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56656624 tipos-de-vapor-y-sus-aplicaciones

  1. 1. Tipos de Vapor y Sus Aplicaciones¿Cuáles son Algunas de las Aplicaciones de Vapor?El vapor se refiere a la materia en estado gaseoso. Aunque este no se limita al vaporgenerado por agua, muchos diferentes tipos de vapor existen en el mundo. Sin embargo, eltérmino vapor es más comúnmente usado para referirse al estado gaseoso del agua.El vapor de agua resulta cuando esta es calentada hasta el punto de ebullición bajo unapresión constante, lo cual provoca que se vaporice. En años recientes, los alcances del uso deeste vapor generado por agua se han ampliado, de solamente utilizarse en la industria, hautilizarse todos los días de manera doméstica, como en el caso de hornos y limpiadores devapor.Las aplicaciones principales de vapor pueden ser a groso modo divididas en aplicaciones decalentamiento / humidificación y en aplicaciones de impulso / motrices.Para los propósitos de este artículo, dividiremos los tipos de vapor en categorías desde elpunto de vista de las aplicaciones en las cuales es usado.Vapor para Calentamiento / HumidificaciónVapor de Presión PositivaEste es el tipo de vapor más típicamente utilizado en plantas / fábricas. Ampliamenteutilizado para calentamiento y humidificación en equipos, tales como: Intercambiadores decalor y evaporadores. Es normalmente utilizado entre 0.1 - 5 Mpa (abs) y a una temperaturaentre 110 - 250 °C.En muchos casos el vapor es utilizado en el estado saturado, conocido como vapor saturado,porque la relación entre la presión y la temperatura es fija y es posible el calentamientorápido por medio del calor latente. En la industria de procesamiento de alimentos, el vaporsobrecalentado es algunas veces utilizado como la fuente de calor para cocimiento ysecado/deshidratado. El vapor sobrecalentado entre 200 - 800 °C a presión atmosférica, esparticularmente fácil de manejar y es utilizado hoy en día en hornos de vapor para usodoméstico.Vapor al VacíoEl uso de vapor a temperaturas por debajo de los 100 °C y a presión atmosférica, el cual estradicionalmente usado como medio de calentamiento en el rango de temperaturas para loscuales se utiliza agua caliente, ha crecido rápidamente en años recientes.Cuando se utiliza vapor saturado de la misma manera que el vapor de presión positiva, latemperatura del vapor puede ser cambiada rápidamente ajustando la presión, por lo que esposible lograr una precisión en el control de la temperatura que no es posible con aguacaliente. Sin embargo, una unidad de generación de vacío tiene que ser utilizada en conjuntocon el equipo, ya que por el solo hecho de reducir la presión no provocará su caida por debajode la presión atmosférica.Vapor para Impulso / Movimiento
  2. 2. Este tipo de vapor es usado para propulsión (Como una fuerza motriz), en aplicaciones talescomo: turbinas de vapor. Un ejemplo de esta, que en el pasado habría sido familiar para lamayoría de las personas es la locomotora de vapor, pero en años recientes el uso de vaporcomo una fuerza motriz en nuestro entorno cercano se ha hecho bastante raro. Sin embargo,el desarrollo y evolución de las tecnologías que utilizan vapor como medio motriz hacontinuado hasta nuestros días.La turbina de vapor es un equipo esencial en una planta de energía termoeléctrica. En unesfuerzo para mejorar la eficiencia, se han hecho avances hacia el uso de vapor a cada vezmayores presiones y temperaturas. Hay algunas plantas de energía termoeléctrica que usan25 MPa (abs) y 610 °C de vapor sobrecalentado, lo que significa una presión de vaporsupercrítica en sus turbinas. Con el fín de prevenir daños a la turbina de vapor causados porla entrada de condensado, el uso de vapor húmedo es evitado y en la mayoría de los casos seutiliza vapor sobrecalentado. En plantas nucleares, sin embargo, el uso de vapor con altatemperatura tiene que ser evitado, ya que podría causar problemas con los materialesutilizados en el equipo de la turbina, por lo que es utilizado típicamente vapor saturado a altapresión.Distribución de los Distintos Tipos de VaporHaga clic en el nombre de cada tipo de vapor para ver una aplicación típica.Animaciones de Aplicaciones de los Diferentes Tipos de VaporVapor (Saturado) para Calentamiento / Humidificación: Intercambiador de Calor de Tubosy CorazaEl vapor que fue utilizado para elevar la temperatura del producto se convierte encondensado y es descargado por la trampa de vapor Regresar a la Distribución de los Distintos Tipos de Vapor (Gráfica) ^^Vapor (Sobrecalentado) para Calentamiento / Humidificación
  3. 3. Comparado con el uso de aire caliente para calentamiento, utilizar vapor saturado tiene elbeneficio de permitir el calentamiento en un estado libre de oxígeno y ofrecer un muy altorendimiento en el calentamiento. Se está avanzando en la investigación hacia el desarrollo deesta tecnología para aplicaciones comercialmente viables. Regresar a la Distribución de los Distintos Tipos de Vapor (Gráfica) ^^Vapor Sobrecalentado a Presión Atmosférica: Hornos de Vapor para Uso DomésticoEl vapor de agua que se calienta mas allá, hasta convertirse en vapor sobrecalentado apresión atmosférica a altas temperaturas de 100 °C y por encima de esta, transfiere muy bienel calor y ofrece un excelente rendimiento en la cocción. Una característica adicional de estevapor sobrecalentado es que es fácil de manejar debido al hecho de que está a presiónatmosférica. Regresar a la Distribución de los Distintos Tipos de Vapor (Gráfica) ^^Vapor al Vacío (Saturado): Sistema de Calentamiento con Vapor al Vacío (VM-H):TipoPaqueteComparado con el sistema de calentamiento con agua caliente, Este sistema ofrece rapidez,incluso en calentamiento, para alcanzar rápidamente la temperatura establecida sinuniformidades en la temperatura. Regresar a la Distribución de los Distintos Tipos de Vapor (Gráfica) ^^Vapor para Propulsión / Impulso: Rotor de Turbina de Vapor / CondensadoLa fuerza de impulso del vapor causa que giren las aletas, con lo cual se provoca que el rotordel generador de energía adjunto rote y que esta rotación genere electricidad. Regresar a la Distribución de los Distintos Tipos de Vapor (Gráfica) ^^Es cierto que tanto el vapor saturado como el sobrecalentado se producen cuando el agua sesomete a un cambio de fase y se convierte en un gas, pero las propiedades de estos dos tiposde vapor difieren uno del otro. Además, existe un tipo de agua llamada agua crítica, la cualno es ni vapor ni agua. Una nueva discusión acerca de las diferentes propiedades de estos tipode vapor se puede encontrar en lasClasificaciones del Vapor Bajo Diversas Condiciones¿Cuáles son Algunos Estados de Vapor?Si el agua es calentada, esta se convierte en ‘vapor de agua’ ó agua en estado gaseoso. Laspropiedades de este vapor varían enórmemente dependiendo de la combinación de lascondiciones de presión y temperatura a la cuales se generó.En el artículo Tipos de Vapor y Sus Aplicaciones, dividimos al vapor en categorías desde elpunto de vista de las aplicaciones en las cuales se usan los diferentes tipos de vapor, peropara el propósito de discusión de este artículo, lo dividiremos en categorías basadas en suestado.Vapor Saturado
  4. 4. Este es el tipo de ‘vapor’ mas común. El vapor en el estado de saturación esta compuestotanto de agua en la fase líquida como de agua en la fase gaseosa. En otras palabras, la tasade evaporación es igual a la de condensación. El vapor generado utilizando una caldera esfundamentalmente vapor saturado. Este tiene muchas propiedades que lo hacen unaexcelente fuente de calor y por lo tanto es muy utilizado ampliamente como fuente de calorentre los 100 y 200 °C.El vapor saturado es ampliamente usado como fuente de calor por las siguientes razones: • Rápido, incluso es posible el calentamiento a través del calor latente o Mejora la calidad del producto y la productividad • La presión y la temperatura pueden ser establecidas con precisión o Posibilita controlar la presión en lugar de controlar la temperatura • Alto coeficiente de transferencia de calor o El área pequeña requerida para la transferencia de calor permite reducir gastos en el equipo • Originado a partir del agua, por lo que … o Seguro y de bajo costoDicho lo anterior, es necesario tener en cuenta lo siguiente cuando se calienta con vaporsaturado: • Las pérdidas de calor por radiación provocan que parte del vapor se condense, formando condensado, el cual tiene que ser retirado por medio de la instalación de trampas de vapor en las líneas que lo transportan • La eficiencia del calentamiento se ve afectada si se usa otro vapor en lugar del vapor extremadamente seco • Si la presión cae debido a pérdidas en la presión, provocadas por fricción en las tuberías, etc., es posible que la temperatura también caigaVapor SobrecalentadoEl vapor sobrecalentado es creado por medio del calentamiento adicional del vapor saturado,produciendo vapor que cuenta con mayor temperatura que la de saturación a la mismapresión. Este tipo de vapor es principalmente utilizado en aplicación de propulsión/impulso yes muy poco usado en aplicaciones de calentamiento.Las principales razones por las que el vapor sobrecalentado es poco utilizado como fuente decalor son las siguientes: • Existen cambios de temperatura durante el calentamiento porque la porción sobrecalentada es calor sensible o Tiene algunos efectos sobre la calidad del producto • Incluso si la presión es constante, la temperatura no puede ser establecida con precisión o No puede utilizarse el control de presión
  5. 5. • Eficiencia pobre en la transferencia de calor debido al bajo coeficiente de transferencia o Tiene algunos efectos sobre la productividad y el gasto inicial del equipoComo podemos ver, no existen ventajas para utilizar vapor sobrecalentado en lugar del vaporsaturado como fuente de calor en los intercambiadores. Por otro lado, cuando es visto comofuente de calor para calentamiento directo, como un ‘gas de alta temperatura’, se tiene unaventaja sobre el aire caliente en cuanto a que puede ser utilizado como una fuente de calorbajo condiciones libres de oxígeno y también en investigaciones que se están llevando a caboen aplicaciones de proceso, tales como: cocimiento y secado.Las principales razones por las que el vapor sobrecalentado es utilizado como medio motrizen las turbinas son las siguientes: • Para mantener la sequedad del vapor en equipos impulsados con vapor, cuyo rendimiento se ve afectado por la presencia de condensado • Para mejorar la eficiencia térmicaEste es conveniente para suministrar y descargar el vapor mientras se encuentra en estadosobrecalentado, porque el condensado que provoca erosión no será generado en el interior delos equipos movidos con vapor. Además, como la eficiencia teórica de la turbina es calculadaa partir del valor de la entalpia a la entrada y salida de la turbina, incrementando los gradosde sobrecalentamiento, así como el incremento en la presión, la entalpía a la entrada de laturbina también aumenta y esto por lo tanto mejora con efectividad la eficiencia térmica.Agua SupercríticaEl agua supercrítica es agua en estado que excede el punto crítico del agua; 22.06 Mpa,373.95 C. En el punto crítico, el calor latente de vapor es cero. Aquellos con una tabla devapor a la mano, por favor verifiquen esto por si mismos. Lo cual significa que el volumenespecífico de la parte líquida es exactamente el mismo que el volumen específico de la partede vapor.En otras palabras, es el agua que está mas caliente / a mayor presión en un estadoindistinguible que ni es líquido ni es gas. Se están haciendo investigaciones no solo con elénfasis de utilizarlo para impulsar turbinas en plantas de energía, las cuales demandan mayoreficiencia, sino también como un fluido que tiene ambas propiedades, las de un líquido y ungas, y en particular poseé características como un disolvente para reacciones químicas.Distribución de Distintos Tipos de Vapor
  6. 6. Distribución de la Presión y la Temperatura de Distintos Tipos de Vapor Haga clic en el nombre de cada tipo de vapor para ver su estadoDistintos Tipos de Estados de VaporEstado LíquidoEsta es agua en el estado mas familiar para nosotros. Se dice que aproximádamante el 70 %del cuerpo humano es agua. El agua está estabilizada como un líquido bajo temperatura ypresión normales por el movimiento de las iones de hidrógeno. Regresar a la Distribución de Distintos Tipos de Vapor (Gráfica)Vapor SaturadoEl vapor saturado se condensa al instante si pierde su calor latente. Por eso cuando el vaporsaturado es liberado a la atmósfera por medio de venteos en la tubería, parte de este secondensa cuando entra en contacto con la atmósfera y se forman nubes de vapor blanco(Diminutas gotas de agua). El calor entregado eleva la energía interior y el movimiento de las
  7. 7. moléculas se acelera. el aumento de la actividad de las moléculas provoca que los iones dehidrógeno se rompan y el agua se evapore, formando ‘vapor’. Regresar a la Distribución de Distintos Tipos de Vapor (Gráfica)Vapor SobrecalentadoEn la medida en que conserva su estado sobrecalentado, el vapor sobrecalentado no secondensará incluso si este entra en contacto con la atmósfera y cae la temperatura. Comoresultado de esto, no se forman nubes de vapor. El vapor sobrecalentado mantiene más calorque el vapor saturado a la misma presión y el movimiento de sus moléculas es mas rápido porlo que tienen menor densidad (=El volúmen específico es mayor). Regresar a la Distribución de Distintos Tipos de Vapor (Gráfica)Agua Supercrítica¿Cómo Se Ve el Agua Supercrítica a Simple Vista?Aunque no es posible decirlo por observación, esta es agua en la forma en que no es ni líquidani gaseosa. La idea general es de un movimiento molecular que se asemeja a la del vaporgaseoso y una densidad que se asemeja a la del agua líquida.Vapor Vivo y Vapor de FlasheoDiferencia entre vapor vivo y vapor de flasheoVapor de Flasheo: La reflexión difusa de la luz sobre pequeñas gotas de agua de vapor en elaire que se muestra como una nube blanca. En otras palabras, el vapor de flasheo es agua enun estado líquido que flota en el aire.Vapor Vivo: Un gas incoloro transparente cuando el agua en un estado líquido se convierte engas por medio de la transferencia del calor latente de vapor.Pensar que el vapor de flasheo es igual al vapor vivo no es un problema en la vida cotidiana,pero para la industria involucrada en su manejo, es muy importante hacer la distinción entreambos.
  8. 8. Vapor emitido por las trampas¿Por qué se emite vapor en las trampas? Si el condensado tiene mayor calor latente que elagua saturada a presión atmosférica, entonces parte del condensado emitido por la trampa seconvertirá de nuevo en vapor al momento de entrar en contacto con la atmósfera.Inmediatamemte este condensado convertido en vapor (vapor de flasheo) se condensará en elaire, formando pequeñas gotas de agua que aparecerán al ojo humano para ser el vapor deflasheo que está emitiendo la trampa. Por lo tanto, aunque la cantidad diferirá dependiendode la temperatura de descarga, las trampas descargando condensado caliente siempregenerarán algo de vapor de flasheo.Ok, pero ¿Por qué algunas veces son grandes cantidades de vapor de flasheo?Cuando se ven grandes cantidades de vapor de flasheo a la salida de la trampa, es algunasveces erroneo pensar que sea debido a fallas en las trampas o por fugas de vapor. ¿Cuántovapor de flasheo se emite realmente?Un ejemplo: Si la trampa descarga 10 kg/hr de condensado desde una presión de 1.0 MPaG apresión atmosférica, la cantidad de vapor de flasheo generado es de alrededor de 1.6 kg/h.Este tiene un volumen de alrededor de 2.7 m³ (Lo que es más grande que la capacidad de 2bañeras grandes).Así como el vapor de flasheo se esparce en el ambiente, este se convierteen vapor y puede comprensiblemente dar la impresión de que existe una gran cantidad devapor fugándose. Tenemos que recordar que este es producto del flasheo de vapor y no esprovocado por fugas de vapor.Descarga desde trampas de flotador libre en tuberías de distribución de vaporLo que aparenta ser fuga de vapor, incluso en trampas que están operando normalmente, esen realidad vapor de flasheo. El estado del condensado y la descarga de vapor de flasheovarían de acuerdo con las condiciones de proceso del¿Qué es una Trampa de Vapor?Las trampas de vapor son un tipo de válvula automática que filtra el condensado (es decirvapor 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 paraun poder mecánico. Las trampas de vapor son usadas en tales aplicaciones para asegurar queno se desperdicie el vapor.Una ‘trampa’ es definida de la siguiente manera de acuerdo con la terminología de válvulasJIS B 0100:Nombre genérico para una válvula autónoma que automáticamente descarga condensado deequipos, tubería, etc.ANSI/FCI 69-1-1989¿Para Qué Fin son Instaladas las Trampas de Vapor?
  9. 9. El vapor se forma cuando el agua es evaporada para formar un gas. Para que el proceso deevaporación se produzca, las moléculas de agua deben recibir suficiente energía de talmanera que las uniones entre las moléculas (uniones de hidrogeno, etc.) se rompan. Estaenergía que se da para convertir un liquido a gas recibe el nombre de "calor latente".Los procesos basados en el calentamiento utilizan el calor latente y lo transfieren alproducto. Cuando se realiza este trabajo (es decir el vapor a cedido su calor latente), elvapor se condensa y se convierte en condensado. En otras palabras, el condensado no tiene lahabilidad de hacer el trabajo que el vapor realiza. Por lo tanto la eficiencia de calentamientose ve afectada si el condensado no es removido propia y rápidamente como sea posible, yasea en un tubería para transportar el vapor o en un intercambiador de calor.Para mayores detalles acerca del mecanismo de la transferencia de vapor, lea el siguientearticulo en Transferencia de Calor del VaporLa Razón por la que son Necesarias las Trampas de Vapor (Ejemplo: HervidoresEnchaquetados)¿Qué Hay de Malo con el Uso de una Válvula ‘Normal’?En algunas ocasiones se cree que la carga de condensado puede ser regulada con una válvulacomún y corriente en lugar de una trampa de vapor esto con el solo hecho de ajustarmanualmente la apertura de la válvula para emparejar la cantidad de condensado que segenera.Teoricamente, esto es posible. Sin embargo, el rango de las condiciones necesarias paralograr esto son bastante limitadas que en la practica no es una solución realista.El mayor problema con este método es que al tener fija la apertura de la válvula paradescargar una cantidad fija de fluido significa que las fluctuaciones en la carga decondensado no podrán ser compensadas. De hecho, la cantidad de condensado que esgenerado en un determinado sistema no es fija. En el caso de algún equipo, la carga decondensado al arranque difiere de que se genera durante una operación normal. Lasfluctuaciones en la carga del producto también resultan con diferencias en la cantidad decondensado generado. De manera similar, en el caso de tuberías para el transporte de vapor,la carga de condensado podría diferir dependiendo de la temperatura o aire exterior o comoresultado de una fuerte nevada o lluvia.Si el dispositivo no puede responder a las fluctuaciones en la carga del condensado, elcondensado que debería ser descargado se acumulara dentro del equipo/tubería y se veraafectada la eficiencia de calentamiento. Por otro lado, cuando la carga de condensadodisminuye, podría resultar en la fuga de vapor y el vapor se desperdiciara.Reducción en la Eficiencia de Calentamiento y Desperdicio de VaporLas Trampas de Vapor Vienen en Varios Mecanismos DiferentesDiversos tipos de mecanismos (Principios de Operación) han sido desarrollados para ladescarga automática de condensado y gases no condensables. Los mecanismos mayormenteusados son aquellos que dependen de las diferencias en temperatura, gravedades especificasy presión. Cada uno de estos tipos de trampas de vapor tienen sus propias ventajas yaplicaciones.Visite el articulo Historia de las Trampas de Vapor para mayor información acerca de los tiposespecíficos de trampas de vapor.
  10. 10. Orientación en la Instalación de la Trampa¿Tubería Vertical? ¿Tubería Horizontal?Las trampas de vapor tienen que ser instaladas en la tubería antes de su uso, pero algunastuberías corren horizontales y otras verticales. ¿Es aceptable instalar trampas de vapor encualquiera de los dos tipos de tubería sin alguna restricción?La verdad es que hay algunos tipos de trampas que tienen muy pocas restricciones en laorientación de la instalación, mientras que existen otras que tienen limitaciones estrictas.La razón fundamental de tener restricciones en la orientación de la instalaciónLas restricciones de orientación en la instalación para una trampa de vapor tienen que vercon la construcción de la trampa y su principio de operación.‘Tipo Mecánicas’, cuya operación se basa en las fuerzas de gravedad y flotabilidad, tienenrelativamente reglas estrictas en relación con su orientación en la instalación. Si laorientación en la instalación para estos tipos no es la correcta, el equilibrio propio entre lagravedad y flotabilidad no se puede lograr y el mecanismo de la válvula no puede funcionarcomo es debido, lo cual significa que la trampa no podrá hacer su trabajo.Tipos en los cuales la gravedad no tiene efecto alguno sobre la operación, por ejemplo:aquellas cuya operación se basa en el cambio de fase de vapor a agua o que parte de suestado cambia, tienen relativamente pocas restricciones.Orientaciones Comunes en la Instalación de la TrampasTipos con restricciones severas, claramente divididas para uso en tuberías verticales u horizontalesTipo mecánicas, tales como: cubeta o flotador, vienen en dos tipos, uno para tubería verticaly otro para horizontal. Cada tipo solo puede usarse en la orientación especificada.Aún si se instala en tuberias horizontales, la trampa no debe ser instalada boca abajo o delado.Tipos con relativamente pocas restriccionesExisten muchos tipos de trampas termostáticas y de disco que pueden ser utilizadas entuberías verticales y horizontales. En particular, las trampas de disco se conocen por tener lacapacidad de utilizarse sin problemas tanto en tuberías verticales como horizontales.Sin embargo, incluso si se instalan en tuberías horizontales, debemos evitar instalar la trampaal revés.Tipo termostáticas que tienen una condicion especial.Dependiendo de la orientación en la instalación, El condensado en el interior de la trampa esposible que no se mantenga en nivel. La operación de este tipo de trampa está basado en las
  11. 11. diferencias de temperatura, por lo que las desigualdades de la temperatura en su partesensible a esta tiene un efecto adverso en su operación.Las de tipo líquido térmico y las de tipo bimetálico tienen los mismos principios para laorientación en la instalación. Trampa de Vapor TermostáticaCuando se instalan en tuberías horizontales, el elemento-X se encuentra más alto que lastuberías, por lo que la tubería y la trampa se llenan de condensado antes de que llegue alelemento-X. Esto hace claramente distinta a la operación intermitente. Cuando se instalan entuberías verticales, el condensado está en contacto continuo con el elemento-X, causandoque la parte inferior del elemento-X sea continuamente rodeado de condensado, mientrasque la parte superior está continuamente rodeado de vapor. El elemento-X es, por tanto,obligado a operar sobre la base del ‘promedio de la temperatura’, haciendo claramentedistinta la operación intermitente, haciendo casi imposible el funcionamiento y provocandouna tendencia a la inestabilidad de la operación.Sin embargo, incluso si se instalan en tuberías horizontales, debemos evitar instalar la trampaal revés.Incluso entre las trampas cuya construcción y mecanismo no son afectados por la gravedad,existen algunos casos en los cuales la orientación en la instalación tiene algún efecto sobre laoperación.ExcepciónExiste un producto en el cual el mecanismo de trampeo se conecta a un punto en lainstalación sobre la tubería por medio de una brida especializada.Para TLV esto se conoce como la ‘Serie de Trampas Rápidas’. Independientemente de laconfiguración de las tuberías, usted simplemente ajusta la brida especializada que conecta ala trampa en la tubería con el fin de mantener la correcta posición de la trampa.Sin embargo, incluso la Serie de Trampas Rápidas tiene una orientación de instalación propiapara la unidad de trampeo, la trampa debe estar posicionada con la parte superior e inferioren la orientación correcta, mientras el conector de la unidad puede ser instalado en cualquierorientación.Revisar el Manual de InstruccionesEste artículo es solo una visión general. Asegúrese de revisar al correcto manual deinstrucciones de producto previo a la instalación de la trampaTipos de Válvulas y Sus AplicacionesDiferentes Tipos de VálvulasExisten muchos tipos diferentes de válvulas en el mundo, pero las válvulas manuales mástípicamente utilizadas en sistemas de vapor son las de globo, bola, compuerta y mariposa.Este artículo cubrirá los distintos tipos de válvulas y sus diferentes usos.
  12. 12. De acuerdo con JIS, la definición de válvula es la siguiente:Nombre genérico para un dispositivo con características móviles que permite abrir ycerrar una vía de circulación con el fin de permitir, prevenir ó controlar el flujo defluidos.Las válvulas se dividen en las siguientes categorías cuando son divididas por construcción ycaracterísticas:Si el elemento de cierre rota en la vía de circulación para detener el flujo, por ejemplo: válvula de bola, válvula de mariposa.Si el elemento de cierre actúa como un sello o tapón en la vía de circulación para detener el flujo, por ejemplo: válvula de globo.Si el elemento de cierre de la válvula es insertado en la vía de circulación para detener el flujo, por ejemplo: válvula de compuerta.Si la vía de circulación por si misma es pinchada desde el exterior para detener el flujo, por ejemplo: válvula de diafragma.La construcción de una válvula de compuerta es similar a la de una esclusa. Una de lasprincipales características de este tipo de válvula es la pequeña caída de presión cuando estátotalmente abierta. Sin embargo, el cuerpo de la válvula debe ser levantado completamentefuera de la vía de circulación, a fin de que se abra completamente y esto significa que lapalanca debe estar activada en numerosas ocasiones. La dimensión cara a cara de una válvulade mariposa puede ser extremadamente pequeña, provocando también una pequeña caída depresión como una característica principal de este tipo de válvula. Estos tipos de válvulas amenudo se utilizan en aplicaciones de agua y aire.Echemos un vistazo más de cerca a las válvulas de bola y globo, que a menudo son utilizadasen sistemas de vapor.Válvulas de BolaLas válvulas de bola ofrecen muy buena capacidad de cierre y son prácticas porque para abriry cerrar la válvula es tan sencillo como girar la manivela 90°. Se pueden hacer de pasocompleto, lo que significa que la apertura de la válvula es del mismo tamaño que el interiorde las tuberías y esto resulta en una muy pequeña caída de presión. Otra característicaprincipal, es la la disminución del riesgo de fuga de la glándula sello, que resulta debido aque el eje de la válvula solo se tiene que girar 90°.Cabe señalar, sin embargo, que esta válvula es para uso exclusivo en la posición totalmenteabierta ó cerrada. Esta no es adecuada para su uso en una posición de apertura parcial paraningún propósito, tal como el control de caudal.La válvula de bola hace uso de un anillo suave conformado en el asiento de la válvula. Si laválvula se utiliza en posición parcialmente abierta, la presión se aplica a sólo una parte delasiento de la válvula, lo cual puede causar que el asiento de la válvula se deforme. Si el
  13. 13. asiento de la válvula se deforma, sus propiedades de sellado se vulneran y esta fugará comoconsecuencia de ello.Válvulas de GloboLa válvula de globo es adecuada para utilizarse en una amplia variedad de aplicaciones, desdeel control de caudal hasta el control abierto-cerrado (On-Off).Cuando el tapón de la válvula está en contacto firme con el asiento, la válvula está cerrada.Cuando el tapón de la válvula está alejado del asiento, la válvula está abierta. Por lo tanto,el control de caudal está determinado no por el tamaño de la abertura en el asiento de laválvula, sino más bien por el levantamiento del tapón de la válvula (la distancia desde eltapón de la válvula al asiento). Una característica de este tipo de válvula es que incluso si seutiliza en la posición parcialmente abierta, hay pocas posibilidades de daños al asiento o altapón por el fluido. En particular, el principal tipo de válvula de globo utilizada para controlde caudal es la válvula de aguja.Cabe señalar, sin embargo, que debido a que la vía de circulación en esta válvula es en formade S, la caída de presión es mayor que el de otros tipos de válvulas. Además, el vástago de laválvula debe ser accionado en numerosas ocasiones con el fin de abrir y cerrar la válvula y portanto, hay una tendencia a fugar por la glándula de sello. Además, dado que cerrar la válvularequiere accionar el vástago hasta que el tapón presione firmemente hacia abajo en elasiento, es difícil saber el punto exacto en el que la válvula está totalmente cerrada. Hahabido casos en que accionando accidentalmente la flecha de la válvula demasiado lejos seha dañado la superficie del asiento.SuplementoLas válvulas de diafragma que detienen el flujo pellizcando desde el exterior se utilizanprincipalmente en sistemas líquidos, pero existe una válvula para sistemas de vapor que llevaun nombre similar. Esta es una válvula automatizada con un diafragma de tipo actuador. Estoes a menudo reducido a sólo una válvula de diafragma, por lo que cuando una válvula esreferida con este nombre, se debe tener cuidado de verificar qué tipo de válvula es. Pasos SiguientesInstalación de la Válvula de Retención y Beneficios¿Es siempre necesario instalar una válvula de retención después de la trampa de vapor?Una válvula de retención es un tipo de válvula que permite a los fluidos fluir en una direcciónpero que cierra automáticamente para evitar que el fluido fluya en contraflujo. Las válvulasde retención son utilizadas en una amplia variedad de aplicaciones, pero el enfoque a discutiren este tutorial será la instalación de las válvulas de retención en la salida de las trampas devapor, ya que con frecuencia se nos pregunta acerca de este tema. • ¿Es siempre necesario instalar una válvula de retención después de la trampa de vapor? • ¿La instalación de una válvula de retención previene el golpe de ariete?Vamos a discutir estas cuestiones.
  14. 14. Cuando la salida de la trampa se conduce a la línea de recuperación de condensado, existe elpeligro de contraflujo debido a la descarga de condensado de otras trampas, así que pornorma una válvula de retención debe ser instalada en estos casos. En cambio, cuando hay unasola tubería de descarga de condensado que no está conectada en cualquier otro punto, noexiste el peligro de contraflujo, por lo que no es necesario instalar la válvula de retención.Tubería UnicaSi la tubería de salida de la trampa está conectada a una tubería única que libera a laatmósfera, sin estar conectada en algún punto, no hay necesidad de instalar una válvula deretención.Salida de la Trampa a una Línea de ColecciónSi la tubería de salida de la trampa está conectada a una tubería de colección de condensado,el condensado descargado desde los equipos en operación crearán contraflujos en los equiposque se encuentren fuera de operación, al menos que exista una válvula de retención.Si la válvula de retención está instalada, aún si la tubería de salida de la trampa estáconectada a la tubería de colección, el condensado descargado desde los equipos enoperación no crearán contraflujos en los equipos que están fuera de servicio.¿La instalación de una válvula de retención previene el golpe de ariete?Existen diversos mecanismos que generan el golpe de ariete, pero una causa principal delgolpe de ariete en elevaciones verticales de tuberías de recuperación de condensado escuando el condensado se regresa y cae. La instalación de una válvula de retención en cadauno de estos lugares es muy efectivo para prevenir el golpe de ariete. Por otra parte, lacondensación inducida por el golpe de ariete se da frecuentemente en tuberías de retorno decondensado, pero el contraflujo no desempeña ningún papel en este tipo de golpe de arietepor lo que la instalación de una válvula de retensión no es efectiva en estos casos.Adicionalmente, aunque esto no tiene relación directa con el golpe de ariete, se trata porsupuesto que por el solo hecho de que una válvula de retención ha sido instalada, no significasea una práctica aceptable el conectar condensado de baja presión en la misma tubería derecuperación del condensado de alta presión. Además, si una válvula de retención esinstalada en la salida de una trampa operando en condiciones de muy baja presióndiferencial, la válvula de retención por si misma llegará a un punto de resistencia, lo cualsignifica que es necesario cálcular la caida de presión muy cuidadósamente.Golpe de Ariete por Condensación InducidaCuando el condensado caliente de alta presión fluye en el interior de la tubería derecuperación que contiene condensado frío de baja presión, se genera vapor de flasheo. Sieste vapor de flasheo se condensa rápidamente, puede ocurrir el golpe de ariete. Lainstalación de una válvula de retención no es efectiva contra este tipo de golpe de ariete.Golpe de ariete provocado por condensado cayendo en elevaciones verticales de tuberías de recuperación de condensado.Si la tubería de descarga de condensado en bombas con operación intermitente (Por ejemplo,la serie Powertrap®, bombas motorizadas ON-OFF, etc.) tienen tuberías horizontales largasseguidas de elevaciones verticales, cualquier condensado que regrese en contraflujo por la
  15. 15. tubería vertical y que choque con la nueva descarga de condensado de la bomba, provocará elgolpe de ariete.Este tipo de golpe de ariete puede ser evitado por medio de la instalación de una válvula deretención en cada localidad crítica (Por ejemplo: el comienzo de una elevación vertical)Información Adicional: Tubería IncorrectaIncluso se se instalan las válvulas de retención, no es posible descargar condensado de bajapresión en una tubería de condensado de alta presión. Pasos Sigu

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