যান্ত্রিক স্টিম ট্র্যাপগুলো বাষ্প এবং ঘনীভূত জলের ঘনত্বের পার্থক্য বিবেচনা করে কাজ করে। এগুলো অবিচ্ছিন্নভাবে বিপুল পরিমাণ ঘনীভূত জল প্রবাহিত করতে পারে এবং বিভিন্ন ধরনের প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য উপযুক্ত। এর প্রকারভেদগুলোর মধ্যে রয়েছে ফ্লোট এবং ইনভার্টেড বাকেট স্টিম ট্র্যাপ।

বল ফ্লোট স্টিম ট্র্যাপ (যান্ত্রিক স্টিম ট্র্যাপ)

বাষ্প এবং ঘনীভূত জলের ঘনত্বের পার্থক্য অনুভব করে ফ্লোট ট্র্যাপ কাজ করে। ডানদিকের ছবিতে দেখানো ট্র্যাপটির ক্ষেত্রে (একটি এয়ার ভালভযুক্ত ফ্লোট ট্র্যাপ), ট্র্যাপে ঘনীভূত জল পৌঁছালে ফ্লোটটি উপরে উঠে আসে, যা ভালভটিকে তার আসন থেকে তুলে দেয় এবং এর ফলে ট্র্যাপটি চুপসে যায়।

আধুনিক ট্র্যাপগুলোতে রেগুলেটর ভেন্ট ব্যবহার করা হয়, যেমনটি ডানদিকের ছবিতে দেখানো হয়েছে (রেগুলেটর ভেন্টসহ ফ্লোট ট্র্যাপ)। এটি প্রাথমিক বাতাসকে চলাচল করতে দেয় এবং একই সাথে ট্র্যাপটি ঘনীভূত জলও নিষ্কাশন করে।

স্বয়ংক্রিয় ভেন্টটি একটি রেগুলেটর স্টিম ট্র্যাপের অনুরূপ ভারসাম্যপূর্ণ চাপ ব্লাডার অ্যাসেম্বলি ব্যবহার করে, যা কনডেনসেট স্তরের উপরে স্টিম এলাকায় অবস্থিত।

প্রাথমিক বাতাস ছেড়ে দেওয়ার পর, প্রচলিত কার্যপ্রণালীর সময় বাতাস বা অন্যান্য অ-ঘনীভূত গ্যাস জমা না হওয়া পর্যন্ত এটি বন্ধ থাকে এবং এরপর বাতাস ও বাষ্পের মিশ্রণের তাপমাত্রা কমিয়ে এটিকে খোলা হয়।

রেগুলেটর ভেন্টটি ঠান্ডা অবস্থায় ইঞ্জিন চালু করার সময় ঘনীভবন ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করার অতিরিক্ত সুবিধা প্রদান করে।

অতীতে, সিস্টেমে ওয়াটার হ্যামার হলে রেগুলেটর ভেন্টে কিছুটা দুর্বলতা থাকত। ওয়াটার হ্যামার তীব্র হলে বলটিও ভেঙে যেতে পারত। তবে, আধুনিক ফ্লোট ট্র্যাপে ভেন্টটি একটি কম্প্যাক্ট, অত্যন্ত শক্তিশালী সম্পূর্ণ স্টেইনলেস স্টিলের ক্যাপসুল হতে পারে এবং বলটিতে ব্যবহৃত আধুনিক ওয়েল্ডিং কৌশল পুরো ফ্লোটটিকে ওয়াটার হ্যামার পরিস্থিতিতে খুব শক্তিশালী ও নির্ভরযোগ্য করে তোলে।

কিছু কিছু ক্ষেত্রে, ফ্লোট থার্মোস্ট্যাটিক ট্র্যাপ একটি নিখুঁত স্টিম ট্র্যাপের সবচেয়ে কাছাকাছি। স্টিমের চাপ যেভাবে পরিবর্তিত হোক না কেন, ঘনীভূত বাষ্প উৎপন্ন হওয়ার পরেই তা যত তাড়াতাড়ি সম্ভব নির্গত হয়ে যাবে।

ফ্লোট থার্মোস্ট্যাটিক স্টিম ট্র্যাপের সুবিধাগুলি

ট্র্যাপটি বাষ্পের তাপমাত্রায় অবিচ্ছিন্নভাবে ঘনীভূত জল নির্গমন করে। এই কারণে, যেসব ক্ষেত্রে প্রদত্ত উত্তপ্ত পৃষ্ঠতলের তাপ স্থানান্তর হার বেশি, সেসব ক্ষেত্রে এটি একটি উৎকৃষ্ট পছন্দ।

এটি বেশি বা কম উভয় প্রকার ঘনীভূত তরলের চাপ সমানভাবে সামলাতে পারে এবং চাপ বা প্রবাহের ব্যাপক ও অপ্রত্যাশিত ওঠানামায় এর উপর কোনো প্রভাব পড়ে না।

যতক্ষণ একটি স্বয়ংক্রিয় ভেন্ট ইনস্টল করা থাকে, ততক্ষণ ট্র্যাপটি অবাধে বাতাস বের করে দিতে পারে।

এর আকারের তুলনায় এটি একটি অসাধারণ ক্ষমতা।

স্টিম লক রিলিজ ভালভযুক্ত সংস্করণটিই একমাত্র ট্র্যাপ যা ওয়াটার হ্যামার প্রতিরোধী যেকোনো স্টিম লকের জন্য সম্পূর্ণরূপে উপযুক্ত।

ফ্লোট থার্মোস্ট্যাটিক স্টিম ট্র্যাপের অসুবিধাগুলি

উল্টানো বালতি ট্র্যাপের মতো ততটা সংবেদনশীল না হলেও, তীব্র দশা পরিবর্তনের কারণে ফ্লোট ট্র্যাপ ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে, এবং যদি এটিকে কোনো উন্মুক্ত স্থানে স্থাপন করতে হয়, তবে এর মূল অংশটি কিছুটা পেছনের দিকে থাকা উচিত, এবং/অথবা এর সাথে একটি ছোট দ্বিতীয় সমন্বয়কারী ড্রেন ট্র্যাপ যুক্ত করা উচিত।

অন্যান্য সকল যান্ত্রিক ট্র্যাপের মতোই, পরিবর্তনশীল চাপের পরিসরে কাজ করার জন্য একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন অভ্যন্তরীণ কাঠামোর প্রয়োজন হয়। উচ্চতর ডিফারেনশিয়াল চাপে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা ট্র্যাপগুলিতে ফ্লোটের প্লবতার ভারসাম্য বজায় রাখতে ছোট ছিদ্র থাকে। যদি ট্র্যাপটি প্রত্যাশার চেয়ে বেশি ডিফারেনশিয়াল চাপের সম্মুখীন হয়, তবে এটি বন্ধ হয়ে যাবে এবং ঘনীভূত জল যেতে দেবে না।

উল্টানো বালতি স্টিম ট্র্যাপ (যান্ত্রিক স্টিম ট্র্যাপ)

(i) ব্যারেলটি ঝুলে গিয়ে ভালভটিকে তার আসন থেকে খুলে ফেলে। ঘনীভূত জল বালতির তলার নিচ দিয়ে প্রবাহিত হয়ে বালতিটি ভরে ফেলে এবং নির্গমন পথ দিয়ে বেরিয়ে যায়।

(ii) বাষ্পের আগমনে ব্যারেলটি ভেসে ওঠে, যা পরে উপরে উঠে নির্গমন পথটি বন্ধ করে দেয়।

(iii) বালতির বাষ্প ঘনীভূত না হওয়া পর্যন্ত অথবা নির্গমন ছিদ্র দিয়ে বুদবুদ আকারে ট্র্যাপের উপরের অংশে না ওঠা পর্যন্ত ট্র্যাপটি বন্ধ থাকে। এরপর এটি নিচে নেমে যায় এবং ভালভের বেশিরভাগ অংশকে তার আসন থেকে টেনে খুলে ফেলে। জমে থাকা ঘনীভূত জল নিষ্কাশিত হয় এবং এই চক্রটি চলতে থাকে।

(ii)-তে, চালু করার সময় ট্র্যাপে পৌঁছানো বাতাস বাকেটকে প্লবতা প্রদান করবে এবং ভালভটি বন্ধ করে দেবে। বাকেট ভেন্টটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি বাতাসকে ট্র্যাপের উপরের দিকে বেরিয়ে যেতে দেয়, যা অবশেষে বেশিরভাগ ভালভ সিটের মধ্য দিয়ে নির্গত হয়। ছোট ছিদ্র এবং কম চাপের পার্থক্যের কারণে, ট্র্যাপগুলো তুলনামূলকভাবে ধীরে বাতাস বের করে দেয়। একই সাথে, বাতাস বেরিয়ে যাওয়ার পর ট্র্যাপটি কাজ করার জন্য এটিকে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ বাষ্পের মধ্য দিয়ে যেতে হয় (এবং এর ফলে অপচয় হয়)। ট্র্যাপের বাইরে সমান্তরাল ভেন্ট স্থাপন করলে চালু হওয়ার সময় কমে যায়।

সুবিধাগুলিউল্টানো বালতি স্টিম ট্র্যাপ

উচ্চ চাপ প্রতিরোধ করার জন্য উল্টানো বালতি আকৃতির স্টিম ট্র্যাপটি তৈরি করা হয়েছিল।

এক প্রকার ভাসমান থার্মোস্ট্যাটিক স্টিম বেইটের মতো, এটি ওয়াটার হ্যামার পরিস্থিতিও খুব ভালোভাবে সহ্য করতে পারে।

খাঁজের উপর একটি চেক ভালভ যুক্ত করে এটিকে অতি-উত্তপ্ত বাষ্প লাইনে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এর ফেইলর মোড মাঝে মাঝে উন্মুক্ত থাকে, তাই টারবাইন ড্রেনেজের মতো যেসব অ্যাপ্লিকেশনে এই কার্যকারিতার প্রয়োজন হয়, সেগুলোর জন্য এটি অধিকতর নিরাপদ।

উল্টানো বালতি স্টিম ট্র্যাপের অসুবিধাগুলি

বালতির উপরের ছিদ্রটি ছোট হওয়ার কারণে এই ট্র্যাপটি দিয়ে বাতাস খুব ধীরে বের হয়। ছিদ্রটি বড় করা যায় না, কারণ স্বাভাবিক কার্যকারিতার সময় এর মধ্য দিয়ে বাষ্প খুব দ্রুত বেরিয়ে যাবে।

বালতির কিনারার চারপাশে সীল হিসেবে কাজ করার জন্য ট্র্যাপের মূল অংশে পর্যাপ্ত পরিমাণে জল থাকা উচিত। যদি ট্র্যাপটি তার জলরোধী সীল হারিয়ে ফেলে, তাহলে আউটলেট ভালভের মাধ্যমে বাষ্প নষ্ট হয়। এটি প্রায়শই এমন ক্ষেত্রে ঘটতে পারে যেখানে বাষ্পের চাপ হঠাৎ কমে যায়, যার ফলে ট্র্যাপের মূল অংশে থাকা কিছু ঘনীভূত জল ‘ঝট করে’ বাষ্পে পরিণত হয়। ব্যারেলটি তার প্লবতা হারিয়ে ডুবে যায়, ফলে নতুন বাষ্প জল নিষ্কাশন ছিদ্র দিয়ে বেরিয়ে যেতে পারে। শুধুমাত্র যখন পর্যাপ্ত পরিমাণে ঘনীভূত জল স্টিম ট্র্যাপে পৌঁছায়, তখনই বাষ্পের অপচয় রোধ করার জন্য এটিকে আবার জলরোধী সীল করা যায়।

যেখানে প্ল্যান্টের চাপের ওঠানামা প্রত্যাশিত, এমন কোনো অ্যাপ্লিকেশনে যদি একটি ইনভার্টেড বাকেট ট্র্যাপ ব্যবহার করা হয়, তবে ট্র্যাপটির আগে ইনলেট লাইনে একটি চেক ভালভ স্থাপন করা উচিত। বাষ্প এবং জল নির্দেশিত দিকে অবাধে প্রবাহিত হতে পারে, কিন্তু বিপরীত প্রবাহ অসম্ভব, কারণ চেক ভালভটি তার সিটের সাথে চেপে থাকে।

অতি-উত্তপ্ত বাষ্পের উচ্চ তাপমাত্রার কারণে একটি ইনভার্টেড বাকেট ট্র্যাপ তার ওয়াটার সিল হারাতে পারে। এমন ক্ষেত্রে, ট্র্যাপের আগে একটি চেক ভালভ থাকা অপরিহার্য বলে বিবেচনা করা উচিত। খুব কম ইনভার্টেড বাকেট ট্র্যাপই স্ট্যান্ডার্ড হিসেবে একটি সমন্বিত “চেক ভালভ” সহ তৈরি করা হয়।

যদি একটি ইনভার্টেড বাকেট ট্র্যাপকে প্রায় হিমাঙ্কের নিচের তাপমাত্রায় খোলা অবস্থায় রাখা হয়, তবে দশা পরিবর্তনের কারণে এটি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। বিভিন্ন ধরণের মেকানিক্যাল ট্র্যাপের মতোই, পরিস্থিতি খুব বেশি প্রতিকূল না হলে সঠিক ইনসুলেশন এই সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে উঠতে পারে। যদি প্রত্যাশিত পরিবেশগত অবস্থা শূন্যের অনেক নিচে থাকে, তবে কাজটি করার জন্য অনেক শক্তিশালী ট্র্যাপ রয়েছে যা সাবধানে বিবেচনা করা উচিত। প্রধান ড্রেনের ক্ষেত্রে, একটি থার্মোডাইনামিক ট্র্যাপই হবে প্রাথমিক পছন্দ।

ফ্লোট ট্র্যাপের মতোই, ইনভার্টেড বাকেট ট্র্যাপের মুখটি সর্বোচ্চ চাপের পার্থক্য ধারণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। যদি ট্র্যাপটি প্রত্যাশার চেয়ে বেশি চাপের পার্থক্যের সম্মুখীন হয়, তবে এটি বন্ধ হয়ে যাবে এবং ঘনীভূত জল যেতে দেবে না। বিভিন্ন চাপের পরিসর সামাল দেওয়ার জন্য এটি নানা আকারের ছিদ্রপথে পাওয়া যায়।