Pump trap là gì? Tại sao phải sử dụng pump trap?

Pump trap là gì?

– Pump trap là thiết bị đặc biệt được thiết kế chuyên biệt để lắp đặt tại các vị trí xảy ra sự tồn đọng nước ngưng trên các thiết bị tiêu thụ hơi, bộ trao đổi nhiệt…do khả năng xả nước ngưng của bẫy hơi bị hạn chế hoặc do chênh áp không đủ trong quá trình hoạt động.

– Pump trap được thiết kế tích hợp chức năng của bẫy hơi và bơm nước ngưng tự động (2 trong 1) giúp loại bỏ nước ngưng hiệu quả tránh hiện tượng thủy kích, hạn chế tiếng ồn, tránh hư hỏng thiết bị, tránh ăn mòn, kiểm soát nhiệt độ ổn định trên hệ thống.

Tại sao phải sử dụng Pump trap?

– Khi van điều khiển điều tiết đóng van để đáp ứng yêu cầu tải nhiệt giảm sẽ dẫn đến áp suất hơi cấp vào bộ trao đổi nhiệt giảm, khi đó chênh áp trước và sau bẫy hơi giảm dẫn đến giảm công suất xả của bẫy hơi trên hệ thống gây ra sự tích tụ nước ngưng bên trong bộ trao đổi nhiệt dẫn đến tình trạng chết máy, thủy kích hư hỏng bộ trao đổi nhiệt, ồn…
– Trong hệ thống điều khiển nhiệt độ hư hình 1 thì khi áp suất hơi đầu vào (P1) nhỏ hơn hoặc bằng áp suất hồi (P2) dẫn đến nước ngưng không xả được và gây hiện tượng chết máy. Khi đó nước ngưng tồn đọng nhiều bên trong bộ trao đổi nhiệt gây trì trệ quá trình trao đổi nhiệt, trao đổi nhiệt kém (nhiệt độ dao động), búa nước, ăn mòn, tiếng ồn…

>>> Giải pháp:
– Sử dụng bơm nước ngưng tự động ADCA POPS kết hợp với bẫy hơi HOẶC sử dụng Pump trap ADCA PPT14/ APST series để giải quyết tinh trạng tồn đọng nước ngưng trên (hình 2)

– Bất kỳ lúc nào bẫy hơi không xả kịp nước do chênh áp không đủ… khi đó nước ngưng sẽ tồn đọng tại bơm nước ngưng phía trước/Bơm bẫy và khi nước ngưng đầy bơm thì hệ thống van điều khiển tự động sẽ cấp áp suất motivated từ bên ngoài (có thể khí nén hoặc hơi) để kích hoạt bơm hoạt động. Với trợ lực áp suất từ bên ngoài sẽ tạo chênh áp đủ lớn để xả hoàn toàn nước ngưng tồn trọng bên trong bơm đảm bảo hệ thống trao đổi nhiệt luôn luôn hoạt động hiệu quả, tránh tồn đọng nước bên trong bộ trao đổi nhiệt gây chết máy.

Lựa chọn Pump trap?

Để lựa chọn 1 Pump trap chính xác và chi phí hợp lý chúng ta cần xem xét, phân tích rõ điều kiện hoạt động của hệ thống.
Ví dụ:
Xem xét bộ trao đổi nhiệt hoạt động ở điều kiện áp suất hơi cấp 6 barg; lượng nước cần gia nhiệt là 1500 kg/h từ 20OC lên 80OC . Nước ngưng thu hồi sau bộ trao đổi nhiệt được đưa lên đường ống thu hồi nước ngưng chung cao 10m và áp 0,5 barg.
a) Tính toán áp suất hồi và nhiệt nước ngưng hồi:
Tổng áp suất hồi:
Back pressure = 10 m × 0,0981 bar + 0,5 bar = 1.481 ≈ 1,5 bar g
>> Nhiệt nước ngưng hồi: tB= 127,6 OC
b) Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho quá trình trao đổi nhiệt:
Q̇ = ṁ x Cp x ∆T = Q̇ = 15 000 x 4,19 x (80 – 20)
Q̇ = 3 771 000 kJ/h
c) Tính toán lưu lượng hơi 6 barg (165 OC ) cần cung cấp cho quá trình trao đổi nhiệt:
m = Q/r = (3 771 000 / 2067,4) = 1824 (kg/h)
(Nhiệt ẩn của hơi tại áp 6 barg là r= 2067,4 KJ/kg)
d) Tính toán lượng nước ngưng tồn đọng trên hệ thống:

% STALL = (127,6 OC – 80 OC)/ (165 OC-80 OC) =56%
Suy ra lượng nước tồn đọng trên hệ thống:
mtđ= 56% x 1824 = 1022 Kg/h
e) Lựa chọn bơm nước ngưng và bẫy hơi hoặc Pump trap:
• Bẫy phải có khả năng xả 1824 kg/h với chênh áp DP 4,5 barg và bơm nước ngưng phải có khả năng xả ở điều kiện tồn đọng là 1022 kg/h với áp suất hồi 1,5 barg.
• Dựa vào bảng công suất xả của bẫy hơi trong bơm bẫy bên dưới, chúng ta có thể chọn bơm PPT14 DN40 X DN25 hoặc bơm PPT14 DN50XDN40

• Dựa vào bảng công suất xả của bơm bên dưới và áp suất hơi (motive pressure) cấp cho bơm là 6 barg , chúng ta có thể chọn bơm PPT14 DN50XDN40 đáp ứng được yêu cầu lưu lượng tồn đọng 1022 kg/h.

Tóm lại bơm bẫy PPT14 DN50XDN40 đáp ứng được yêu cầu của ứng dụng.

Sơ đồ lắp đặt trạm Pump trap PPT14 series tiêu chuẩn

Sơ đồ lắp đặt trạm Pump trap APST series tiêu chuẩn

Hình ảnh lắp đặt trạm Pump trap: