CIRCUITOS DE VAPOR
CONTENIDO:
EFICIENCIA EN CIRCUITOS DE VAPOR
ESTACIONES DE REDUCCION DE PRESION
ESTACIONES DE RECUPERACION DE CONDENSADO Y VAPOR FLASH.
EQUIPOS Y ACCESORIOS PARA CIRCUITOS DE VAPOR, CARACTERISTICAS Y SELECCION.
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INTRODUCCION
Gracias a la propiedades sobresalientes de transferencia de calor, el vapor es ampliamente usado como un medio de energa. Varios mtodos y procesos son usados para la generacin de vapor con las propiedades requeridas por los consumidores individuales en sus sistemas especficos.
Es importante disear circuitos de vapor eficientes que eviten desperdicios de vapor y condensado y la energa contenida en l, para lo cual es importante la seleccin adecuada de los diferentes componentes y accesorios del sistema.
Debemos considerar el recuperar el 100% del vapor y condensado de la lnea mediante un buen diseo del sistema de recuperacin de condensado y vapor flash.
EFICIENCIA EN CIRCUITOS DE VAPOR
Los dos equipos de combustin de mayor uso en las instalaciones industriales, comerciales y deservicios son los calderos de vapor y agua caliente. Estos son usados para transferir energa deun combustible a un fludo que transporta calor a diferentes temperaturas ya sea para ser usadosen el proceso o para un calentamiento en diferentes formas.
El transporte del fludo se hace normalmente por tuberas desde la caldera hasta el punto de consumo, que es una clase de equipo trmico, y luego desde ste hasta la caldera pero con unmenor contenido energtico.
La experiencia ha demostrado que la gran mayora de calderas trabajan con eficiencias trmicasmenores a la mxima alcanzable.Por otro lado, en los sistemas de distribucin de vapor o agua caliente, tambin se presentan deficiencias que se traducen en prdidas de energa que a su vez implican mayor consumo decombustible en la caldera para compensar dichas prdidas.
En un sistema de generacin-distribucin en conjunto, el uso ineficiente de la energa puedesignificar un aprovechamiento tan bajo como del 30% de la energa aportada al sistema por elcombustible de la caldera (sistema de vapor), en lugar de un 70% como podra ser en el caso deun sistema optimizado.Por otro lado, la ineficiencia de las calderas y sistemas de distribucin, adems de implicar mayor consumo de combustible, implican tambin un incremento proporcional de las emisiones de gasesde combustin.
SISTEMAS DE REDUCCION DE PRESION DE VAPOR
A continuacin detallamos los componentes de un sistema de reduccin de presin. Elcontrol de presin del actuador se realiza a travs de una vlvula de control especial, porejemplo, la vlvula reductora de presin, conocida como reductor de presin. Esta vlvulase clasifica en el grupo de reguladores sin energa auxiliar, es decir un actuador. Paraoperar un reductor de presin en una instalacin de vapor es necesario una cantidad devlvulas auxiliares y de monitoreo. El trmino Estacin Reductora de Presin de Vaporincorpora todos los componentes necesarios as como el sistema de tubera. El esquemaanterior muestra el diseo y el interfaz de las partes restantes del sistema.
Dos ramales de tubera pueden ser apreciados, es decir, la lnea principal, dividida en lalnea de presin de entrada y la lnea de presin de salida as como una lnea de bypass.Inicialmente, el vapor fluye a travs del stop valve y strainer en la lnea de presin deentrada antes que llegue al componente principal, el reductor de presin. La siguientereduccin es el reductor de presin, que fluye a travs del stop valve posterior en la lneade presin de salida a la estacin de salida con el safety valve conectada directamente aesta seccin. La dimensin de la lnea principal depende del mximo permisible del ratiode flujo. Debido a la baja densidad del vapor, el dimetro nominal de salida del reductor depresin debe ser mayor que el de entrada.
SISTEMAS DE REDUCCION DE PRESION DE VAPOR
SISTEMAS DE REDUCCION DE PRESION DE VAPOR
Para obtener una ejecucin de control efectivo el reductor de presin es siempre diseadocon un dimetro menor que aquel de la lnea de presin de entrada. La lnea de controldebe ser conectada a un punto de la lnea de presin de salida donde el flujo est quieto,es decir no debe haber vlvulas o codos dentro de una distancia mnima de 10x DN o almenos 1 m. desde el punto de toma. Adems, la lnea de control y el sello de agua debenser llenados con agua. De esta manera, el diafragma del reductor de presin que estinstalado colgando hacia abajo junto con el actuador, es protegido contra las altastemperaturas del vapor. La lnea del bypass sirve para facilitar una operacin manualcontinua de las partes subsecuentes del sistema, mientras se lleva a cabo elmantenimiento del strainer y el reductor de presin. Para ello, las vlvulas de entrada ysalida del reductor de presin son cerradas y la vlvula de control localizada en la vlvulabypass abierta. Hay que estar pendiente del medidor de presin , cuando la operacin esmanual , mientras se realiza el mantenimiento de la lnea de reduccin de presin.
Durante la operacin de vapor el condensado se forma constantemente en las lneasrequiriendo ser drenadas por medio del steam trap. El drenaje en la lnea de presin deentrada en la forma de steam trap de tipo flotador puede ser visto claramente en elesquema anterior. La stop valve superior es normalmente abierta y es cerrada slo parahacer el mantenimiento de la steam trap. La stop valve inferior es para desenlodar y estnormalmente cerrada. El flujo de condensado puede ser observado a travs del visor deinspeccin haciendo posible la operacin de monitoreo de la steam trap.
SISTEMAS DE REDUCCION DE PRESION DE VAPOR
Es necesario un drenaje fcil del condensado en la lnea de presin de salida. Esta facilidadno ha sido ilustrada en el esquema anterior, pues este drenaje est normalmente localizadoen los colectores calentadores en la seccin de presin de salida adyacente al sistema.
Los medidores de presin de entrada y salida del reductor de presin son apropiados paramonitorear la estacin de reduccin de presin. En particular la presin de entrada entre elstrainer y el reductor de presin debe ser medida para hacer posible determinar laocurrencia de mayor enlodado . La presin de salida debe ser medida cerca del punto detoma de presin para la lnea de control pues simplifica el procedimiento y los posiblesdisturbios pueden ser detectados con efectividad.
SISTEMAS DE REDUCCION DE PRESION DE VAPORVALVULAS Y ACCESORIOS
ARI-FABA:Esta designacin se refiere a stop valves con un asiento de acero inoxidable y sello. Lavlvula en la lnea de bypass debe ser equipada con un contacto regulador, un contacto planoes suficiente para cualquier otra stop valves. Para prevenir mal uso, la rueda de mano de lavlvula de bypass debe tener un seguro contra giro casual.
SISTEMAS DE REDUCCION DE PRESION DE VAPORVALVULAS Y ACCESORIOS
ARI Strainer:Es necesario instalar un filtro tipo malla en la entrada para proteger el asiento de la vlvulay contacto del reductor de presin. Para eliminar la coleccin de condensado, el contactodebe ser instalado con un tamiz en el lado
SISTEMAS DE REDUCCION DE PRESION DE VAPORVALVULAS Y ACCESORIOS
ARI-Predu:La vlvula reductora representa el corazn de la estacin reductora de presin La presinde salida es aplicada a travs de la lnea de control contra el diafragma del actuador dondees convertido en una fuerza activa contra la fuerza del resorte. Por ajuste, la pretensin delresorte puede ser variada tal que ambas fuerzas estn en equilibrio en la presin de salidarequerida .Un cambio en la cantidad de vapor tomado resulta en un desplazamiento delcontacto de la vlvula hasta que un estado de equilibrio es restablecido. El reductor tienedos asientos de acero inoxidable. Uno sirve para sellar el eje desde el exterior y el otroasiento es el elemento de alivio de presin que sirve para asegurar el igualamiento defuerzas en el contacto de la vlvula. Para este propsito la presin de entrada es aplicadaa travs de un orificio en el contacto de la vlvula en el interior contra el exterior del asiento.El lado interior del asiento es conectado a travs de orificios al lado de presin de salida.Desde que el rea efectiva del asiento es del mismo tamao que el rea de asiento lasfuerzas diferenciales son compensadas tal es as que el reductor de presin no es afectadopor las fluctuaciones en la presin de entrada. En aplicaciones de ingeniera automtica decontrol el reductor de presin es clasificado como un controlador proporcional. Talescontroladores son caracterizados por una permanente desviacin de control con respecto alpunto fijo y dependen de los siguientes factores : Pretensin del resorte, dimetro nominal,y el ratio p2/p1.
SISTEMAS DE REDUCCION DE PRESION DE VAPORVALVULAS Y ACCESORIOS
Diseo:Vlvula de globo con actuador de diafragmaDMA 40 - 400
Materiales (Presin Nominal):GG-25 (PN 16) GGG-40.3 (PN 16/25) GS-C 25N (PN 25/40)
Diametro Nominal:DN 15 hasta 100
Medio/Temperaturas:Vapor, gases, vapores y lquidosMaterial de diafragma EPDM:-40C hasta +130C Material de diafragma NBR:-40C hasta +100C
Aplicaciones:Instalaciones industriales, tecnologa de procesos,plantas de fabricacin . . .
SISTEMAS DE REDUCCION DE PRESION DE VAPORVALVULAS Y ACCESORIOS
ARI-SAFE:El sistema de reduccin de presin debe ser equipado con una vlvula de seguridad paraevitar la alta sobrepresin que se pueda presentar y que pueda daar los componentes yel sistema de tubera. Al disear el proyecto , debe prestarse particular atencin al hechoque , ilustrado en el esquema anterior , el actuador reductor de presin y la lnea debypass son conectados directamente a la vlvula de seguridad. Esto hace necesario unalnea de escape despus del safety
