Thermostatic Radiator Trap คืออะไร
Thermostatic Radiator Trap คืออะไร? ทำไมถึงสำคัญกับระบบของคุณ ?
Thermostatic Radiator Trap หรือ กับดักไอน้ำเทอร์โมสแตติก เป็นวาล์วกลไกที่สำคัญอย่างยิ่งใน ระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำ (Steam Heating System) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอาคารขนาดใหญ่, โรงเรียน, โรงพยาบาล, และโรงงานอุตสาหกรรม แม้จะมีขนาดไม่ใหญ่นัก แต่ Thermostatic Radiator Trap มีบทบาทสำคัญในการรักษาประสิทธิภาพและ ประหยัดพลังงาน ของระบบไอน้ำ ด้วยการทำหน้าที่เฉพาะในการ ระบายอากาศและน้ำ (คอนเดนเสท) ออกจากหม้อน้ำ (Radiator) โดยอัตโนมัติ ในขณะที่ ป้องกันไม่ให้ไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงรั่วไหล ออกมา หากคุณกำลังดูแลรักษาระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำใน เชียงใหม่ หรือที่ใดก็ตาม การทำความเข้าใจเกี่ยวกับ Thermostatic Radiator Trap จะช่วยให้คุณจัดการระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน
Thermostatic Radiator Trap ทำงานอย่างไร?
Thermostatic Radiator Trap ติดตั้งอยู่ที่ส่วนล่างของหม้อน้ำที่ทำงานด้วยไอน้ำ กลไกหลักของมันคือการใช้ หลักการทางความร้อน (Thermostatic Principle) ในการควบคุมการเปิด-ปิดวาล์ว ภายในตัววาล์วจะมี ส่วนประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิ (Thermo-element) ซึ่งมักจะบรรจุของเหลวหรือแก๊สที่มีจุดเดือดต่ำ เมื่อไอน้ำร้อนสัมผัสกับ Thermo-element จะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นและเกิดการขยายตัว ส่งผลให้วาล์ว ปิด เพื่อป้องกันไม่ให้ไอน้ำรั่วไหลออกมา ในขณะเดียวกัน อากาศและน้ำที่ควบแน่น (คอนเดนเสท) จะมีอุณหภูมิต่ำกว่าไอน้ำ เมื่อคอนเดนเสทสะสมและสัมผัสกับ Thermo-element จะทำให้อุณหภูมิลดลงและเกิดการหดตัว ส่งผลให้วาล์ว เปิด เพื่อระบายอากาศและคอนเดนเสทออกจากหม้อน้ำ เมื่ออากาศและคอนเดนเสทถูกระบายออกไปและมีไอน้ำร้อนเข้ามาแทนที่ วงจรการทำงานก็จะเกิดขึ้นซ้ำอีกครั้งโดยอัตโนมัติ
ความสำคัญของ Thermostatic Radiator Trap ต่อระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำ
- การระบายอากาศ : อากาศที่อยู่ในระบบไอน้ำจะขัดขวางการถ่ายเทความร้อน ทำให้หม้อน้ำร้อนไม่สม่ำเสมอและลดประสิทธิภาพของระบบ Thermostatic Radiator Trap ช่วยระบายอากาศออกจากหม้อน้ำ ทำให้ไอน้ำสามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างเต็มที่
- การระบายคอนเดนเสท : ไอน้ำเมื่อถ่ายเทความร้อนจะกลั่นตัวเป็นน้ำ (คอนเดนเสท) หากคอนเดนเสทไม่ถูกระบายออก จะทำให้เกิดการสะสมและลดพื้นที่ในการถ่ายเทความร้อนของไอน้ำ นอกจากนี้ คอนเดนเสทที่เป็นน้ำเย็นยังลดอุณหภูมิโดยรวมของระบบ Thermostatic Radiator Trap ทำหน้าที่ระบายคอนเดนเสทออกอย่างต่อเนื่อง
- การป้องกันการสูญเสียไอน้ำ : ไอน้ำที่ผลิตขึ้นมีพลังงานและความร้อน หากรั่วไหลออกจากระบบโดยไม่ถ่ายเทความร้อน จะเป็นการสูญเสียพลังงานโดยเปล่าประโยชน์ Thermostatic Radiator Trap ทำหน้าที่ปิดวาล์วเมื่อสัมผัสกับไอน้ำร้อน ป้องกันการรั่วไหลของไอน้ำและช่วย ประหยัดพลังงาน
- การป้องกันการกัดกร่อน : คอนเดนเสทที่เป็นน้ำอาจมีฤทธิ์กัดกร่อนต่อท่อและหม้อน้ำ การระบายคอนเดนเสทออกอย่างรวดเร็วช่วย ลดความเสี่ยงของการกัดกร่อน และ ยืดอายุการใช้งาน ของระบบ
- การทำงานอัตโนมัติ :Thermostatic Radiator Trap ทำงานโดยอัตโนมัติตามอุณหภูมิ ไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมด้วยมือ ทำให้ระบบสามารถปรับตัวและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอดเวลา
กลไกการทำงานของ Thermostatic Radiator Trap (แบบ Bellows)
กลไกการทำงานของ Thermostatic Radiator Trap (แบบ Bellows): หัวใจสำคัญของการควบคุมไอน้ำในระบบทำความร้อน
Thermostatic Steam Trap หรือ กับดักไอน้ำเทอร์โมสแตติก มีหลากหลายรูปแบบการออกแบบ แต่ในบทความนี้ เราจะเจาะลึกถึงกลไกการทำงานของ Thermostatic Radiator Trap แบบ Bellows (สูบลม) ซึ่งเป็นหนึ่งในประเภทที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย การทำความเข้าใจถึง หลักการทำงาน และ โครงสร้าง ภายในของกับดักไอน้ำแบบเบลโลว์นี้ จะช่วยให้คุณเห็นถึงความสำคัญในการควบคุมการไหลของไอน้ำและการระบายคอนเดนเสทใน ระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำ (Steam Heating System) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากคุณกำลังดูแลรักษาระบบไอน้ำในอาคารของคุณที่ เชียงใหม่ หรือที่ใดก็ตาม ความรู้เกี่ยวกับกลไกของกับดักไอน้ำแบบเบลโลว์นี้จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการบำรุงรักษาและแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้น
โครงสร้างของ Thermostatic Radiator Trap แบบ Bellows (Bellow Design)
เมื่อพิจารณาที่ตัววาล์ว เราจะพบกับ ตัวเรือนหลัก (Main Body) ที่มี ช่องทางเข้า (Inlet) และ ช่องทางออก (Outlet) ที่ด้านบนจะมี หัวโบลต์หกเหลี่ยม (Hexagonal Bolt Head) ซึ่งช่วยให้เราสามารถ ถอดประกอบ ตัวเครื่องเพื่อทำการ บำรุงรักษาและซ่อมแซม ได้ (ซึ่งจะกล่าวถึงในส่วนท้ายของบทความ) ภายในตัวเรือน เราจะพบกับชุด เบลโลว์ (Bellows หรือ สูบลม) ซึ่งมีลักษณะเป็นกระบอกโลหะที่มี รอยพับ (Pleats หรือ Corrugations) คล้ายหีบเพลง เบลโลว์นี้จะ ดันปลั๊ก (Plug) เข้าไป ปิดบ่าวาล์ว (Valve Seat) ที่อยู่ก่อนถึงช่องทางออก โดยเบลโลว์จะถูก ยึดติด กับส่วนบนของกับดัก
หลักการทำงาน
เบลโลว์ (Bellow) เป็นหน่วย ปิดผนึก (Sealed Unit) ที่ภายในบรรจุ ของเหลว (Liquid) ซึ่งจะ กลายเป็นไอ (Vaporizes) ที่อุณหภูมิเท่ากับหรือใกล้เคียงกับ จุดเดือดของน้ำ โดยทั่วไปของเหลวที่ใช้ภายในเบลโลว์คือน้ำเปล่า หรือส่วนผสมของน้ำกับแอลกอฮอล์ เหตุผลที่ใช้ของเหลวเหล่านี้ก็คือ เมื่อได้รับความร้อน น้ำจะ ขยายตัวอย่างรวดเร็ว ดังนั้นเราจึงสามารถใช้คุณสมบัตินี้ในการ ควบคุมวาล์วโดยอัตโนมัติ
ตัวเบลโลว์ทำจาก ตัวเรือนโลหะ (Metal Body) ที่มี รอยพับหรือลอนโลหะ (Metal Pleats or Corrugations) ซึ่งสามารถ ยืดหรือหดตัว (Extend or Contract) ได้ตาม แรงดันภายใน ที่เกิดจากการขยายตัวหรือหดตัวของของเหลวภายใน เนื่องจาก ไอน้ำ มีอุณหภูมิ สูงกว่า 100 องศาเซลเซียส (100°C หรือ 212°F) ซึ่งสูงกว่าจุดเดือดของน้ำ ดังนั้นเมื่อไอน้ำสัมผัสกับเบลโลว์ น้ำภายในเบลโลว์จะ เปลี่ยนสถานะเป็นไออย่างรวดเร็ว (Flashes to steam almost instantly) ทำให้ ปริมาตรภายในเบลโลว์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แรงดันที่เพิ่มขึ้นนี้จะทำให้ เบลโลว์ขยายตัว และเราสามารถใช้การขยายตัวนี้ในการ ปิดกั้นช่องทางออกของวาล์ว
เมื่อมองเข้าไปด้านใน จะพบชุดแผ่นยางกันกระแทก ซึ่งจะดันปลั๊กเข้าไปในที่นั่งของวาล์ว ก่อนถึงทางออก แผ่นยางกันกระแทกจะยึดกับส่วนบนของท่อดักลม
เมื่อระบบเริ่มทำงาน เบลโลว์จะอยู่ในสถานะ เปิด (Open) และภายในกับดักจะเต็มไปด้วย คอนเดนเสท (Condensate) เมื่อไอน้ำเริ่มไหลเข้าสู่กับดัก มันจะ ให้ความร้อนแก่เบลโลว์ น้ำภายในเบลโลว์จะได้รับความร้อนและ เปลี่ยนสถานะเป็นไอ แรงดันภายในเบลโลว์จะเพิ่มขึ้น เนื่องจากเบลโลว์ถูกยึดติดกับส่วนบนของตัวกับดัก มันจึงสามารถขยายตัวลงด้านล่างเท่านั้น ดังนั้นมันจึง ดันปลั๊กไปปิดช่องทางออก และ หยุดการไหลของไอน้ำ เข้าสู่ท่อส่งคอนเดนเสท
กระบวนการนี้ทำให้ ไอน้ำ ที่อยู่ใน หม้อน้ำ (Radiator) มีโอกาส ถ่ายเทความร้อน ให้กับห้อง และ เย็นตัวลงจนกระทั่งควบแน่นกลายเป็นของเหลว (คอนเดนเสท) คอนเดนเสทที่เป็นของเหลวจะ เติมเต็ม ตัวกับดักและ ดึงความร้อนออกจากเบลโลว์ สิ่งนี้จะทำให้ แรงดันภายในเบลโลว์ลดลง และเบลโลว์จะ หดตัวกลับ สู่ความยาวและตำแหน่งเดิม ทำให้ ปลั๊กเปิดออก และวาล์วเปิด ไอน้ำก็จะดันคอนเดนเสทออกไป จากนั้นกับดักก็จะ ปิด และวนรอบกระบวนการอีกครั้ง
ความเสียหายของกับดัก (Trap Failure)
ในระหว่างการทำงาน เบลโลว์จะ ยืดและหดตัวอยู่ตลอดเวลา และเช่นเดียวกับชิ้นส่วนกลไกอื่นๆ ในที่สุดมันก็จะ ชำรุด (Fail) ในอาคารทั่วไปที่มีการทำความร้อนประมาณ 1,000 ชั่วโมงต่อฤดู กับดักอาจ เปิดและปิด ประมาณ สามครั้งต่อนาที ดังนั้นในหนึ่งฤดูทำความร้อน กับดักอาจเปิดและปิดประมาณ 180,000 ครั้งต่อปี หลังจาก 5 หรือ 6 ปี กับดักอาจเปิดและปิดมากกว่า หนึ่งล้านครั้ง นี่คือ การสึกหรอ (Wear and Tear) อย่างมากบนเบลโลว์โลหะบางๆ ความล้าของโลหะ (Metal Fatigue) อย่างง่ายๆ จะทำลายกับดักหลังจากใช้งานไม่กี่ปี เหมือนกับการงอชิ้นส่วนโลหะไปมาบนแกนเดียวกัน ในที่สุดมันก็จะหัก นอกจากนี้ ฤทธิ์กัดกร่อน (Corrosive Nature) ของคอนเดนเสทก็จะทำให้เบลโลว์ อ่อนแอลง โดยทั่วไปแล้ว กับดักไอน้ำมีอายุการใช้งานที่มีประโยชน์เพียงประมาณ สามถึงห้าปี Thermostatic Radiator Trap ไม่ได้หยุดทำงานอย่างช้าๆ เมื่อมันเสียหาย มันจะเกิดขึ้น ทันทีและไม่มีสัญญาณเตือนล่วงหน้า ไม่มีการเสื่อมสภาพในการทำงานอย่างค่อยเป็นค่อยไป ดังนั้นจึงควร เปลี่ยนเบลโลว์ เป็นส่วนหนึ่งของการ บำรุงรักษาตามปกติ ตามคำแนะนำของผู้ผลิต เมื่อเบลโลว์ แตก (Breaks) น้ำภายในจะรั่วไหลออกไป และเบลโลว์จะไม่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้อีกต่อไป เมื่อเบลโลว์เสียหาย กับดักสามารถ เสียหายในสถานะเปิด (Fail Open) หรือ เสียหายในสถานะปิด (Fail Closed) ขึ้นอยู่กับการออกแบบโครงสร้าง
เสียหายในสถานะเปิด (Failing Open)
เมื่อเบลโลว์ แตก (Ruptures) มันจะ ปล่อยให้ไอน้ำไหลผ่าน (Allows steam to pass through) สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความยาวเริ่มต้นของเบลโลว์ไม่เพียงพอที่จะปิดวาล์ว เบลโลว์จะเต็มไปด้วยน้ำและแอลกอฮอล์ ซึ่งจะขยายตัวและดันเบลโลว์ให้ยาวเกินกว่าตำแหน่งเริ่มต้น ดังนั้นเมื่อเบลโลว์แตก มันจะกลับสู่ความยาวเริ่มต้น และวาล์วจะ เปิดค้าง (Left open) ทำให้ไอน้ำไหลผ่าน สูญเสียพลังงาน และก่อให้เกิดปัญหาในระบบ สิ่งนี้อาจ ตรวจจับได้ยาก (Hard to detect) เพราะไอน้ำยังคงไหลผ่าน ทำให้หม้อน้ำยังคงร้อน
เสียหายในสถานะปิด (Failing Closed)
ความเสียหายอีกประเภทหนึ่งคือ ความเสียหายในสถานะปิด (Closed Failure) เมื่อเบลโลว์ แตก (Ruptures) เบลโลว์จะ ตกลงมาและปิดกั้นวาล์ว (Drops and blocks the valve) ทำให้วาล์ว ปิดสนิท (Effectively closing it) ในการสร้างวาล์ว เบลโลว์จะห้อยอย่างอิสระและปิดกั้นช่องทางออก น้ำจะถูกใส่เข้าไปและสร้างสุญญากาศเพื่อดูดอากาศภายในออก สิ่งนี้จะทำให้เบลโลว์ยกตัวขึ้นและบีบอัด เมื่อไอน้ำไหลเข้า เบลโลว์จะขยายตัวและปิดกั้นช่องทางออก หากเบลโลว์แตก มันจะตกลงมาและปิดกั้นช่องทางออก หม้อน้ำจะหยุดให้ความร้อนในที่สุด (Radiator will eventually stop giving out heat) ดังนั้นคุณจึงสามารถบอกได้ว่าวาล์วเสียหาย
ที่มา:Theengineeringmindset.com.กลไกการทำงานของ Thermostatic Radiator Trap (แบบ Bellows) สามารถดูคลิปวิดิโอเพิ่มเติมด่านล่าง
Thermostatic Radiator Trap สำคัญมากในระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำเปรียบเสมือน "ประตูอัจฉริยะ" ที่คอยจัดการของเหลวและก๊าซที่ไม่ต้องการออกไป ในขณะที่ยังคงรักษา "พลังงาน" (ไอน้ำ) ไว้ในระบบ เพื่อให้การทำความร้อนเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ ประหยัด และปลอดภัย การเข้าใจหลักการทำงานและโครงสร้างของมันจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการดูแลรักษาระบบของคุณให้ทำงานได้อย่างเต็มศักยภาพ
หากสนใจในการสั่งชื้อสินค้า Thermostatic Radiator Trap สามารถเช็คราคาล่าสุดที่ตรงใจและตรงต่อการนำไปใช้งานคุ้มค่ากับงบประมาณโดยการแอดไลน์ได้ที่นี่เลย @northpower หรือ คลิกสอบถามแอดมิน ที่คอยบริการให้ข้อมูลสินค้าช่วยเทียบสเปคสินค้าตั้งแต่ 8:00 - 17:00 แอดเลยไม่ต้องรอ