Mekaniska ångfällor fungerar genom att beakta skillnaden i densitet mellan ånga och kondensat. De kommer att passera genom stora volymer kondensat kontinuerligt och är lämpliga för ett brett spektrum av processtillämpningar. Typerna inkluderar ångfällor för flytande och inverterade hinkar.

Ball Float Steam Traps (mekaniska ångfällor)

Flytfällor fungerar genom att känna av skillnaden i densitet mellan ånga och kondensat. I fallet med fällan som visas i bilden till höger (en flottörfälla med en luftventil), får kondensatet som når fällan att flottören stiger, lyfter ventilen från sitt säte och orsakar tömning.

Moderna fällor använder regulatorventiler, som visas på bilden till höger (Flytfällor med regulatorventiler). Detta tillåter initial luft att passera samtidigt som fällan också hanterar kondensat.

Den automatiska ventilen använder en balanserad tryckblåsenhet som liknar en regulatorångfälla, placerad i ångområdet ovanför kondensatnivån.

När den initiala luften släpps ut förblir den stängd tills luft eller andra icke kondenserbara gaser ackumuleras under konventionell drift och öppnas genom att sänka temperaturen på luft/ångblandningen.

Regulatorventilen ger den extra fördelen att avsevärt förbättra kondenskapaciteten under kallstarter.

Tidigare, om det fanns vattenhammare i systemet, hade regulatorns ventil en viss grad av svaghet. Om vattenhammaren är kraftig kan till och med bollen gå sönder. Men i moderna flottörfällor kan ventilen vara en kompakt, mycket stark kapsel av helt rostfritt stål, och moderna svetstekniker som används på kulan gör hela flottören mycket stark och pålitlig i vattenhammarsituationer.

I vissa avseenden är den flytande termostatfällan det som ligger närmast en perfekt ångfälla. Oavsett hur ångtrycket ändras kommer det att släppas ut så snart som möjligt efter att kondensatet har producerats.

Fördelar med flytande termostatiska ångfällor

Fällan släpper kontinuerligt ut kondensat vid ångtemperatur. Detta gör den till det bästa valet för applikationer där värmeöverföringshastigheten för den tillhandahållna uppvärmda ytan är hög.

Den klarar stora som lätta kondensatbelastningar lika bra och påverkas inte av stora och oväntade fluktuationer i tryck eller flöde.

Så länge som en automatisk ventil är installerad är fällan fri att ventilera luft.

För sin storlek är det en överdimensionerad förmåga.

Versionen med en ånglåsutlösningsventil är den enda fällan som är fullt lämplig för alla ånglås som är resistenta mot vattenslag.

Nackdelar med flytande termostatiska ångfällor

Även om de inte är lika känsliga som omvända hinkfällor, kan flytfällor skadas av våldsamma fasförändringar, och om den ska installeras på en utsatt plats bör huvudkroppen släpa efter och/eller kompletteras med en liten sekundär justering av avloppsfälla.

Liksom alla mekaniska fällor krävs en helt annan inre struktur för att fungera över ett variabelt tryckområde. Fällor utformade för att arbeta vid högre differenstryck har mindre öppningar för att balansera flytförmågan hos flottören. Om fällan utsätts för ett högre differenstryck än förväntat kommer den att stängas och inte passera kondensat.

Inverterade ångfällor för hinkar (mekaniska ångfällor)

(i) Pipan sjunker och drar ventilen från sitt säte. Kondensat rinner under botten av hinken, fyller hinken och rinner ut genom utloppet.

(ii) Ankomsten av ånga flyter tunnan, som sedan stiger och stänger utloppet.

(iii) Fällan förblir stängd tills ångan i hinken kondenserar eller bubblar genom ventilationshålet till toppen av fällans kropp. Den sjunker sedan och drar bort det mesta av ventilen från sitt säte. Ackumulerat kondensat dräneras och cykeln är kontinuerlig.

I (ii) kommer luft som når fällan vid uppstart att ge skopan flytkraft och stänga ventilen. Skopventilen är viktig för att tillåta luft att strömma ut till toppen av fällan för eventuellt utsläpp genom de flesta av ventilsätena. Med små hål och små tryckskillnader är fällor relativt långsamma i att ventilera luft. Samtidigt ska den passera genom (och därmed slösa bort) en viss mängd ånga för att fällan ska fungera efter att luften rensats. Parallella ventiler installerade utanför fällan minskar starttiden.

Fördelar medInverterade hinkångfällor

Den omvända hinkångfällan skapades för att motstå högt tryck.

Ungefär som ett flytande termostatiskt ångbete, det är mycket tolerant mot vattenhammare.

Den kan användas på den överhettade ångledningen, lägga till en backventil på spåret.

Felläget är ibland öppet, så det är säkrare för applikationer som kräver denna funktionalitet, såsom turbindränering.

Nackdelar med Inverted Bucket Steam Traps

Den lilla storleken på öppningen i toppen av hinken gör att denna fälla endast ventilerar ut luft mycket långsamt. Öppningen kan inte förstoras eftersom ånga passerar för snabbt under normal drift.

Det bör finnas tillräckligt med vatten i fällans kropp för att fungera som en tätning runt hinkens kant. Om fällan tappar sin vattentätning, slösas ånga genom utloppsventilen. Detta kan ofta inträffa i applikationer där det finns ett plötsligt fall i ångtrycket, vilket gör att en del av kondensatet i fällans kropp "blixtrar" till ånga. Pipan tappar flytkraft och sjunker, vilket gör att färsk ånga kan passera genom gråthålen. Först när tillräckligt med kondensat når ångfällan kan den vattentätas igen för att förhindra ångavfall.

Om en inverterad skopfälla används i en applikation där anläggningens tryckfluktuationer förväntas, bör en backventil installeras i inloppsledningen före fällan. Ånga och vatten kan strömma fritt i den angivna riktningen, medan omvänd strömning är omöjlig eftersom backventilen trycks mot sitt säte.

Den höga temperaturen hos överhettad ånga kan göra att en inverterad hinkfälla tappar sin vattentätning. I sådana fall bör en backventil före fällan anses nödvändig. Ytterst få inverterade skopfällor tillverkas med en integrerad "backventil" som standard.

Om en inverterad skopfälla lämnas exponerad nära minusgrader kan den skadas av en fasändring. Precis som med de olika typerna av mekaniska fällor kommer korrekt isolering att övervinna denna brist om förhållandena inte är alltför hårda. Om de förväntade miljöförhållandena är långt under noll, så finns det många kraftfulla fällor som bör övervägas noggrant för att göra jobbet. När det gäller ett huvudavlopp skulle en dynamisk termosfälla vara det primära valet.

Precis som flytfällan är öppningen på den inverterade skopfällan utformad för att rymma den maximala tryckskillnaden. Om fällan utsätts för ett högre differenstryck än förväntat kommer den att stängas och inte passera kondensat. Finns i en rad öppningsstorlekar för att täcka ett brett spektrum av tryck.