증기 트랩 비교: 원리 – 실험 – 스팀 시스템에 맞는 최적 선택

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증기 트랩 비교: 원리 – 실험 – 스팀 시스템에 맞는 최적 선택

현장에서 증기 트랩이 “하얀 증기”만 뿜어서 정상인지 고장인지 헷갈린 적이 있나요? 이 글에서는 DIVI 공장에서 실제로 진행된 실험을 기반으로 세 가지 대표적인 증기 트랩을 비교합니다. 1톤/시간 보일러를 직접 운전하여 각 트랩의 작동 방식, 배출량, 적용 위치를 명확하게 확인할 수 있었습니다.

본문 목차

I. DIVI 실험 개요

DIVI는 공장 실제 조건을 그대로 재현하기 위해 1톤/시간 보일러를 운전하여 열교환기 그룹을 통과시키고 실제 응축수를 생성한 후, 각 증기 트랩의 배출 주기·반응·유량을 관찰했습니다. 이 데이터 기반 접근 방식은 단순 이론 설명과 달리 훨씬 정확하고 신뢰도 높은 평가를 제공합니다.

Thực nghiệm các loại bẫy hơi

1. 시험 시스템 구성

사용 장비:

콤팩트 펠릿 보일러
증기 용량: 1톤/시간
설계 압력: 12 bar
실제 압력: 10 bar
콤팩트한 크기, 공간 최적화
국가 기준에 부합하는 안전장치

증기는 다음을 거침:

실제 응축수 생성용 열교환기
3종 트랩 시험:
- 플로트 트랩
- 디스크 트랩
- 버킷 트랩

실험 과정은 DIVI 엔지니어와 학생 교육에도 활용되어 증기 시스템을 직관적으로 이해할 수 있도록 구성되었습니다.

2. 실험 목적

DIVI는 각 증기 트랩의 배출 주기, 반응 속도, 부하 변화에 따른 안정성을 측정하고, 공장에서 가장 흔한 질문인 “왜 트랩에서 하얀 증기가 계속 나오는가?” 를 실험적으로 분석했습니다. 실험 결과는 제조 설비, 부하, 응축수량에 따라 적합한 트랩을 추천하는 근거가 되며, 증기 손실을 줄이고 효율 및 연료 절약을 극대화하는 솔루션 제안에 활용됩니다.

II. DIVI 실험 데이터 기반 증기 트랩 비교

1. 배출 주기 비교

플로트 트랩

일정하게 열림
연속·강한 배출

디스크 트랩

강하게 ‘탁’ 하고 배출
즉시 닫힘

버킷 트랩

명확한 반복 사이클
일정하고 안정적

2. 응축수 배출량 비교

스팀 트랩 종류	배출 유량	적용 공정
플로트 트랩	가장 높음	응축수 부하가 높은 지점
인버티드 버킷 트랩	중간	안정된 부하, 너무 높지 않은 조건
디스크 트랩	가장 낮음	소규모 배출 지점, 낮은 부하

3. 부하 안정성 비교

부하 변동 심함 → 플로트 트랩
장시간 일정 부하 → 버킷 트랩
부하 낮음, 작은 배출 지점 → 디스크 트랩

4. 종합 비교표

비교 기준	플로트 트랩	디스크 트랩	인버티드 버킷 트랩
배출 주기	연속 배출	간헐적 배출	주기적 배출
배출 유량	매우 높음	낮음	중간
안정성	매우 안정적	주변 온도에 민감	매우 안정적
내구성	보통	높음	매우 높음
적합 부하	대형 부하	소형 부하	중–대형 부하
단점	오염수에 취약함	열에 민감, 주기가 불안정할 수 있음	초대량 유량에는 부적합

III. 왜 트랩에서 하얀 증기가 나오는가?

Hiện tượng hơi trắng của bẫy hơi

이 질문은 현장 기술자의 90%가 오해하는 부분입니다.실험 결과, 세 가지 트랩 모두 하얀 증기를 배출합니다.

1. 그러나 이 증기는 ‘라이브 스팀(살아있는 증기)’가 아니라 ‘플래시 스팀(2차 증기)’입니다.

원리:

3 bar 응축수 온도: 143.6°C
대기압(1 bar)으로 방출되면:
- 압력이 순간적으로 낮아짐
- 100°C 이상 초과된 물이 즉시 기화
- → 하얀 증기로 보임

즉, 트랩이 정상 작동해도 하얀 증기는 자연스러운 현상입니다.

1. 정상일 때 특징

정상적으로 트랩이 작동하는 경우, 배출 주기가 설계된 특성대로 일정하게 이루어지며 과도하게 길어지거나 혼란스러워지지 않는다. 내부 메커니즘은 유입되는 응축수량에 빠르고 민감하게 반응하며, 열림과 닫힘이 안정적으로 진행된다. 또한 입구와 출구의 온도는 각 트랩 종류에 맞는 정상 범위에 있으며, 비정상적인 온도 차이는 나타나지 않는다. 마지막으로 트랩에는 흔들림, 충격, 큰 소음 등이 없으며, 이는 시스템이 올바르게 운전되고 있음을 의미한다.

2. 비정상일 때 특징

트랩에 문제가 발생하면 다음과 같은 명확한 징후가 나타난다. 배출이 주기 없이 100% 연속적으로 이루어지며, 이는 라이브 스팀이 그대로 누설되고 있음을 의미한다. 내부에는 더 이상 응축수가 통과하지 않거나 유량이 너무 적어 밸브가 설계대로 닫히지 못한다. 또한 트랩에서는 크고 지속적인 소음이 발생하며, 고속 증기가 그대로 외부로 빠져나가고 있다는 신호이다. 그 결과, 뒤쪽 설비는 필요한 열을 제대로 공급받지 못하고 가열 시간이 길어지며, 연료 소비가 크게 증가하게 된다.

IV. 각 트랩의 적합한 적용 분야

1. 플로트 트랩

플로트 트랩은 응축수 유량이 큰 위치, 즉 연속적이고 안정적인 배출이 필요한 지점에 특히 적합하다. 이 트랩은 대용량 건조기, 선형 제어밸브를 사용하는 가열 장비, 또는 부하에 따라 응축수가 지속적으로 생성되는 모든 지점에서 효과적으로 작동한다.수위에 따라 개폐되는 구조 덕분에 플로트 트랩은 응축수를 정확한 시점에 배출하여 정체를 방지하고, 열전달 효율을 항상 최적 상태로 유지할 수 있다.

Ứng dụng của từng loại bẫy hơi

2. 디스크 트랩

디스크 트랩은 소규모·산발적인 배출 지점에 가장 적합하며, 응축수량은 많지 않지만 빠르고 확실한 배출이 필요한 곳에서 효과적이다. 또한 긴 스팀 배관에서 이동 중에 생기는 소량의 응축수를 제거하는 용도로도 널리 사용된다.소형 건조 장비나 응축수 생성이 적은 시스템에서도 디스크 트랩은 빠른 개폐 성능, 높은 내압성, 컴팩트한 구조와 쉬운 설치 덕분에 매우 효율적으로 운전된다.

3. 버킷 트랩

버킷 트랩은 부하가 안정적이고 응축수 유량 변화가 크지 않은 시스템에서 특히 적합하다. 이 트랩은 24시간 연속 운전되는 설비, 특히 배출 주기가 일정하고 중단 없이 유지되어야 하는 열교환기 등에 매우 효과적으로 사용된다.견고한 기계적 구조와 오염된 증기에도 잘 견디는 특성 덕분에, 버킷 트랩은 높은 내구성과 낮은 유지보수 요구가 필요한 현장에서 이상적인 선택이 된다. 이를 통해 장기적으로 운영 비용을 절감하고 시스템 안정성을 높일 수 있다.