기계식 스팀 트랩은 증기와 응축수의 밀도 차이를 이용하여 작동합니다. 이러한 트랩은 많은 양의 응축수를 지속적으로 통과시킬 수 있으며 다양한 공정 분야에 적합합니다. 종류로는 플로트형과 역버킷형 스팀 트랩이 있습니다.
플로트 트랩은 증기와 응축수의 밀도 차이를 감지하여 작동합니다. 오른쪽 이미지에 표시된 트랩(공기 밸브가 있는 플로트 트랩)의 경우, 응축수가 트랩에 도달하면 플로트가 상승하여 밸브를 시트에서 들어 올리고 공기가 빠져나가게 됩니다.
최신형 트랩은 오른쪽 사진(조절식 통풍구가 있는 플로트 트랩)에서 보이는 것처럼 조절식 통풍구를 사용합니다. 이를 통해 트랩이 응축수를 처리하는 동안 초기 공기가 통과할 수 있습니다.
자동 벤트는 조절식 스팀 트랩과 유사한 균형 압력 블래더 어셈블리를 사용하며, 응축수 수위 위의 스팀 영역에 위치합니다.
초기 공기 방출 시에는 닫힌 상태로 유지되다가, 일반적인 작동 과정에서 공기 또는 기타 비응축성 가스가 축적되면 공기/증기 혼합물의 온도를 낮춰 밸브를 엽니다.
조절기 통풍구는 냉간 시동 시 응축수 배출 능력을 크게 향상시키는 추가적인 이점을 제공합니다.
과거에는 시스템에 수격 현상이 발생할 경우 조절기 벤트 밸브에 어느 정도 약점이 있었습니다. 수격 현상이 심할 경우 볼이 파손될 수도 있었습니다. 그러나 최신 플로트 트랩에서는 벤트 밸브를 소형의 매우 견고한 스테인리스 스틸 캡슐로 제작하고, 볼에 최신 용접 기술을 적용하여 플로트 전체를 매우 견고하고 수격 현상에도 안정적으로 작동하도록 했습니다.
어떤 면에서 보면, 플로트식 온도 조절 트랩은 완벽한 스팀 트랩에 가장 가깝습니다. 증기 압력이 어떻게 변하든, 응축수가 생성된 직후 최대한 빨리 배출됩니다.
플로트식 온도 조절 스팀 트랩의 장점
이 트랩은 증기 온도에서 응축수를 지속적으로 배출합니다. 따라서 제공되는 가열 표면적의 열 전달률이 높아야 하는 용도에 가장 적합합니다.
이 시스템은 응축수 부하가 많든 적든 관계없이 동일하게 잘 처리하며, 압력이나 유량의 크고 예상치 못한 변동에도 영향을 받지 않습니다.
자동 환기 장치가 설치되어 있는 한, 트랩은 자유롭게 공기를 배출할 수 있습니다.
크기에 비해 매우 뛰어난 성능입니다.
증기 잠금 해제 밸브가 있는 버전은 수격 현상에 대한 저항력이 있는 모든 증기 잠금 문제에 완벽하게 적합한 유일한 트랩입니다.
플로트식 온도 조절 스팀 트랩의 단점
역양동이 트랩만큼 취약하지는 않지만, 플로트 트랩도 급격한 상변화에 의해 손상될 수 있으며, 노출된 장소에 설치할 경우 본체에 단열재를 사용하거나 작은 보조 조절 배수 트랩을 추가해야 합니다.
모든 기계식 트랩과 마찬가지로, 가변적인 압력 범위에서 작동하려면 완전히 다른 내부 구조가 필요합니다. 높은 차압에서 작동하도록 설계된 트랩은 플로트의 부력을 상쇄하기 위해 오리피스가 더 작습니다. 트랩이 예상보다 높은 차압에 노출되면 닫혀서 응축수가 통과하지 못하게 됩니다.
(i) 배럴이 처지면서 밸브가 시트에서 빠져나옵니다. 응축수가 버킷 바닥 아래로 흘러 버킷을 채우고 배출구를 통해 배출됩니다.
(ii) 증기가 도착하면 배럴이 떠오르고, 배럴이 상승하여 출구를 닫습니다.
(iii) 트랩은 버킷의 증기가 응축되거나 통풍구를 통해 트랩 본체 상단으로 기포가 발생할 때까지 닫힌 상태로 유지됩니다. 그런 다음 가라앉으면서 밸브의 대부분이 시트에서 분리됩니다. 축적된 응축수는 배출되고 이 과정이 계속됩니다.
(ii)에서 시동 시 트랩에 도달하는 공기는 버킷 부력을 제공하여 밸브를 닫습니다. 버킷 벤트는 공기가 트랩 상단으로 빠져나가 대부분의 밸브 시트를 통해 최종적으로 배출될 수 있도록 하는 데 중요합니다. 작은 구멍과 작은 압력 차이로 인해 트랩은 공기 배출 속도가 상대적으로 느립니다. 동시에, 공기가 제거된 후 트랩이 작동하려면 일정량의 증기가 통과해야 하므로 증기가 낭비됩니다. 트랩 외부에 설치된 병렬 벤트는 시동 시간을 단축합니다.
역양동이형 스팀 트랩은 고압을 견디도록 설계되었습니다.
마치 떠다니는 온도 조절식 스팀 미끼처럼, 수격 현상에 매우 강합니다.
이 제품은 과열증기 배관에 사용할 수 있으며, 홈에 체크 밸브를 추가하면 됩니다.
고장 모드가 개방형인 경우가 있으므로 터빈 배수와 같이 이러한 기능이 필요한 응용 분야에 더 안전합니다.
역버킷형 스팀 트랩의 단점
버킷 상단의 구멍 크기가 작기 때문에 이 트랩은 공기를 매우 천천히 배출할 수밖에 없습니다. 구멍을 넓히면 정상 작동 중에 증기가 너무 빨리 통과하게 되므로 구멍을 넓힐 수 없습니다.
트랩 본체에는 버킷 가장자리를 밀봉할 수 있을 만큼 충분한 양의 물이 있어야 합니다. 트랩의 수밀이 무너지면 증기가 배출 밸브를 통해 낭비됩니다. 이는 증기 압력이 갑자기 떨어지는 상황에서 트랩 본체의 응축수가 증기로 급격하게 변하는 경우에 자주 발생할 수 있습니다. 트랩이 부력을 잃고 가라앉으면서 새로운 증기가 배출구를 통해 새어 나옵니다. 증기 트랩에 충분한 양의 응축수가 모여야만 다시 수밀이 이루어져 증기 낭비를 막을 수 있습니다.
플랜트 압력 변동이 예상되는 환경에서 역버킷 트랩을 사용하는 경우, 트랩 앞쪽 입구 라인에 체크 밸브를 설치해야 합니다. 증기와 물은 표시된 방향으로 자유롭게 흐를 수 있지만, 체크 밸브가 시트에 밀착되어 역류는 불가능합니다.
과열 증기의 높은 온도로 인해 역버킷 트랩의 수밀이 손상될 수 있습니다. 이러한 경우 트랩 앞에 체크 밸브를 설치하는 것이 필수적입니다. 하지만 체크 밸브가 기본 사양으로 장착된 역버킷 트랩은 매우 드뭅니다.
역양동이 트랩을 영하에 가까운 온도에 노출된 상태로 방치하면 상변화로 인해 손상될 수 있습니다. 다른 종류의 기계식 트랩과 마찬가지로, 환경 조건이 너무 가혹하지 않다면 적절한 단열 처리를 통해 이러한 단점을 극복할 수 있습니다. 예상되는 환경 조건이 영하로 크게 떨어지는 경우에는, 그에 적합한 고성능 트랩을 신중하게 고려해야 합니다. 메인 배수관의 경우, 열역학적 트랩이 가장 적합한 선택입니다.
플로트 트랩과 마찬가지로 역버킷 트랩의 개구부는 최대 압력 차이를 수용할 수 있도록 설계되었습니다. 트랩이 예상보다 높은 압력 차이에 노출되면 닫혀 응축수가 통과하지 않습니다. 광범위한 압력 범위를 커버할 수 있도록 다양한 오리피스 크기로 제공됩니다.
게시 시간: 2023년 9월 1일
