آشنایی با قطعات اسپرسوساز - شیر ضد خلأ

شیر ضد خلأ چیست و چه نقشی در دستگاه اسپرسوساز ایفا می‌کند؟

شیر وکیوم برکر یا شیر ضد خلأ (Vacuum Breaker Valve) در کنار شیر ایمنی (Pressure Relief Valve)، سنسور دما (Temperature Probe) و سنسور سطح آب (Water Level Probe)، جزو چهار اتصال اصلی بویلرهای دستگاه اسپرسوساز است. شیر آنتی وکیوم یا ضد خلأ همانطور که از نامش پیداست به صورت کلی جهت جلوگیری از ایجاد خلأ (فشار منفی) در یک سیستم‌ ترمودینامیکی فشار بالا استفاده می‌شود. ایجاد خلأ یا فشار منفی در اکثر سیستم‌ها ضمن ایجاد تداخل در مسیر جریان سیال، ممکن است باعث وارد شدن خسارت به بویلر و ادوات آن شود. در مخازن با تخلیه سیال، مخصوصا مخازن دارای پمپ (مانند اسپرسوسازها) مکش و در نتیجه آن فشار منفی زیادی ایجاد می شود. این فشار منفی مانند یک مانع در برابر حرکت آزاد سیال درون سیستم مقاومت ایجاد خواهد کرد. این فشار منفی در صورت بی کیفیت بودن بدنه بویلر و یا اتصالات و ادوات متصل به آن ممکن است باعث تغییر شکل بویلر و یا شکستن اتصلات آن شود.
ایجاد فشار منفی در یک سیستم حاوی سیالات دلایل متعددی می‌تواند داشته باشد که مکش و تخلیه سیستم از جمله عوامل اصلی این پدیده به حساب می‌آیند. وکیوم برکر یک شیر بخار یک طرفه کوچک در بالای بویلر اسپرسوساز است که به آن پیچ می‌شود و تا زمانی که در بویلر فشار بخار کافی برای بسته شدن آن وجود نداشته باشد و فشار درون بویلر با فشار اتاق برابر باشد، باز است و محفظه درون بویلر دستگاه اسپرسوساز با هوای بیرون آن مرتبط خواهد بود.
Image
اسپرسوسازهای خیلی قدیمی شیر خلأ شکن نداشتند و در نتیجه دو اتفاق ناگوار رخ می‌داد:

1- به صورت کلی، همیشه تقریبا دو سوم بویلر اسپرسوسازها از آب پر می‌شود. هنگام سرد بودن سیستم یک سوم باقی مانده فضای بویلر از هوا پر است، و هنگام گرم شدن سیستم این فضا با بخار آب پر می‌شود. در دستگاه‌های اسپرسوساز از این بخار آب برای تهیه فوم شیر استفاده می‌شود. هنگامی که دستگاه اسپرسوساز برای اولین بار گرم می‌شود، هوای درون بویلر قبل از گرم شدن آب گرم می‌شود. ملکول‌های گرم شده هوا منبسط شده و فشار هوای ایجاد شده برای پرشرسات مانند فشار بخار به نظر می‌رسد. در نتیجه، فشارسنج بویلر اسپرسوساز، فشار کامل را نشان می‌دهد و با دستور پرشرستات، المنت گرمایشی بویلر اسپرسوساز قبل از گرم شدن کافی آب درون بویلر و بدون تولید بخار، خاموش می‌شود. در این حالت باریستا نمی‌توانست تفاوت را تشخیص دهد و هنگامی که برای تهیه فوم شیر، شیر بخار اسپرسوساز را باز می‌کرد، به جای بخار، مقدار کمی هوای گرم را به صورت انفجاری دریافت می کرد و به دنبال آن فشار بویلر اسپرسوساز به سرعت کاهش کاهش پیدا می‌کرد. هنگامی که شیر بخار اسپرسوساز توسط باریستا باز می‌شد، با بیرون رانده شدن هوای گرم از مخزن، فشار کاهش پیدا کرده و با دستور مجدد پرشرستات المنت مجددا روشن می‌شد و دستگاه شروع به تولید بخار می‌کرد. در عمل، با بازکردن دریچه بخار در اولین روشن کردن دستگاه، و بستن آن به محض اینکه مقدار قابل توجهی بخار شروع به خروج از دریچه بخار می‌کرد، باریستا از ایجاد فشار کاذب در سیستم جلوگیری می‌کرد. بعد از آن، با گرم شدن کافی آب و خالی شدن بویلر اسپرسوساز از هوا، سیستم به طور عادی کار می‌کرد.

2- با اتمام شیفت کاری و خاموش کردن دستگاه، بویلر خنک شده و بخار درون آن متراکم و منقبض می‌شود. در نتیجه یک خلأء (فشار منفی) ایجاد می‌شود که شیر باقی مانده در نازل بخار و شیر بخار اسپرسوساز را به درون دیگ بخار می‌مکد. در شیر، باکتری‌هایی وجود دارند که در محیط گرم و مرطوب رشد می‌کنند و حرارت موجود در دستگاه‌های اسپرسوساز آنها را آزار نمی‌دهد. نتیجه این اتفاق در دستگاه اسپرسوساز بویلری است که بوی شیر گندیده می دهد و به آب درون خود رنگ و طعم بسیار نامطبوع خواهد داد. در عمل، هنگام خاموش کردن دستگاه اسپرسوساز، برای جلوگیری از ایجاد فشار منفی و مکیده شدن شیر به داخل بویلر، باریستا باید به خاطر می‌داشت که تا زمان خنک شدن دستگاه، دریچه بخار دستگاه اسپرسوساز را باز بگذارد. حتی یک بار فراموش کردن این کار، می‌توانست منجر به یک وضعیت ناخوشایند و یک تعمیر گران قیمت شود.
Image
همانطور که گفته شد، مهمترین وظایف شیر خلاء شکن در اسپرسوسازها جلوگیری از ایجاد «فشار کاذب» در هنگام گرم شدن بویلر دستگاه اسپرسوساز هیت اکسچینجر یا بویلر اصلی دستگاه‌ اسپرسوساز مولتی بویلر و همچنین جلوگیری از ایجاد «فشار منفی» یا خلاء در هنگام سرد شدن بویلر است. علاوه بر این، شیر ضد خلاء هنگامی که بویلر اسپرسوساز برای اولین بار آبگیری می‌کند، به هوای درون بویلر اجازه می‎دهد تا از بویلر خارج شود تا آب جایگزین آن شود و هنگامی که بویلر در حال گرم شدن است، به آب و هوای درون بویلر اجازه می‌دهد منبسط شده، تا هوا کاملا از بویلر خارج شده و بخار آب جایگزین آن شود. هنگامی که فشار بخار درون بویلر اسپرسوساز کافی باشد، با بسته شدن شیر خلاء شکن، بویلر آب بندی شده و فشار به بالاتر از یک اتمسفر خواهد رسید.

شیر وکیوم برکر در دستگاه اسپرسوساز چگونه عمل می‌کند؟


هنگام گرم شدن بویلر، وکیوم برکر اجازه ‌می‌دهد تا هوای گرم در حال انبساط از بویلر خارج شود. زمانی که محفظه بویلر کاملا از هوا تخلیه شده و با بخار آب پر شود، فشار بخار ایجاد شده، پیستون وکیوم برکر را به بیرون هدایت کرده و شیر را می‌بندد. بنابراین باریستا مجبور نیست به یاد داشته باشد که شیر بخار را به صورت دستی باز کرده و پس از خنک شدن کامل دستگاه، آن را ببندد. در زمان خنک شدن، به محض اینکه فشار بخار درون بویلر از فشار هوای درون اتاق (فشار اتمسفر) پایین‌تر بیاید، شیر ضد خلأء باز می‌شود و از ایجاد خلأء در داخل بویلر دستگاه اسپرسوساز جلوگیری می‌کند. در نتیجه از ایجاد فشار منفی که ممکن است شیر باقی مانده درون استیم وند را به داخل بویلر بمکد، جلوگیری خواهد شد.
اگر وکیوم برکر بویلر دستگاه اسپرسوساز شما خراب باشد چه اتفاقی می‌افتد؟

در صورت خراب شدن، شیر آنتی وکیوم ممکن است به درستی بسته نشود. در این حالت، تا زمانی که بویلر فشار داشته باشد، این امر منجر به نشت مداوم بخار، بالا نرفتن و یا کاهش مداوم فشار بویلر، بیش از حد روشن شدن المنت (افزایش مصرف انرژی) و شنیده شدن صدایی منقطع و هیس مانند از بویلر خواهد شد.
برعکس، شیر وکیوم برکر ممکن است باز نشود. این اتفاق می‌تواند منجر به همان شرایط موجود در اسپرسوسازهای قدیمی بدون شیر ضد خلأء شود. هنگام روشن شدن دستگاه، فشارهوای داغ درون بویلر، فشار بخار را تقلید می‌کند و با باز شدن شیر نازل بخار، تنها یک انفجار کوتاه از هوای گرم ایجاد می‌شود و پس از آن دستگاه به طور معمول گرم خواهد شد. در هنگام خنک شدن دستگاه نیز، یک خلأء درون بویلر ایجاد می‌شود که ممکن است شیر را از استیم وند به داخل دیگ بخار بمکد و باعث بوی بد بخار آب و تغییر رنگ و طعم آب درون بویلر اسپرسوساز شما شود.

شیر ضد خلاء یک قطعه نسبتاً ارزان و یکی از ساده ترین قطعات بویلر اسپرسوساز برای تشخیص خرابی، تعمیر و یا تعویض است. در صورت خراب بودن وکیوم برکر، تعمیرکاران دستگاه اسپرسوساز معمولا ترجیح می‌دهند این قطعه را با قطعه سالم تعویض کنند. اما اگر شما هم جزو آن دسته قهوه دوستان آچار به دست هستید که دوست دارند دستگاه اسپرسوساز خود را هر از گاهی واکاوی و رفع عیب کنند، خواندن پاراگراف‌های بعدی برای شما خالی از لطف نخواهد بود.
Image
خرابی شیر وکیوم برکر چه نشانه‌هایی دارد؟

۱- به نظر می رسد که یک مار داخل دستگاه اسپرسوساز به دام افتاده است! هیسسس!! دستگاه به صورت مداوم و گاهی با وقفه‌های کوتاه صدای هیس مانند خالی شدن بخار می‌دهد. این اتفاق سه دلیل می‌تواند داشته باشد.

• گسکت یا واشری که شیر وکیوم بریکر را بر روی بویلر اسپرسوساز آب‌بندی می‌کند با گذشت زمان خراب شده است و نشتی دارد.
• اورینگ سیلیکونی روی پیستون درون ولو خراب شده است و نمی تواند پیستون را آب‌بندی کند و بخار از آن نشت می‌کند.
• رسوب آهک یا کثیفی که بر روی بدنه بالای ولو خلاء شکن ایجاد شده است، مانع از آب‌بندی اورینگ پیستون می‌شود.

راه حل: بازسازی و واشرهای جدید ضروری است. دستگاه را خاموش کنید و با باز کردن شیرهای نازل بخار، بخار درون بویلر را خارج کنید. وقتی درجه فشارسنج عدد صفر را نشان داد، شیر ضد خلاء رااز بویلر باز کنید، تمیز کنید، رسوب زدایی کنید و اورینگ و واشر بین ولو و بویلر را تعویض کنید.

۲- بعد از روشن کردن دستگاه و گرم شدن آن، گیج فشارسنج بویلر اسپرسوساز عدد ۱/۵ بار را نشان می‌دهد اما هنگامی که شیر نازل بخار را باز می‌کنید، بخار وجود ندارد، کمی هوای داغ خارج شده و فشار بویلر بلافاصله افت می‌کند. دلیل این اتفاق:

• پیستون چسبنده، یعنی وقتی فشار کاهش می یابد، پیستون سقوط نکرده و شیر باز نمی‌شود. این اتفاق از خروج هوا در هنگام گرم شدن اولیه جلوگیری می کند و "فشار کاذب" ایجاد می کند. ساقه های چسبنده در اثر کثیفی، رسوب آهک و اورینگ معیوب ایجاد می‌شود.

راه حل: همانطور که پیشتر گفته شد، تمیز کردن ولو، رسوب زدایی از پیستون و اورینگ، جایگزینی اورینگ پیستون، تعویض واشر بین ولو و بویلر و در نهایت اسمبل کردن قطعات وکیوم برکر ولو با کمی وازلین خوراکی چاره کار شما خواهد بود. گرچه همانطور که گفته شد، بسیاری از تعمیرکاران دستگاه اسپرسوساز ترجیح می‌دهند شیر ضد خلاء را به کل تعویض کنند تا اینه وقت خود را صرف تعمیر آن کنند. اگر با انجام تمام مراحل بالا باز هم مشکل برطرف نشد، ولو را با قطعه جدید تعویض کنید و آن را به خوبی آب‌بندی کنید.

اخطار: به یاد داشته باشید که بخار داخل بویلر اسپرسوساز بسیار داغ وخطرناک است. هرگز بدون خاموش کردن دستگاه اسپرسوساز و کاهش فشارش بویلر، به خلاء شکن دست نزنید.