Cómo funcionan los Purgadores de vapor mecánicos

Los purgadores de vapor son válvulas diseñadas para detectar la diferencia entre el vapor y el condensado y así drenar el condensado de la línea. Su característica principal  es que  permiten que solo se drenen el condensado y atrapan el vapor para proporcionar calor y energía. Demasiado condensado en el sistema de vapor conducirá a una acumulación de presión, causando golpes dentro de la tubería y paros de trabajo, entre otros problemas. Un purgador de vapor que funcione correctamente elimina el condensado y los gases no condensables sin perder vapor vivo.

En este artículo se describen los requisitos básicos de funcionamiento de los purgadores de vapor mecánicos, teniendo en cuenta que el rendimiento de la planta es lo primordial. La selección del purgador de vapor mecánico se sigue en base a que se hayan cumplido los requisitos de presión, carga de condensado y venteo de aire, en la selección. Sin embargo, las necesidades de diseño y mantenimiento del sistema también influyen en el rendimiento y la selección.

 

Operación de los purgadores de vapor mecánicos 

Se caracterizan porque funcionan por cambios de densidad del fluido. Su funcionamiento está basado en la diferencia de densidad entre el vapor y el condensado. Estos purgadores se dividen en dos categorías, ‘purgador de boya cerrada’ y ‘purgador de cubeta invertida’. En el purgador de boya cerrada esta sube en presencia de condensado para abrir una válvula. En el de cubeta invertida esta flota cuando el vapor alcanza el purgador y cierra una válvula. Ambos son esencialmente mecánicos en su método de funcionamiento.

Al seleccionar un purgador de vapor mecánico, veamos los diferentes tipos de purgadores para eliminar condensado y las características particulares que existen en el mercado:

• Purgador de boya cerrada: como los demás purgadores mecánicos, el purgador de boya cerrada detecta la diferencia de densidad entre el vapor y el condensado. En este caso, el condensado que llega al purgador hace que la boya suba, separando la válvula de su asiento y soltando el condensado.
  La válvula está siempre inundada y nunca pasará por ella ni agua ni aire, así que en los antiguos purgadores de este tipo se elimina el aire manualmente por una llave de paso en la parte superior del cuerpo. Los purgadores modernos usan un eliminador termostático del aire que permite que el aire que hay al principio se elimine mientras maneja el condensado. El eliminador de aire usa la misma cápsula de presión equilibrada que el purgador termostático, y se encuentra en el espacio de vapor por encima del nivel del condensado.
  Después de eliminar el aire que hay al inicio, permanecerá cerrado hasta que se acumule aire u otros gases y esto hará que se abra de nuevo. El eliminador de aire termostático aumenta la capacidad de condensado en una puesta en marcha fría. En el pasado, el eliminador de aire era un punto débil cuando en el sistema había golpes de ariete. Incluso se podía dañar la boya si los golpes de ariete eran fuertes. Ahora, en los purgadores de boya modernos, el eliminador de aire termostático es una cápsula de acero inoxidable compacta y muy resistente, además, con las nuevas técnicas de soldadura que se usan en las boyas cerradas hacen que el purgador de boya-termostático sea muy resistente y fiable en situaciones de golpes de ariete. En muchos sentidos el purgador de boya-termostático es lo más cercano al purgador ideal. Manejará y descargará con facilidad el condensado según se va formando, sin tener en cuenta los cambios de presión del vapor.

• Purgador de vapor de cubeta invertida: El purgador de cubeta invertida, como su nombre implica la parte que trabaja es una cubeta invertida unida por una palanca a una válvula. Una parte esencial del purgador es un pequeño orificio de venteo en la parte superior de la cubeta. Primero la cubeta cuelga haciendo que la válvula se separe del asiento. El condensado fluye por debajo de la cubeta, llenando el cuerpo y saliendo por la salida de vaciado. Luego la entrada de vapor hace que la boya flote, sube y cierra la válvula. Y por último, el purgador permanece cerrado hasta que el vapor en la cubeta se haya condensado o haya salido por el orificio de venteo a la parte superior del cuerpo del purgador. Entonces, se hundirá haciendo que la válvula se retire de su asiento. El condensado acumulado sale y el ciclo se repite. El orificio de venteo es imprescindible para permitir que el aire escape a la parte superior del cuerpo del purgador para su descarga por el asiento de la válvula principal. El orificio y el diferencial de presión son tan pequeños que hacen que el purgador sea relativamente lento descargando aire. También ha de pasar, y por tanto gastar, un poco de vapor para que la válvula funcione una vez que se haya librado del aire. Un orificio de venteo montado en el exterior del purgador reducirá los tiempos de puesta en marcha.