نمودار بالا نشان میده که همین trap زمانی که فقط 1psi اختلاف فشار اطرافش باشه، میتونه 1000Lb/h برای ما کندانس خارج کنه. در حالیکه ما 7psi اختلاف فشار available داریم. پس با نصب این trap تا حدود زیادی از نقطه stall دور میشیم و این trap رنج وسیعی از اختلاف فشارها در شرایط عملیاتی متفاوت رو پوشش میده.

🔷در P&ID عبارت No Pocket به چه منظور هست ؟
،👤@afk445
کاربردش در جاهایی است که تجمع مایع در خطوط بخار یا گاز در low point باعث جریان slug یا خورندگی بشه و یا تشکیل vapor lock در  high point خطوط مایع  باعث بشه به تجهیز پایین دست یا خط لوله آسیب بزنه. البته باید اضافه کنم بعضی وقتها رسوب جامدات همراه سیال هم میتونه باعث بشه که خط بصورت no pocket طراحی بشه.

یعنی در خطوط مایع از high point و در خطوط بخار از low point جلوگیری بشه.وقتی که خط no pocket  طراحی بشه دیگه نیازی نیست که از تغییر مسیر لاین جلوگیری بشه.

در خطوط no pocket  میتونه slope نداشته باشه و بصورت پلکانی طراحی بشه، شکل سمت راست
وقتی توی نقشه P&ID نت No pocket میزاریم یعنی به نفر Piping میگیم بسته به سرویس سیال لوله نباید مثل اشکال بالا سمت چپ باشه. و باید مثل شکلهای سمت راستی طراجی بشه.

به طورکلی خط های خروجی PSV ها باید به سمت Flare Header شیب داشته باشن و همچنین no-pocket باشن تا اگر مایعی تشکیل شد در مسیر جمع نشه پس tapping باید از بالا باشه یا حداکثر بصورت 45 درجه.

برعکس ورودی نازل PSV  باید از پایین Mesh Pad باشه به دو دلیل یکی همونطور که عادل خان گفتند اگر علت Overpressure  گرفتگی mesh بود PSV بتونه عمل کنه دوما در صورتی که فلوی باز شدن PSV  بیشتر از فلوی نرمال mesh باشه باعث میشه افت فشار اون زیاد بشه و از 3% مجاز در خط ورودی PSV بیشتر  بشه .

🔹تفاوت Free Draining با
Self-draining
چیه؟
پاسخ : هر دو یک مفهوم هستند یعنی No Pocket piping.

🔹جریان Bidirectional یعنی چی؟
چه مفهومی رو به طراح piping یادآوری می کند؟

✅یعنی اینکه جهت جریان دوطرفه هست. بستگی به فشار ظرف و کندانسور بخار میتونه از ظرف به کندانسور بره یا بالعکس. این یک علامت فرایندیه به نفر پایپینگ کاری نداره. به معنای دیگه خط لوله اینقدر بزرگ سایز شده که افت فشارش ناچیزه.

اين تصوير مفهوم pocket براي مايع و هوا رو نشون ميده.
فقط تصوير سمت چپ no pocket هست.

✅ تفاوت ویسکوزیته دینامیکی و سینماتیکی :

در سیالات دو نوع تعریف برای ویسکوزیته در نظر گرفته میشود.

🔹 اولین مورد به عنوان ویسکوزیته سینماتیک شناخته میشود و مقاومت جریان سیال تحت نیروی گرانش را اندازه گیری میکند.

برای درک بهتر این موضوع دو لیوان را درنظر بگیرید که اولی با سس مایونز و دومی با عسل پر شده است.
زمانی که لیوانها را واژگون میکنید، عسل سریعتر از سس مایونز جریان پیدا میکند و از لیوان خارج میشود زیرا در برابر جریان ناشی از نیروی گرانش مقاومت کمتری دارد. به عبارت دیگر، عسل نسبت به سس مایونز ویسکوزیته سینماتیکی کمتری دارد.

🔸 برای اندازه گیری ویسکوزیته سینماتیکی از واحد سانتی استوک (cSt) استفاده میشود که یک سانتی استوک برابر با یک میلیمتر مربع بر ثانیه (mm2/s) است.

🔹ویسکوزیته دینامیکی یا ویسکوزیته مطلق تعریف دیگر ویسکوزیته است نشان دهنده مقاومت داخلی سیال در برابر جریان به علت اصطکاک بین لایه های داخلی سیال میباشد.

دوباره همان دو لیوان عسل و سس مایونز را تصور کنید که این بار قاشقی در آنها قرار داده شده است. در این شرایط، هم زدن لیوان سس مایونز نسبت به حرکت دادن قاشقی در لیوان عسل کار آسانتری است؛ زیرا سس مایونز مقاومت داخلی کمتری در برابر حرکت قاشق دارد. به عبارت دیگر، سس مایونز نسبت به عسل ویسکوزیته دینامیکی کمتری دارد.

🔸واحد اندازه گیری ویسکوزیته دینامیکی، سانتی پواز (cP) است و هر سانتی پواز برابر با یک میلی پاسکال ثانیه (mPa. s) است

🔷مراحل طراحی هیدرولیکی  برجهای سینی دار:

مرحله 1. محاسبه حداکثر و حداقل دبی فاز مایع و بخار، نسبت turn down ratio فازها
مرحله 2. جمع آوری و تخمین خصوصیات فیزیکی
مرحله 3 . تعیین فاصله بین سینی ها
مرحله 4. تخمین قطر برج
مرحله 5 .مشخص کردن تعداد pass ها و انتخاب الگوی جریان روی سینی
مرحله 6 .طراحی سینی ها شامل تعین سطح مقطع ها و ارتفاع لبه ها
مرحله 7. بررسی پدیده چکه کردن و یا ریزش مایع از سوراخ ها (weeping)
مرحله 8. بررسی افت فشار بخار
مرحله 9. ارتفاع مایع و زمان توقف مایع درون ناودانی
مرحله 10.تصمیم گیری در مورد جزئیات سینی
مرحله11. محاسبه درصد طغیان و مقایسه با مقدار در نظر گرفته شده

👤 @farshadgolshan

✍ شرحی بر تله بخارها (steam trap):

#Thermostatic_Traps
ما steam trap ها را نصب میکنیم تا از فرار بخار جلوگیری کنیم و به اصطلاح بخار را trap کنیم تا انرژی بخار صرف فرایند مورد نظر ما بشود و تنها چیزی که از سیستم خارج شود، آب کندانس باشد. اما در عمل، خروج کندانس میتواند همراه با کمی بخار باشد (flash steam). نوع thermostatic سعی میکند در خروج کندانس کمی تاخیر ایجاد کند تا گرمای بخار مصرف شود و بعد از حصول اطمینان ازبه اندازه کافی سرد شدن و عدم وجود flash steam، کندانس سرد را از سیستم خارج کند. پس کندانس خروجی در یک دمای ثابت اما پایین تر از دمای بخار خارج خواهد شد که این دما حتما" زیر دمای اشباع هست. فرض کنید برای خط بخار 40 پاوندی، از این نوع trap نصب کنیم. دمای اشباع 287 درجه فارنهایت است و دمای کندانس خروجی بسته به نیاز ما پایین تر ازاین دما خواهد بود. سه نوع متداول از این نوع trap رو بررسی میکنیم.

#Balanced_Pressure_Bellows_Type:
درون بدنه steam trap یک کپسولی وجود دارد که معمولا" برای انتقال حرارت بهتر و نیز توانایی در انقباض و انبساط در اثر سرد و گرم شدن ، به صورت bellows ساخته میشود و جنس آن از مس، برنز و چدن و فولاد و ... میتواند باشد. چون فلزات دارای ضرایب هدایت حرارتی متفاوت هستند، پس انتخاب جنس فلز این کپسول میتواند در عملکرد trap موثر باشد. درون کپسول معمولا" مخلوطی از آب و الکل ریخته میشود. مکانیسم عملکرد این نوع trap در اختلاف دمای بخار saturate و دمای جوش مخلوط درون کپسول است. در ابتدای راه اندازی، کپسول و محتویات درون آن سرد هستند، کپسول با ساختار bellows مانند منقبض است.در خارج از فضای این کپسول و درست در زیر آن یک سوراخ تعبیه میشود جهت خروج کندانس. کپسول یک زائده ای دارد که همان valve نامیده میشود. وقتی که کپسول منقبض شده است، مسیر سوراخ باز است. پس این نوع trap توانایی خوبی در هواگیری و خروج گازهای non-condensable در راه اندازی دارد چرا که مسیر خروجی آن از همان ابتدا باز است. با ورود کندانس و بخار گرم، محتویات درون کپسول گرم شده و تبخیر میشوند. گرم شدن و نیز افزایش فشار بخار در درون کپسول، سبب انبساط بدنه کپسول شده و این افزایش حجم به تدریج مسیر خروجی رو میبندد. بعد از تبادل حرارت به میزان مورد نیاز و سرد شدن کندانس به دمایی پایین تر از دمای اشباع، کپسول مجدد منقبض شده و مسیر خروجی باز میشود. این چرخه دایم تکرار میشود.
ایراد مهم این نوع trap این هست که همه انواع آن دارای مقداری برگشت کندانس هستند، چون باید صبر کرد تا دمای کندانس به میزان که لازم است زیر دمای saturation افت پیدا کند. این برگشت کندانس میتواند باعث کاهش انتقال حرارت بشود. لذا در استفاده از این نوع trap، برگشت کندانس را باید مد نظر قرار داد.
مورد بعد امکان یخ زدن trap هست در مواردی که trap رو در فضای بیرون بکار میبریم و مسیر کندانس خروجی بعد از خروج از trap به سمت بالا است. تجمع کندانس سرد در خروجی در هوای خیلی سرد، میتواند باعث یخ زدن کندانس و از کار افتادن trap شود.
نحوه عملکرد آن در عکس و فیلم های زیر مشخص است.

#Bimetallic_thermostatic_trap
در این نوع از trap مجدد به دنبال دست یابی به درجه ای از subcooling هستیم. این نوع trap میتواند بین 50 تا 100 درجه فارنهایت subcooling ایجاد کند. در درون این نوع trap دو نوار فلزی ( از دوجنس متفاوت ) قرار دارد که به یکدیگر جوش شده اند. چون از دوجنس متفاوت هستند، ضرائب انبساط متفاوت دارند. در نتیجه در اثر گرم شدن این دو فلز به هم چسبیده، ایجاد انحنا به سمت بالا یا پایین میکنند. این دو فلز به هم جوش شده، به یک زائده (valve) وصل هستند که خروج کندانس را کنترل میکند. با شروع فرآیند، سرد بودن trap و انقباض این فلزات valve رو در موقعیتی پایین تر از سوراخ قرار داده و مسیر خروجی باز خواهد بود. با افزایش دما و انبساط ورقه های فلزی به سمت بالا، ولو با سمت بالا کشیده میشود و خروجی بسته میشود. با تشکیل کندانس سرد در دمای مورد نظر ما، مجدد مسیر باز میشود. این سیکل دایم تکرار میشود.
با توجه به باز بودن این نوع trap در ابتدای شروع عملیات، هواگیری و خروج گازها از همان ابتدا شروع میشود. اما ممکن است با گرم شدن trap، ولو زودتر ببندد و همه هوا خارج نشود. مجدد برگشت کندانس در این سیستم وجود دارد و شرایط بدتر از نوع Balanced است زیرا درجه subcooling پایین تر است.
از آنجایی که باز وبست دهانه خروجی صرفا" از دما action میگیرد، پس افزایش load و افزایش flow کندانس باعث نمیشود، زمان باز وبست ولو تغییر کند و شرایط برگشت کندانس شدیدتر میشود. ضمنا" از آنجایی که مکانیسم این trap وابسته به انتقال حرارت هست، وجود مقداری رسوبات و گردو خاک بر روی نوارهای فلزی، به مانند عایق عملکرده و بر روی عملکرد trap تاثیر میگذارند.
به عکسها و فیلم زیر توجه کنید.