạt động dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa hơi nước và nước ngưng.
  Nguyên lý: 
  Khi nước ngưng (nhiệt độ thấp hơn hơi) đến van → cảm biến co lại → van mở ra xả nước.
  Khi hơi nóng (nhiệt độ cao hơn) đến van → cảm biến giãn nở → van đóng lại.
  Bẫy hơi nhiệt tĩnh có khả năng giữ hơi rất tốt, nhảy cảm với nhiệt độ, phù hợp với hệ thống dây chuyền thực phẩm, trao đổi nhiệt có kiểm soát.

  

3.2 Dựa vào vật liệu chế tạo:

• Bẫy hơi bằng gang:
  • Phù hợp cho các hệ thống có điều kiện làm việc ở mức áp suất và nhiệt độ không quá cao.
  • Khả năng chịu ăn mòn và oxy hóa thấp nên thường được sơn phủ một lớp epoxy bảo vệ ở ngoài.

    

• Bẫy hơi bằng inox (thép không gỉ):
  • Dùng cho các hệ thống yêu cầu khả năng chịu nhiệt và áp suất cao, hoặc trong môi trường khắc nghiệt.
  • Khả năng chống ăn mòn cũng như độ đảm bảo vệ sinh tuyệt vời, thường dùng trong ngành thực phẩm.

    

4. Thông số kỹ thuật chung của bẫy hơi.

Thông số	Giá trị
Kích thước (Size)	DN15 – DN200
Áp suất làm việc	PN10 – PN40
Nhiệt độ làm việc	0°C – 350°C
Vật liệu thân van	Gang, thép, inox, đồng
Kiểu kết nối	Nối ren, mặt bích
Lưu lượng xả nước ngưng	1-20 m³/h

5. Ưu điểm và nhược điểm của bẫy hơi.

5.1. Ưu điểm

• Tiết kiệm năng lượng: Bẫy hơi giúp loại bỏ nước ngưng hiệu quả, giảm thiểu năng lượng mất mát.
• Bảo vệ thiết bị: Ngăn ngừa sự hình thành nước ngưng trong các thiết bị như lò hơi, máy sấy, đồng thời bảo vệ các đường ống khỏi sự ăn mòn.
• Tăng tuổi thọ hệ thống: Giảm thiểu hư hỏng do nước ngưng hoặc hơi nóng dư thừa.

5.2. Nhược điểm

• Chi phí đầu tư ban đầu: Bẫy hơi chất lượng cao có thể có chi phí đầu tư khá lớn.
• Yêu cầu bảo trì định kỳ: Để duy trì hiệu suất tối ưu, bẫy hơi cần được kiểm tra và bảo trì thường xuyên.

6. Ứng dụng của bẫy hơi.

Bẫy hơi có ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sử dụng hơi nước, bao gồm:

• Hệ thống hơi trong nhà máy công nghiệp:
  • Bẫy hơi giúp loại bỏ nước ngưng tụ từ hệ thống hơi nước, tăng hiệu suất và bảo vệ các thiết bị như lò hơi, máy sấy, và nồi hơi.
• Ngành thực phẩm và đồ uống:
  • Đảm bảo hệ thống cấp hơi hoạt động ổn định, bảo vệ thiết bị và duy trì chất lượng sản phẩm.
• Ngành dược phẩm và hóa chất:
  • Sử dụng trong các hệ thống hơi để duy trì chất lượng sản phẩm và ngăn ngừa các phản ứng hóa học không mong muốn.
• Hệ thống sưởi và điều hòa không khí (HVAC):
  • Sử dụng để loại bỏ nước ngưng từ các hệ thống sưởi, bảo vệ các thiết bị trong hệ thống HVAC.
• Hệ thống hơi trong các nhà máy năng lượng:
  • Giúp kiểm soát và duy trì hiệu quả hoạt động của các lò hơi, tuabin và các thiết bị sử dụng hơi khác.

7. Kết luận.

Bẫy hơi là một thiết bị thiết yếu trong các hệ thống công nghiệp sử dụng hơi nước, đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất và bảo vệ các thiết bị trong hệ thống. Việc lựa chọn và bảo trì bẫy hơi đúng cách sẽ giúp tăng cường hiệu quả vận hành, giảm thiểu chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ của hệ thống.