¿Cómo funcionan los purgadores de vapor termodinámicos?

Este tipo de purgador de vapor opera por la energía interna y la presión del vapor. Se distingue porque funciona por cambios de dinámica en el fluido. El funcionamiento de los purgadores termodinámicos depende en parte de la formación de revaporizado del condensado. Este grupo incluye los purgadores termodinámicos, de disco, de impulso y laberinto.

 

Purgador de vapor termodinámico tradicional 

El purgador de vapor termodinámico es un purgador extremadamente robusto con un funcionamiento sencillo. Cuando se libera condensado caliente a presión, produce revaporizado que se mueve a altas velocidades. La única parte móvil es el disco encima de la cara de cierre plana dentro de la cámara de control o tapa. En la puesta en marcha, la presión de entrada eleva el disco y el condensado frío y el aire son descargados inmediatamente del aro interno, bajo el disco, y sale por los tres orificios periféricos. El condensado caliente circulando a través del paso de entrada entra en la cámara debajo del disco y la presión baja desprendiendo revaporizado. La alta velocidad crea un área de menor presión debajo del disco y lo acerca al asiento. Al mismo tiempo se produce un aumento de presión producido por el revaporizado en la cámara sobre el disco que le obliga a cerrar venciendo la presión del condensado hasta que se asienta en los anillos interno y externo. En este punto la presión encima del disco iguala a la de debajo en aro interior. De todos modos, la parte superior del disco tiene una fuerza mayor que la inferior ya que tiene más superficie sujeta a estas presiones. Finalmente, la presión en la cámara superior disminuirá por condensación del revaporizado y el disco vuelve a levantarse y el ciclo se repite. El ritmo operativo depende de la temperatura del vapor y las condiciones ambientales. La mayor parte de los purgadores permanecen cerrados entre 20 y 40 segundos. Si estos purgadores abren con demasiada frecuencia, debido quizás a una ubicación fría o con viento, el ritmo de apertura se puede relentizar simplemente montando una tapa de aislamiento.

 

Purgador de vapor termodinámico de impulsos

Un purgador de impulsos, está formado por un pistón hueco y un disco de pistón que trabaja dentro de un pistón que hace de guía. En la puesta en marcha, la válvula principal descansa en el asiento dejando un paso para que fluya por espacio entre pistón y el cilindro y el orificio en la parte superior del pistón. Al aumentar el flujo de aire y condensado actuarán en el disco del pistón y elevarán la válvula principal de su asiento para incrementar el flujo. Un poco de condensado también pasará por el espacio entre pistón y el disco, a través de hacia la salida del purgador. Cuando la temperatura del condensado se acerca a la del vapor, parte se revaporiza al pasar por el hueco. Aunque se purga por el orificio, crea una presión intermedia sobre el pistón, que hace que se coloque la válvula principal para su encuentro con la carga. Se puede ajustar el purgador moviendo la posición del pistón en relación con el asiento, pero una importante contrapresión afecta al purgador. Tiene una capacidad considerable, teniendo en cuenta su tamaño pequeño. Por otro lado, el purgador no puede cerrar completamente y dejará pasar vapor vivo con cargas muy bajas. Pero el problema principal es el espacio tan pequeño entre el pistón y el cilindro. Le afecta mucho la suciedad que se encuentra normalmente en el sistema de vapor.

 

Purgador de vapor termodinámico de laberinto

Consta de una serie de deflectores que se pueden ajustar con un volante. El condensado caliente pierde presión al pasar entre entre el primer deflector y el cuerpo del purgador y parte se convierte en revaporizado. El espacio alrededor del siguiente deflector tiene que hacer frente a un aumento de volumen del condensado caliente y evita el escape de vapor vivo. Los deflectores se pueden mover adentro o afuera usando el volante que hace que varíen su posición en relación con el cuerpo.

 

Purgador de vapor termodinámico de placa orificio 

Estos son dispositivos tienen un orificio de un diámetro predeterminado para permitir que una cantidad calculada de condensado fluya bajo unas condiciones de presión específicas. En la práctica, las cargas de condensado y las presiones de vapor pueden variar considerablemente. Por ejemplo, las cargas de puesta en marcha y de funcionamiento pueden ser considerablemente diferentes, también la presión del vapor puede cambiar debido a las acciones de los controles de temperatura. Estas condiciones variables pueden hacer que la placa orificio retenga el condensado en el proceso o haga pasar vapor vivo, esto puede afectar el rendimiento de la planta y comprometer la seguridad. Los orificios fijos se dimensionan a menudo en condiciones de funcionamiento, de modo que retengan suficiente condensado y no dejen pasar vapor. Si esto fuese así, en la puesta en marcha, estarían subdimensionados en un mayor grado y existen muchas probabilidades de que el espacio de vapor se anegue. La alternativa es dimensionarlos para que no aneguen durante la puesta en marcha. Entonces el orificio estaría sobredimensionado para condiciones de trabajo y el dispositivo dejaría pasar vapor. El tamaño del orificio suele ser un compromiso entre las dos condiciones, de tal manera que, en algunos puntos intermedios, el orificio está correctamente dimensionado.

 

Corrosión y vida útil de la planta

Una anegación continua aumenta significativamente el riesgo de corrosión en el espacio de vapor. No es raro descubrir que después de instalar purgadores de placa orificio, la vida útil de la planta se reduce por debajo de lo que se pudiera esperar con purgadores de vapor adecuados.

Cuando seleccionamos el purgador de vapor adecuado, éste debe tener la suficiente capacidad bajo todas las presiones y caudales presentes en la aplicación. Entonces puede pasar condensado caliente sin fugas de vapor bajo ninguna de las condiciones. Para lograrlo, el tamaño del orificio debe variar en el purgador.

El purgador de vapor debe ser lo suficientemente grande como para satisfacer la peor condición, tener un medio para reducir el área eficaz de flujo a través del orificio cuando la capacidad sea demasiado grande. Esta es la descripción exacta del funcionamiento de un purgador de vapor.