यांत्रिक स्टीम ट्रैप भाप और संघनित द्रव के घनत्व में अंतर के आधार पर काम करते हैं। ये बड़ी मात्रा में संघनित द्रव को लगातार प्रवाहित कर सकते हैं और विभिन्न प्रकार की प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त हैं। इनमें फ्लोट और इनवर्टेड बकेट स्टीम ट्रैप शामिल हैं।

बॉल फ्लोट स्टीम ट्रैप (मैकेनिकल स्टीम ट्रैप)

फ्लोट ट्रैप भाप और संघनित जल के घनत्व में अंतर को महसूस करके काम करते हैं। दाईं ओर चित्र में दिखाए गए ट्रैप (एयर वाल्व वाला फ्लोट ट्रैप) के मामले में, ट्रैप तक पहुंचने वाला संघनित जल फ्लोट को ऊपर उठाता है, जिससे वाल्व अपनी सीट से हट जाता है और हवा निकल जाती है।

आधुनिक ट्रैप में रेगुलेटर वेंट का उपयोग किया जाता है, जैसा कि दाईं ओर की तस्वीर में दिखाया गया है (रेगुलेटर वेंट वाले फ्लोट ट्रैप)। इससे प्रारंभिक हवा का प्रवाह होता है जबकि ट्रैप संघनित जल को भी संभालता है।

स्वचालित वेंट एक संतुलित दबाव ब्लैडर असेंबली का उपयोग करता है जो एक रेगुलेटर स्टीम ट्रैप के समान होता है, और यह कंडेनसेट स्तर के ऊपर स्टीम क्षेत्र में स्थित होता है।

जब प्रारंभिक हवा निकल जाती है, तो यह तब तक बंद रहता है जब तक कि पारंपरिक संचालन के दौरान हवा या अन्य गैर-संघनीय गैसें जमा नहीं हो जातीं और हवा/भाप मिश्रण का तापमान कम करके इसे खोला नहीं जाता।

रेगुलेटर वेंट ठंडी शुरुआत के दौरान संघनन क्षमता में उल्लेखनीय सुधार करने का अतिरिक्त लाभ प्रदान करता है।

पहले, यदि सिस्टम में वाटर हैमर की समस्या होती थी, तो रेगुलेटर वेंट में कुछ कमजोरी पाई जाती थी। गंभीर वाटर हैमर होने पर बॉल भी टूट सकती थी। हालांकि, आधुनिक फ्लोट ट्रैप में, वेंट एक कॉम्पैक्ट, बेहद मजबूत स्टेनलेस स्टील कैप्सूल हो सकता है, और बॉल पर इस्तेमाल की जाने वाली आधुनिक वेल्डिंग तकनीकें पूरे फ्लोट को वाटर हैमर की स्थिति में बेहद मजबूत और भरोसेमंद बनाती हैं।

कुछ मायनों में, फ्लोट थर्मोस्टैटिक ट्रैप एक आदर्श स्टीम ट्रैप के सबसे करीब है। स्टीम के दबाव में चाहे जो भी बदलाव आए, संघनन होने के बाद इसे यथाशीघ्र बाहर निकाल दिया जाएगा।

फ्लोट थर्मोस्टैटिक स्टीम ट्रैप के लाभ

यह ट्रैप लगातार भाप के तापमान पर संघनित जल को बाहर निकालता है। इसी कारण यह उन अनुप्रयोगों के लिए सर्वोपरि विकल्प है जहाँ प्रदान की गई गर्म सतह के क्षेत्रफल की ऊष्मा स्थानांतरण दर अधिक होती है।

यह भारी या हल्के संघनन भार को समान रूप से अच्छी तरह से संभालता है और दबाव या प्रवाह में व्यापक और अप्रत्याशित उतार-चढ़ाव से अप्रभावित रहता है।

जब तक स्वचालित वेंटिलेशन सिस्टम लगा रहता है, तब तक ट्रैप से हवा बाहर निकल सकती है।

अपने आकार के हिसाब से, यह एक असाधारण क्षमता है।

स्टीम लॉक रिलीज वाल्व वाला संस्करण ही एकमात्र ऐसा ट्रैप है जो वाटर हैमर के प्रति प्रतिरोधी किसी भी स्टीम लॉक के लिए पूरी तरह से उपयुक्त है।

फ्लोट थर्मोस्टैटिक स्टीम ट्रैप के नुकसान

हालांकि उल्टे बाल्टी वाले ट्रैप की तरह संवेदनशील नहीं होते, फिर भी फ्लोट ट्रैप हिंसक चरण परिवर्तनों से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं, और यदि इसे किसी खुले स्थान पर स्थापित किया जाना है तो मुख्य भाग को इंसुलेट किया जाना चाहिए, और/या एक छोटे द्वितीयक समायोजन ड्रेन ट्रैप के साथ पूरक किया जाना चाहिए।

सभी यांत्रिक ट्रैपों की तरह, परिवर्तनशील दबाव सीमा पर कार्य करने के लिए एक पूरी तरह से अलग आंतरिक संरचना की आवश्यकता होती है। उच्च विभेदक दबावों पर कार्य करने के लिए डिज़ाइन किए गए ट्रैपों में फ्लोट के उत्प्लावन बल को संतुलित करने के लिए छोटे छिद्र होते हैं। यदि ट्रैप अपेक्षा से अधिक विभेदक दबाव के अधीन होता है, तो वह बंद हो जाएगा और संघनन को आगे नहीं जाने देगा।

उल्टे बाल्टीनुमा भाप जाल (यांत्रिक भाप जाल)

(i) बैरल झुक जाता है, जिससे वाल्व अपनी सीट से हट जाता है। संघनन बाल्टी के तल के नीचे बहता है, बाल्टी को भर देता है और आउटलेट के माध्यम से बह जाता है।

(ii) भाप के आने से बैरल तैरने लगता है, जो फिर ऊपर उठता है और आउटलेट को बंद कर देता है।

(iii) बाल्टी में मौजूद भाप के संघनित होने या वेंट होल से बुलबुले बनकर ट्रैप बॉडी के ऊपरी भाग तक पहुँचने तक ट्रैप बंद रहता है। इसके बाद भाप नीचे बैठ जाती है और वाल्व का अधिकांश भाग अपनी जगह से हट जाता है। संचित संघनित जल निकल जाता है और यह चक्र निरंतर चलता रहता है।

(ii) में, स्टार्ट-अप के समय ट्रैप तक पहुँचने वाली हवा बकेट को उत्प्लावन बल प्रदान करेगी और वाल्व को बंद कर देगी। बकेट वेंट महत्वपूर्ण है ताकि हवा ट्रैप के ऊपरी भाग तक निकल सके और अंततः अधिकांश वाल्व सीटों से होकर बाहर निकल जाए। छोटे छिद्रों और कम दबाव अंतर के कारण, ट्रैप से हवा निकलने में अपेक्षाकृत अधिक समय लगता है। साथ ही, हवा निकलने के बाद ट्रैप के काम करने के लिए, इसमें से एक निश्चित मात्रा में भाप गुजरनी चाहिए (और इस प्रकार भाप बर्बाद होनी चाहिए)। ट्रैप के बाहर लगाए गए समानांतर वेंट स्टार्ट-अप समय को कम करते हैं।

के लाभउल्टे बाल्टी भाप जाल

उच्च दबाव का सामना करने के लिए उल्टे बाल्टीनुमा स्टीम ट्रैप का निर्माण किया गया था।

यह एक तैरते हुए थर्मोस्टैटिक स्टीम बेट की तरह है, जो वाटर हैमर की स्थितियों को बहुत अच्छी तरह से सहन कर लेता है।

इसका उपयोग सुपरहीटेड स्टीम लाइन पर किया जा सकता है, जिसमें ग्रूव पर एक चेक वाल्व जोड़ा जाता है।

कभी-कभी विफलता का तरीका खुला होता है, इसलिए यह उन अनुप्रयोगों के लिए अधिक सुरक्षित है जिन्हें इस कार्यक्षमता की आवश्यकता होती है, जैसे कि टरबाइन जल निकासी।

उल्टे बाल्टी स्टीम ट्रैप के नुकसान

बाल्टी के ऊपरी भाग में छोटे छेद के कारण, यह ट्रैप हवा को बहुत धीरे-धीरे बाहर निकालेगा। छेद को बड़ा नहीं किया जा सकता क्योंकि सामान्य संचालन के दौरान भाप बहुत तेज़ी से बाहर निकल जाएगी।

बकेट के किनारे पर सील बनाने के लिए ट्रैप के अंदर पर्याप्त पानी होना चाहिए। यदि ट्रैप की वॉटर सील टूट जाती है, तो आउटलेट वाल्व से भाप बर्बाद हो जाती है। ऐसा अक्सर उन अनुप्रयोगों में होता है जहां भाप के दबाव में अचानक गिरावट आती है, जिससे ट्रैप के अंदर मौजूद कुछ संघनित पानी भाप में बदल जाता है। बैरल का उत्प्लावन बल समाप्त हो जाता है और वह डूब जाता है, जिससे ताज़ी भाप रिसाव छिद्रों से बाहर निकल जाती है। भाप ट्रैप को दोबारा वॉटर सील किया जा सकता है ताकि भाप बर्बाद न हो। पर्याप्त संघनित पानी स्टीम ट्रैप तक पहुंचने पर ही इसे फिर से वॉटर सील किया जा सकता है।

यदि किसी ऐसे अनुप्रयोग में उल्टे बकेट ट्रैप का उपयोग किया जाता है जहाँ संयंत्र के दबाव में उतार-चढ़ाव की संभावना होती है, तो ट्रैप से पहले इनलेट लाइन में एक चेक वाल्व स्थापित किया जाना चाहिए। भाप और पानी निर्दिष्ट दिशा में स्वतंत्र रूप से प्रवाहित हो सकते हैं, जबकि विपरीत प्रवाह असंभव है क्योंकि चेक वाल्व अपनी सीट से सटा रहता है।

अत्यधिक गर्म भाप का उच्च तापमान उल्टे बकेट ट्रैप की जल सील को खराब कर सकता है। ऐसे मामलों में, ट्रैप से पहले एक चेक वाल्व लगाना आवश्यक समझा जाता है। हालांकि, बहुत कम उल्टे बकेट ट्रैप में ही मानक के रूप में एकीकृत "चेक वाल्व" लगा होता है।

यदि उल्टे बकेट ट्रैप को शून्य से नीचे के तापमान के करीब खुला छोड़ दिया जाए, तो फेज परिवर्तन के कारण उसे नुकसान हो सकता है। अन्य प्रकार के मैकेनिकल ट्रैप की तरह, उचित इन्सुलेशन से इस कमी को दूर किया जा सकता है, बशर्ते परिस्थितियाँ बहुत कठोर न हों। यदि अपेक्षित पर्यावरणीय परिस्थितियाँ शून्य से काफी नीचे हों, तो ऐसे कई शक्तिशाली ट्रैप उपलब्ध हैं जिन पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए। मुख्य नाली के मामले में, थर्मोडायनामिक ट्रैप सबसे उपयुक्त विकल्प होगा।

फ्लोट ट्रैप की तरह, इनवर्टेड बकेट ट्रैप का मुख भी अधिकतम दबाव अंतर को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यदि ट्रैप पर अपेक्षा से अधिक दबाव अंतर पड़ता है, तो यह बंद हो जाएगा और संघनन को निकलने नहीं देगा। यह विभिन्न दबाव आकारों के छिद्रों में उपलब्ध है, जो दबाव की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करते हैं।