Equipos para recuperar condensado en plantas de vapor industrial

Hay varias etapas esenciales en cualquier equipo para recuperar condensado eficaz. El objetivo final es volver a utilizar esta valiosa fuente de agua caliente ya tratada.

Para poder recuperar y reutilizar el condensado, primero hay que extraerlo del sistema de vapor.

El purgador de vapor es el enlace más importante en el circuito de condensado, ya que conecta la zona de uso de vapor con el retorno de condensado, reteniendo el vapor dentro del proceso para el máximo aprovechamiento del calor, mientras que elimina los gases no condensables y el condensado en el momento adecuado.

El condensado debe ser eliminado del sistema de vapor o se podría producir una mala transferencia de calor y la posibilidad de problemas por golpes de ariete.

En condiciones normales, el condensado debería descargar a través de trampas de vapor por diferencial de presión.

En algunos casos esto no es posible y por lo tanto tiene que ser elevado a un nivel más alto. La elevación del condensado de los purgadores requiere que haya suficiente presión de vapor en el sistema para superar la elevación. Sin embargo, no siempre hay suficiente presión de vapor disponible para eliminar el condensado. En este caso, puede ser necesario algún tipo de equipo  para recuperar condensado como los sistemas de bombeo.

Las estaciones de bombeo eléctricas son e quipos para recuperar condensado en plantas de vapor industrial muy adecuados para aplicaciones en las que se debe manejar grandes volúmenes de líquido y se construyen por lo general como Unidades de Recuperación de Condensado, mejor conocidas como CRU.

Los equipos para recuperar condensado a través de estaciones de bombeo por lo general constan de:

• Un receptor atmosferico.
• Un sistema de control de nivel y una o dos bombas.

Las bombas eléctricas deben ser diseñadas y seleccionadas para que puedan manejar condensado caliente sin el riesgo de cavitación y daños a la bomba.

Las bombas para esta aplicación deben ser capaces de operar con una mínima Altura de aspiración positiva neta (NPSH) cuando manejan condensado muy caliente.

Veamos algunos equipos de bombeo para recuperar condensado en plantas de vapor industrial

1) Bombas de condensado mecánica

Las bombas mecánicas suelen ser una mejor opción para la eliminación de condensado cuando trabajamos con condensado cerca de los 100ºC y su revaporizado.

En este caso, la fuerza de accionamiento de una bomba mecánica proviene del vapor que se puede retornar al sistema, por lo que incurre en costes de energía mínimos.

Veamos como funciona:

El sistema constan de un cuerpo, en el cual el condensado entra por gravedad, dentro contiene un flotador y un mecanismo automático que acciona a un conjunto de válvulas de conmutación. Se permite al condensado acumularse en el interior del cuerpo, que hace subir un flotador.

Cuando el flotador alcanza un determinado nivel, el mecanismo de la válvula cambia de situación forzando a la válvula de entrada de vapor a abrirse y a cerrar la válvula de escape, permitiendo la entrada de vapor y presurizando el cuerpo para impulsar hacia fuera el condensado. Cuando el nivel de condensado baja, también lo hace el flotador. El mecanismo hace que la válvula de entrada de vapor se cierre y abra la válvula de escape permitiendo al líquido volver a llenar el cuerpo de la bomba.

Dos válvulas de retención instaladas en la entrada y salida de la bomba aseguran la dirección correcta del flujo.

Las bombas mecánicas precisan de un receptor que se debe utilizar cuando la bomba está descargando, ya que no se estará llenando. Esto significa que no es necesario que exista un lugar donde se pueda almacenar el condensado entre ciclos de bombeo.

2) Bombas-purgador automáticas

Las bombas-purgador automáticas combinan en una solo pieza, un purgador de boya con una bomba mecánica. Lo que le confiere una gran ventaja en aplicaciones de intercambio de calor donde se requiere una solución compacta y que pueda trabajar en una situación de vacío.

Por ejemplo, en los intercambiadores de calor de placas o tubulares, de uso común en las aplicaciones de procesos, cuando cae la demanda de calor, también lo hace la presión aguas arriba y los purgadores de vapor no pueden desalojar el condensado.

Las consecuencias pueden ser una ralentización del proceso, una caída en la eficiencia de energía, ruidos y vibraciones en el intercambiador de calor, rotura de tubos o juntas, mayores requisitos de mantenimiento e incluso un proceso con una interrupción de flujo, lo que se conoce como anegamiento.

En condiciones normales de funcionamiento, estas actúan como purgadores de vapor convencionales. Sin embargo, en condiciones donde una contrapresión puede hacer que se interrumpa el flujo en un purgador normal y se inunde el sistema, las bombas purgador cambian automáticamente al modo de bombeo para garantizar que se elimine el condensado.

Al igual que las bombas de condensado mecánicas, las bombas purgador automáticas son unidades autónomas compactas y utilizan vapor de la planta para proporcionar la fuerza de accionamiento para bombear condensado, incluso bajo condiciones de vacío.

Veamos como es el funcionamiento de las bombas purgado automáticas:

El condensado entra en la cámara a través de la válvula de entrada, el condensado fluye libremente a través de la cámara al sistema de retorno de condensado.

Sin embargo, si existe una contrapresión que impide que el condensado salga normalmente, se cierra la válvula de salida de condensado de la bomba purgador. El condensado continúa fluyendo hasta llenar la cámara y luego se bombea utilizando el mismo principio que una bomba de condensado mecánica convencional.

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