Queremos que los ingenieros en plantas y técnicos industriales entiendan la importancia de los sistema de purga de líneas de vapor industrial y los beneficios que pueden conseguir en incremento de producción y aumento de la eficiencia energética en sistemas de vapor industrial.
Incluso con un aislamiento bien elegido e instalado, el vapor de la tubería perderá una parte de su calor, que saldrá a través del aislante hacia la atmósfera. A causa de ello, una parte del vapor se condensa, y este condensado es transportado con el vapor a lo largo de la tubería.
Es importante impedir que este condensado se acumule ya que puede afectar al funcionamiento de la planta si se le lleva hasta los equipos que utilizan el vapor, y puede causar daños a la tubería, a los accesorios de la tubería y al equipo de proceso.
Por ejemplo, cuando el condensado es transportado al interior de los equipos de intercambio de calor junto con el vapor, se suma a la película de condensado de la superficie de intercambio de calor, disminuyendo de esta forma el rendimiento del equipo. Cuando se transporta a velocidades superiores a los 300 m/s, puede causar erosión en los asientos de válvulas.
Si no se purgan las líneas de vapor pueden ocurrir problemas de golpe de ariete
El golpe de ariete sucede cuando el condensado se agrupa en una bolsa y es transportado por la tubería a la velocidad del vapor.
Estas bolsas llegan a una válvula o a una curva de la tubería y se encuentran de golpe detenidas. La energía cinética del condensado se convierte en presión y se ejerce un golpe de presión sobre la obstrucción que puede causar daños considerables.
Para ayudar a evitar el problema del golpe de ariete, deben montarse puntos de purga de condensados en las líneas de vapor cada 30 m a 50 m, así también en donde haya puntos bajos y cambios de elevación, donde el condensado suele acumularse.
Un punto de purga de línea de vapor consiste en un pozo de goteo y un purgador, dispuestos para expulsar el condensado del pozo de goteo. Un purgador es un dispositivo que permite el paso del condensado a través de él, pero no permite el paso del vapor.
Las tuberías de vapor de hasta 100 mm de diámetro deben tener un pozo de goteo del mismo diámetro que la línea. Las tuberías de mayor diámetro deben disponer de un pozo de goteo dos o tres medidas más pequeñas que la tubería, pero no menor de 100 mm.
Cuando tienen lugar procedimientos de puesta en marcha lenta programada, la longitud del pozo de goteo debe ser aproximadamente de 1,5 veces el diámetro de la tubería, pero no inferior a 200 mm. Si la caldera se apaga cada noche y no se utilizan procedimientos de puesta en marcha lenta automáticos, puede ser necesario procurar un pozo de goteo de mayor longitud, de 700 mm o más.
Para que un purgador funcione, es necesaria una diferencia de presión positiva entre la entrada y la salida. Cuando se pone en marcha una caldera por primera vez, la presión en la línea de vapor puede no ser suficiente y el pozo de goteo de mayor longitud producirá una presión hidráulica positiva sobre el purgador. Un pozo de goteo de 700 mm producirá una carga hidráulica de aproximadamente 0,07 bar r por encima de la presión de la línea real.
Para dimensionar correctamente el purgador para una línea de vapor es necesario conocer la carga de condensado. La carga de calentamiento, cuando la caldera se pone en marcha y las líneas de vapor van alcanzando la temperatura normal de funcionamiento, será mayor que la carga de marcha normal en que el vapor sólo condensa a causa de las pérdidas de calor en la tubería.
Usualmente el purgador debe dimensionarse para hacerse cargo de la carga de calentamiento, mayor, pero hay ocasiones en que la instalación de vapor siempre está en funcionamiento y será apropiado el dimensionado de las tuberías para la carga de trabajo.
Debe recordarse que en la puesta en marcha la presión será mucho más baja que durante el funcionamiento normal. En la siguiente tabla se muestra las cargas de calentamiento y de marcha normal para tuberías de vapor de hasta 400 mm.
El deber de un sistema de purga de línea de vapor es descargar condensado
No existe un sistema de purga de línea de vapor que sea universal. Los purgadores son una parte esencial del lazo de vapor y condensado. Seleccionar un purgador de condensado incorrecto para una aplicación, o no tener en cuenta la carga durante la puesta en marcha o en condiciones de trabajo, podría tener un impacto muy importante en la eficiencia de su proceso, gastos de energía, e incluso puede repercutir en la seguridad.
Cada aplicación de vapor tiene sus propios requisitos. Es imposible cubrir todos los requisitos con un sólo tipo de purgador.
Por ejemplo: el condensado debe ser retirado inmediatamente en una planta donde se busca en todo momento la máxima transferencia de calor. La presencia de exceso de condensado en un equipo de transferencia de calor reducirá su eficiencia, impidiendo que el producto consiga el máximo rendimiento y también puede reducir su vida útil.
Sin embargo, en otras aplicaciones, puede ser necesario retener el condensado para extraer un poco de su calor y así, ahorrar vapor. Además, al descargar condensado por debajo de la temperatura del vapor se pueden reducir o evitar completamente las pérdidas de revaporizado.
Si quieres conocer más sobre los sistemas de purga de líneas de vapor industrial y cómo mejorar la productividad de tu planta te recomendamos descargar el Ebook: Optimización económica y operativa de sistemas de vapor en la industria, donde explicamos a los responsables de plantas industriales, directores de producción, jefes de mantenimiento, ingenieros y técnicos todo lo que necesitan saber sobre la gestión tanto económica como operativa en sistemas de vapor, que les ayude a la toma de decisiones de mejora e inversión más rentables.
Cómo recuperar condensado contaminado en sistemas de vapor
Deja una respuesta