스팀트랩 종류/스팀트랩 작동원리/ 에너지관리기사, 에너지기능장

Steam Trap 사진

▣ 스팀트랩 이란?

스팀과 응축수를 구별하여 스팀은 차단하고
응축수 공기 비응축성 가스를 차압에 따라 배출하는 자동 밸브

▣스팀트랩을 사용하는 이유?

스팀트랩에서 스팀이 새 나가면 에너지 손실 응축수가 제대로 배출되지 못하면,
스팀 사용 장비 측의 열전달에 지장이 생겨생산성 저하되므로 스팀이 새거나 응축수가
정체되는 문제를 해결하기 위한 장치이다.

스팀트랩의 구조는
몸체, 오리피스, 밸브, 조절기로 구성되며,
조절기 종류에 따라 볼 후루트, 버켓트, 압력 평형식 캡슐, 바이메탈, 디스크로 구성된다.

▣스팀트랩의 종류

디스크, 볼 후르트, 버켓트, 압력 평형식, 바이메탈

▣ 스팀트랩의 작동방식

써모 다이내믹 (스팀과 응축 속도차 이용/베르누이 원리)
기계식 (스팀과 응축수 밀도 차 이용)
온도조절식 (스팀과 응축수 온도차 이용)

▣ 작동원리에 따른 분류

◎ 압력평형식스팀 트랩

(스팀과 응축수의 온도차 이용)

- 압력 평형식 캡슐은 얇은 금속 판막 내부에, 휘발성 액체를 봉입하여 제작
-주변 온도 차이에 따라, 캡슐 내부의 휘발성 액체의 체적이 변화한다.
(주변 온도에 따라 휘발성 액체가 증발하거나, 차가운 온도에 의해 액화되면서 수축되는 원리)

단점
응축 수정체가 허용되지 않거나
열교환기 스팀 주관에 사용 불가

◎ 바이메탈식 스팀트랩

스팀과 응축수의 온도차 이용
바이메탈의 벌어지는 힘을 조절기 이용
온도에 따라 벌어지는 힘을 조절기 작동에 이용함

특징
뛰어난 공기 배출 능력
응축수 헌열 이용
튼튼한 몸체(워터 해머,
부식성 응축수 및 고압스팀에 강함)
고압 고온 운전 가능

단점
압력 부하 변동에 느림.

◎ 볼후로트식 스팀트랩

스팀과 응축수의 밀도차 이용

특징
응축수 발생 시 즉시 연속 배출 특성
압력과 유량에 급격한 변동에도 큰 영향을 받지 않음
뛰어난 공기 배출 능력과 큰 운전 용량 확보 가능
단점은 빙결에 의한 손상 가능

단점
빙결에 의한 손상

◎

버켓트식 스팀트랩

스팀과 응축수의 밀도차 이용

특징
튼튼한 내부(워터해머 강함)
과열증기에 사용
(입구 측 체크밸브 설치)

단점
에어벤트 속도가 늦음
빙결에 의한 손상 가능하여 보온 필요
워터 씰 유지가 필수

써모 다이내믹 스팀 트랩

베르누이 원리 이용
정압(압력) +동압(속도) = 일정

작동원리 (스팀과 응축수 속도 차 이용)
① 차가운 응축수 공기 배출
② 챔버에 압력이 떨어져 뜨거운 응축수에서 재증발증기발생
③상대적으로 속도가 빠른 재증발증기로 디스크하부에 저압 발생
④ 디스크 상부 챔버에 재증발증기로 인해 압력 형성
⑤재증발증기가 응축되면 디스크 상부 압력 해소로 디스크가 올라감

특징
콤팩트한 크기
고압, 과열증기 사용 가능
워터해머, 진동, 부식에 강함
동파 위험 X
간단한 구조 및 정비 용이성

단점
공기 장애 현상
소음(디퓨저 사용)

재증발증기(Flash steam)

0 barg재증발증기
압력 조건에 따라 끓는점 변화

4 bar g, 152도씨의 응축수=152kal/kg
0 bar g, 100도씨의 응축수=100kal/kg
0 bar g, 100도씨스팀잠열=539kal/kg
재증발증기발생율=(152-100)/539=9.7%
델타 P가 클수록 더 많은 재증발증기 발생

출처: 스파이렉스사코


https://happybon.tistory.com/45

2023년 기사 시험일정