Trampas de Vapor

Ricardo Cornejo EspinozaRUT: 18322289-9Profesor: Tomas Massardo

Introduccin

Las trampas de vapor son un tipo de vlvula automtica que filtra el condensado (es decir vapor condensado) y gases no condensables como lo es el aire esto sin dejar escapar al vapor. En la industria, el vapor es regularmente usado para calentamiento o como fuerza motriz para un poder mecnico. Las trampas de vapor son usadas en tales aplicaciones para asegurar que no se desperdicie el vapor.Aqu se mostrarn los tipos de trampas existentes, sus caractersticas propiamente tal, y su montaje y mantenimiento segn corresponda.

Generalidades

Para calentar un producto a bajo costo se utiliza vapor. Generalmente se introduce en un espacio a propsito para que el calor se transmita en el rea disponible. Al condensarse el vapor despus de haber transmitido su calor, es necesario desalojar el condensado. Si dejramos abierta la salida del condensado, al salir todo, habra una fuga de vapor junto con el condensado. Para evitar este problema se utiliza una trampa de vapor, la cual solo deja salir el condensado sin dejar pasar el vapor. De esta forma la trampa slo acta automticamente abriendo cuando hay condensado y cerrando cuando hay vapor presente.

.El vapor se forma cuando el agua es evaporada para formar un gas. Para que el proceso de evaporacin se produzca, las molculas de agua deben recibir suficiente energa de tal manera que las uniones entre las molculas (uniones de hidrogeno, etc.) se rompan. Esta energa que se da para convertir un lquido a gas recibe el nombre de "calor latente".Los procesos basados en el calentamiento utilizan el calor latente y lo transfieren al producto. Cuando se realiza este trabajo (es decir el vapor ha cedido su calor latente), el vapor se condensa y se convierte en condensado. En otras palabras, el condensado no tiene la habilidad de hacer el trabajo que el vapor realiza. Por lo tanto la eficiencia de calentamiento se ve afectada si el condensado no es removido propia y rpidamente como sea posible, ya sea en una tubera para transportar el vapor o en un intercambiador de calor.

Clasificacin

Existen diferentes tipos de trampas de vapor, las principales son:- Trampas de vapor de Cubeta invertida- Trampas de vapor de Flotador- Trampas de vapor Termodinmicas- Trampas de vapor Termostticas- Trampas de vapor Bimetlicas

1_ Trampa de vapor de cubeta invertida: El principio de funcionamiento del mecanismo de cubeta invertida es el ms fiable de los que se conocen para purgadores de vapor. El alma de este simple diseo es un exclusivo sistema de palanca que multiplica la fuerza generada por la cubeta para abrir la vlvula frente a la presin.

2_ Trampa de vapor de Flotador: Algunas caractersticas tpicas de las tuberas principales de distribucin de vapor son que la cantidad de condensado generado en ellas es bastante pequea, sus horas de operacin son bastante largas y generalmente se encuentran en instalaciones exteriores. Por lo tanto, las trampas de vapor usadas en estas tuberas solo deben tener prdidas de vapor en cantidades muy pequeas, durante los ciclos de descarga de condensado, y las trampas deben ofrecer confiabilidad y operacin estable en periodos largos. Las Trampas de Vapor de Flotador para tuberas Principales precisamente fueron diseadas con estos puntos en mente, y por lo tanto, son ideales para su uso en las tuberas principales de distribucin.

3_ Trampa de vapor Termodinmica: El principio de operacin de estas trampas de vapor utiliza la diferencia en las propiedades termodinmicas del condensado y vapor.Las trampas tipo disco y las de tipo impulsivo son ambas ejemplos de trampas de vapor que pertenecen a esta clasificacin. La Trampa de vapor termodinmico es un dispositivo temporizado que funciona segn el principio de velocidad. Slo contiene una pieza mvil, el mismo disco. Como es muy ligero y compacto, el purgador satisface las necesidades de muchas aplicaciones donde el espacio es limitado. Adems de la sencillez del purgador termodinmico y de su pequeo tamao, tambin ofrece ventajas como resistencia al choque hidrulico, descarga completa de todo el condensado cuando est abierto y funcionamiento intermitente para una accin de purga regular.

4_ Trampa de vapor termosttica: Estas trampas tienen como principio de operacin el empleo de unacpsulatermostticala cual est rellena de una solucinalcohlica, elalcoholaltera el punto deebullicindel agua grados menos dependiendo de la concentracin de la solucin a mayor concentracin menor punto deebullicin, debido a que la cpsula est sometida a lapresindevapordel sistema, el punto de ebullicin del agua corresponde a la nueva condicin depresin, pero la solucin de la cpsula tiene un punto deebullicinmenor por lo cual esta cierra cuando se ve en presencia de un condensado a mayor temperatura que su punto de ebullicin la solucin en la cpsula se evapora generando que la trampa se cierre.

5_ Trampa de vapor Bimetlicas: A diferencia de las del tipopresinbalanceada, las trampas bimetlicas emplean como principio de operacin el coeficiente de dilatacin de los metales correlacionndola con la curva devapor. Para este caso se emplean lminas de dos metales con diferente coeficiente de dilatacin uno mayor que otra, las cuales se sueldan superponiendo uno sobre otra, al calentarse ambas tratan de dilatarse pero al crecer una ms que otra se genera un encorvamiento por la resistencia generada del que posee menor coeficiente de dilatacin. Se eligen materiales tal que el efecto de dilatacin se genere siempre antes de latemperaturade vaporsaturado a las diferentes presiones del sistema. En aplicaciones es muy similar a la trampa depresinbalanceada, pero el diferencial menor es de -20 C, por lo cual en instalaciones similares trabajan con sistemas de calentamiento con temperaturas mucho ms bajas o en purgas de lnea con una longitud mnima de 2.5 metros alejada del colector. Por principio de operacin eliminan aire y gases no condensables, soportan golpes de ariete y son muy compactas.

Montaje y Mantencin

Instalar una trampa fuera del cabezal de vapor no es nicamente acerca de la seleccin de la trampa. Existe un nmero de factores involucrados tales como la proximidad al cabezal de vapor y los requerimientos de espacio. Es altamente recomendable evaluar la ubicacin de la trampa as como su instalacin antes de la adquisicin de la trampa, esto para asegurar un transporte seguro y eficiente de vapor a la ubicacin en donde se necesita. Los arreglos apropiados deben tratar de minimizar la prdida de vapor mientras permiten un fcil mantenimiento. Todos estos factores deben tomarse en cuenta cuando se decida la configuracin de una trampa, la cual proveer los mayores beneficios a largo plazo.

-Ubicacin: Alguna vez se ha preguntado acerca de la mejor ubicacin para instalar una trampa de vapor en un cabezal principal de vapor?Ya que el lado de la entrada de la trampa es simplemente una extensin del cabezal principal de vapor, un mtodo ha sido el instalar la trampa cerca de la lnea principal para limitar la prdida de calor por radiacin.Sin embargo, ya que los cabezales principales suelen instalarse en ubicaciones elevadas, una mayor desventaja de instalar una trampa de vapor cerca del cabezal es que esto puede hacer mucho ms difcil inspeccionar y dar mantenimiento a la trampa. Las trampas que no cuentan con un fcil acceso corren el riesgo de ser descuidadas u olvidadas, lo cual puede traer consigo problemas si la trampa no est operando apropiadamente. A menudo, dichas trampas en ubicaciones inaccesibles pueden fallar y pasar inadvertidas por muchos aos.Si una escalera o algn otro medio de acceso se encuentra instalado permanentemente en el sitio, en ese momento incluso las trampas instaladas en ubicaciones elevadas pueden ser inspeccionadas y recibir mantenimiento fcilmente. Si un arreglo tal como ese no es factible, entonces se recomienda instalar la trampa en una ubicacin de fcil acceso, con el requerimiento de que cualquier trampa instalada horizontalmente debe localizarse tan cerca como sea posible de la tubera vertical. Entonces, la tubera de entrada de la trampa debe estar bien aislada para limitar la prdida de calor por radiacin.

VentajaDesventaja

Cerca de la tuberaMenos calor se pierde por medio de la radiacinMs dicifil de inspeccionar y de mantener trampas, lo cual puede llevar a circunstancias en donde una trampa fallida simplemente es olvidada

Cerca del sueloMs facil de mantener y de repararMayor prdida por medio de radiacin debido a que la tubera de bajada mas larga actua como una pequea extensin de la linea de vapor. (El aislamiento puede ayudar a reducir la prdida de calor significativamente en casos donde la operacin de la trampa no se afecte negativamente por el aislamiento.)

-Orientacin: Cuando se drena condensado de un cabezal de vapor elevado, usando una tubera vertical, si el espacio es una preocupacin, es posible instalar directamente la trampa en la seccin vertical de la tubera de entrada a la misma trampa, esto para ahorrar espacio. Ya que los arreglos horizontales y verticales requieren prcticamente los mismos componentes, tales como una vlvula de bypass con un arreglo de vlvulas manuales antes y despus de la trampa, instalar una trampa a nivel del piso implica que se requiere de ms espacio para instalar los mismos componentes horizontalmente.Por otro lado, colocar la trampa en la seccin vertical de la tubera de entrada de la trampa requiere un soporte vertical apropiado tal como un empotramiento en la columna o pilar para la trampa y las tuberas. Tambin, si la trampa no est instalada firmemente al suelo, el mantenimiento y reparacin pueden volverse ms complicados, por lo tanto, siempre es requerido un mtodo de anclaje al suelo o de soporte vertical.Usualmente el soporte no es un problema cuando se instala la trampa y la tubera cerca del suelo, ya que el suelo puede proveer el soporte para la instalacin. Reparaciones y mantenimiento tambin son ms fciles de llevar a cabo debido a que los componentes son tpicamente ms accesibles.Ya que cada mtodo tiene pros y contras, es importante elegir el arreglo ms adecuado para cada ubicacin en particular.

Ajuste de Trampa Vertical u Horizontalmente

VentajaDesventaja

Instalada VerticalmenteOcupa poco espacio.Necesita instalacin en contra de una columna/pared/pilar. Su posicin puede dificultar las labores de mantenimiento.

Instalada HorizontalmentePuede fijarse firmemente al piso/sueloRequiere una huella ms grande de espacio adicional

Conclusin

En algunas ocasiones se cree que la carga de condensado puede ser regulada con una vlvula comn y corriente en lugar de una trampa de vapor esto con el solo hecho de ajustar manualmente la apertura de la vlvula para emparejar la cantidad de condensado que se genera. Tericamente, esto es posible. Sin embargo, el rango de las condiciones necesarias para lograr esto son bastante limitadas que en la prctica no es una solucin realista. Por lo tanto es muy necesaria la utilizacin de una trampa de vapor en un sistema que contenga vapor. Por otra parte se puede inferir que la liberacin de condensado nos ayuda a proteger los componentes del sistema evitando as obstrucciones y corrosin dentro de las reas de conductividad. Tambin as aumenta la eficiencia del sistema y de las mquinas en s, otorgando un ahorro de dinero. Tambin cabe sealar que la posicin en la cual se colocar la trampa cumple un rol muy importante ya que esto define el tipo de trampa que se est utilizando y la eficiencia que se va a otorgar al sistema.