تله بخار (steam trap)

از مهم‌ترین اجزای سیستم‏‌های بخار هستند. تله‌های بخار حد فاصل بین بخار و کندانس بوده و با حفظ بخار توزیع انرژی را حفظ نموده و در زمان مناسب کندانس و گازهای نامحلول را تخلیه می‏‌کند. باید توجه داشت که همیشه انتخاب و عملکرد نادرست یک تله بخار به سرعت مشکل‌‏ساز نمی‌‏شود. به طور مثال در طول خطوط انتقال بخار اگر تله بخاری بسته شده باشد کندانس موجود در خط به تله بخار بعدی انتقال یافته و در آن تخلیه می‌‏شود، ولی اگر تله دوم هم خراب باشد و بسته شود بسیاری از مشکلات در شیرهای کنترلی و تجهیزات بخار، نشتی بخار در سیستم و نیز کاهش راندمان با توجه کافی به تله‏‌های بخار قابل رفع است. تله‏‌های بخار مانند هر قطعه‏‌ی مکانیکی دیگری دچار فرسودگی می‏‌شوند، در صورت خرابی تله بخار به حالت باز، مقدار قابل توجه‌ی از بخار وارد سیستم کندانس شده و مشکلات متعاقب را به همراه دارد.

علت نصب تله بخار 

وظیفه‏‌ی تله بخار تخلیه‏‌ی کندانس و گازهای غیر قابل انحلال بدون اجازه فرار بخار زنده است. هیچ سیکل بخاری بدون تله بخار کامل نیست. تله بخار در واقع با خروج کندانس از سیستم توزیع بخار اجازه‏‌ی تحویل بخار خشک و با شرایط مطلوب را برای مصرف کننده فراهم می‏‌نماید. مقدار کندانس خروجی تله‏‌های بخار بسیار متغیر بوده و ممکن است در دمای بخار باشد و یا پس از افت دما و استفاده از بخشی از انرژی محسوس آن تخلیه شود که به نوع مدل آن بستگی دارد. تجربه نشان داده است که در صورت تطبیق تله بخار با شرایط کاری بهترین راندمان به دست می‌آید. برخی از تله‏‌ها در دماهای بالا کار کرده و یا در معرض ضربه چکش قرار دارند و باید در برابر خوردگی و آلودگی مقاوم باشند. بنابراین بدیهی است که یک نوع تله بخار انتخابی مناسب جهت تمام کاربردهای موجود نمی‌‏باشد. محل نصب تله‏‌های بخار بعد از هر مرحله تبادل حرارت، مانند بعد از مبدل، کنوکتور و نیز در پایین اغلب رایزرها و انتهای لوله‌ی اصلی بخار می‏‌باشد.

ملاحظات انتخاب تله بخار

هواگیری: در شروع فرآیند فضای سیستم بخار پر از هوا بوده که بایستی بتوان حتی‌‏المقدور قبل از مخلوط شدن هوا با بخار ورودی، آن را تخلیه کرده و به محل امن هدایت نمود.
برداشت کندانس: بعد از تخلیه هوای تله بخار، باید کندانس را بدون اجازه عبور بخار خارج کرد.
قابلیت اطمینان: تجربه نشان می‏‌دهد که آب‏‌گیری مناسب از سیستم بخار به منزله‏‌ی قابلیت و یا در واقع عملکرد بهینه‏‌ی سیستم با حداقل مراقبت می‌‏باشد. مواردی که در صورت عدم آب‌گیری مناسب از سیستم بخار، اطمینان سیستم را کاهش می‏‌دهند عبارتند از:

خوردگی
ضربه چکش
آلودگی
بخار فلاش

تله بخارها به سه دسته عمده تقسیم می‌‏شوند:

ترموستاتیک (steam trap thermostatic): بر اساس تغییر دمای سیال کار می‏‌کند. 

مکانیکی (steam trap mechanical): توسط قطعه‌‏ی تشخیص دانسیته سیال کار می‏‌کند. 

ترمودینامیک (steam trap thermodynamic): بر اساس تغییر دینامیک سیال (اثر دینامیکی بخار فلاش در حال عبور از تله) عمل می‏‌کند.

انواع تله بخارهای ترموستاتیک عبارتند از:

تله بخار انبساط مایع (liquid expansion): این نوع تله‏‌ها از ساده‌‏ترین انواع تله‌‏های ترموستاتیکی هستند. قسمت پر از روغن پس از گرم شدن و انبساط، شیر خروجی تله را می‏‌بندد. با تنظیم تله می‌‏توان دمای خروجی را 60-100 C تغییر داد که این وسیله را جهت تخلیه‌‏ی کندانس و هوای سرد زیاد در هنگام راه‌‏اندازی ایده‏‌آل می‌‏سازد.

تله بخار فشار متوازن (balanced pressure): این تله بخار بهبود یافته نوع انبساط مایع است. دمای کاری آن با توجه به فشار بخار متغیر است. در داخل تله بخار کپسول پر از مایع مخصوصی در دمای جوش کمتر از آب تعبیه شده است. با ورود کندانس سرد کپسول آزاد و جمع بوده و شیر خروجی از نشیمن‌گاه دور است و در نتیجه کندانس یا هوای سرد تخلیه می‏‌شود.

تله بخار دو فلزی (bimetallic): همان‌طور که از اسم این تله نیز مشخص است، این نوع تله بخار با استفاده از دو فلز متفاوت که به یکدیگر متصل شده‏‌اند عمل می‏‌کند. المان فوق در صورت گرم شدن، تغییر شکل داده و انحنا پیدا می‏‌کند. در این المان منفرد دو نکته قابل توجه است: یکی عملکرد المان و تله در دمای ثابتی انجام شده و بنابراین قابل استفاده در سیستم‏‌های دما و فشار متغیر نیست. دوم، از آن‌جایی که نیروی المان یک منفرد کوچک است، باید از فلز ضخیم و با جرم زیاد استفاده شود که پاسخ تله بخار به تغییرات دما را کند می‌‏سازد.

انواع تله بخارهای مکانیکی عبارتند از:

تله بخار فلوتری (ball float trap): تله‌های بخار فلوتری براساس تشخیص اختلاف چگالی بین بخار و کندانس عمل می‏‌کنند. کندانس ورودی به تله باعث بلند شدن فلوتر، دور شدن شیر اصلی از قسمت سیت و خروج کندانس می‌‏شود. مسیر خروجی همواره پر از آب بوده و بنابراین امکان خروج هوا یا بخار از این قسمت وجود ندارد و در صورت ورود بخار فلوتر به پایین افتاده و خروجی را خواهد بست.

تله بخار سطلی (inverted bucket): این نوع تله بسیار مستحکم بوده و عملکرد ساده‏‌ای دارد. اثر دینامیکی بخار فلاش در حال عبور از تله پارامتر اصلی کارکرد این نوع تله است. تنها قطعه متحرک، دیسک موجود در بالای سطح صاف و در قسمت فوقانی تله بخار است. در شروع راه‌‏اندازی فشار ورودی، دیسک را به سمت بالا فشار داده و کندانس سرد به همراه هوا از حلقه‏‌ی داخلی وارد تله و سپس از طریق منفذ خروجی تخلیه می‌شود. میزان باز و بسته شدن تله  به دمای بخار و شرایط محیط بستگی دارد اکثر تله‏‌های ترمودینامیکی بین 20 تا 40 ثانیه بسته مانده و سپس باز می‏‌شوند. در صورت کارکرد زیادتر که ممکن است به علت سرد بودن، مرطوب بودن و یا شدت باد در هوای محیط باشد، امکان استفاده از کلاهک عایق کاری مخصوص در قسمت فوقانی به منظور کاهش نرخ باز و بسته شدن وجود دارد.