Automatizar una válvula de purga de fondo para calderas de vapor

En países como, por ejemplo, Reino Unido, la válvula de purga de fondo para calderas de vapor está cubierta por una ley que prohíbe al personal entrar en unas calderas específicas a menos que:

• Todas las entradas por las que podría entrar vapor o agua caliente a la caldera (de otra parte del sistema) estén desconectadas de esa parte; o
• Todas válvulas o grifos que controlan la entrada de vapor o agua estén cerrados y bloqueados con seguridad. Cuando haya una tubería de purga o tanque común, la válvula de purga deberá estar construida para que se pueda abrir con una llave que pueda ser retirada sólo cuando la válvula de purga esté cerrada; y que esta sea la única llave en uso en la sala de calderas.

Ahora, se puede automatizar la válvula de purga de fondo usando un temporizador conectado a una válvula de esfera accionada neumáticamente. El temporizador debe ser capaz de abrir la válvula a una hora específica, y mantenerla abierta durante un número determinado de segundos. El uso de una purga de fondo automática asegura que esta acción tan importante se realice con regularidad y permite al encargado de la caldera realizar otros servicios.

Con instalaciones de varias calderas, las válvulas tienen que estar entrelazadas para que no más que una pueda estar abierta en cualquier momento, ya que sobrecargarían el tanque de purga. Esto se puede hacer sencillamente escalonando las horas en las que se deben realizar las purgas automáticas individuales.

Tanques de purga como alternativa en las calderas de vapor

Los tanques de purga son una alternativa preferida a los fosos de purga. La siguiente información es un extracto de la normativa de Seguridad e Higiene PM60 del Reino Unido, pero proporciona información que puede ser útil en algunos sitios que no sean de este país:

• Tradicionalmente, los tanques de purga tienen entradas tangenciales. Sin embargo, esto ha hecho que los tanques sean estructuralmente más débiles en el punto donde se encuentra la entrada. Una buena alternativa es que las líneas de purga entren de forma radial, haciendo el tanque estructuralmente mejor, y luego instalando un difusor dentro del tanque. Esta disposición también reduce la erosión que podía ocurrir dentro de un tanque con entradas tangenciales.
• El tanque tiene que cumplir con la Directiva Europea de Equipos a Presión (2002) para gases del Grupo 2. Esta directiva proporciona al fabricante las instrucciones para que cumpla con las normativas de diseño y fabricación. Como es una especificación de recipientes a presión, el tanque también necesita que se incluya un acceso para la inspección y un desagüe.
• Temperatura y presión de diseño. La presión de diseño del tanque de purga debe ser como mínimo un 25% de la presión máxima de trabajo de la caldera y la temperatura de diseño debe ser igual o superior a la temperatura de saturación para la presión de diseño del tanque.

• Tamaño. Esto depende de la presión de caldera y el tamaño de línea de purga, sin embargo:
  El venteo debe ser lo suficientemente grande para que la presión dentro del tanque no exceda 0,35 bar r. El volumen del agua remanente en el tanque debe asegurar que la temperatura del agua que rebose no supere los 43°C.
• Operación. El tanque debe trabajar con una cantidad of agua remanente y la cantidad de agua debe ser como mínimo dos veces la cantidad de agua de purga. Aproximadamente la mitad del volumen del tanque debe estar ocupado por el agua remanente y el resto del espacio con aire.
• Venteo. El venteo debe asegurar que el revaporizado salga sin peligro y que no arrastre una cantidad importante de agua por la salida de venteo. El venteo debe ser lo más recto posible y acabar con un cabezal de venteo.
• Conexión para manómetro. El tanque debe tener una conexión para manómetro, ya que el tanque está fabricado según una especificación de recipiente a presión y requiere pruebas e inspecciones regulares.
• Sistema de refrigeración. Si la temperatura del agua caliente hace que la temperatura de la salida en purga exceda el límite permitido, se debe tener un dispositivo de enfriamiento en el tanque. La elección más rentable por esta aplicación es una válvula de control autoaccionada. Si la temperatura excede el punto de consigna, la válvula abrirá y permitirá que entre en el tanque agua fría de la red.

Instalaciones de varias calderas de vapor

La disposición de tuberías para instalaciones con varias calderas está cubierta por la Normativa de Seguridad e Higiene PM60; hace mención a los siguientes puntos:

• Operación. Sólo se puede purgar una caldera puede a la vez. En realidad, el dimensionado del tanque de purga está basado en la caldera de mayor presión con la línea de purga más grande. La Ley de fábricas (1961) del Reino Unido también hace referencia a esto mismo.
• Tuberías. La siguiente figura muestra la disposición recomendada para las instalaciones con varias caldera donde la purga de fondo y la purga de TDS van al tanque de purga por separado. El colector debe estar en el tanque y no en la caldera. Se necesitan conexiones distintas en el tanque para las líneas de purga de fondo y las de purga de TDS.
• Valvulería. Cuando las líneas de purga se conectan a un colector en el tanque, cada una de las líneas deberá estar equipada con una válvula de retención y una válvula de interrupción. Esto es para prevenir la posibilidad de que el vapor o agua caliente presurizada pase de una caldera activa a otra (dentro de la cual puede haber personal trabajando) durante el mantenimiento.

La válvula de retención tendrá que trabajar con regularidad, por lo tanto el desgaste sobre el asiento es inevitable.

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