Uso eficiente de vapor. de manera eficiente

USO DEL VAPOR

1. Uso Eficiente del Vapor

2. 1 Hogar. 2 Tubos (2do paso). 3 Tubos (3er paso). 4 Cámara de combustión. 5 Caja de humos frontal. 6 Caja de salida posterior. 7 Visor. 8 Válvula de seguridad. 9 Válv salida vapor. 10 Válv retención agua. 11 Controles de nivel. 12 Entrada de hombre. 13 Conex . repuesto . 14 Carcaza . 15 Bomba agua. 16 Panel de control. 17 Quemador 18 Ventilador 19 Silenciador ventilador Caldera Humotubular “ el agua se evapora al contacto con los tubos calientes productos a la circulación de los gases de escape.”

3. Caldera Acuotubular Domo superior Domo Inferior Gases calientes Vapor Agua El calor cedido por los gases se transfiere al agua de la caldera por conducción y convección “ son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. Son las más utilizadas en las centrales termoeléctricas, ya que permiten altas presiones a su salida y tienen gran capacidad de generación.”

4. Circuito típico de vapor

5. Tabla de Vapor Saturado

6. Cañerías de distribución de vapor

7. Omega o Lira Fuelle Juntas de dilatación

8. Conexiones de las Derivaciones  Correcto  Incorrecto Vapor Vapor Condensado

9. Golpe de Ariete Accidente en NY, instalación incorrecta

10. Efectos del Golpe de Ariete Golpe de Ariete

11. Puntos de Drenaje de condensado de líneas de vapor Condensado Conjunto de Trampeo Sección Sección Conjunto de Trampeo Vapor Vapor Correcto  Incorrecto 

12. ¿Costo del Vapor?

13. Pérdida de vapor por orificios Ej. a 10 bar de presión un orificio de 5 mm. que descarga a la atmósfera deja pasar aprox. 80 kg. de vapor por hora lo que significa quemar alrededor de 6m3 de gas por hora.

14. Dimensionamiento de cañerías de vapor

15. Velocidades típicas del vapor : Vapor Sobrecalentado 50 – 70 m/s Vapor Saturado 25 – 40 m/s Vapor Húmedo 15 – 20 m/s Dimensionamiento de cañerias de vapor

16. Dimensionamiento de Tuberías para Vapor (kg/h) - Criterio de Velocidad

17. Ejemplo : Flujo de vapor : 300 kg/h Presión de Vapor 7 bar g Caída de presión aceptable : 0.25 bar/ 100m Dimensionamiento de Tuberías Para Vapor Criterio de caída de presión 0.2 bar cada 50 m

18. La caída de presión puede ser “ negociada ” con el cliente Consideremos una cañeria de 2” de 100 m de longitud : Caudal existente 700 kg/h P1: 5 bar g Velocidad : 28 m/s P2: 4.5 bar g El usuario quiere incrementar el caudal a 900 kg/h, agrandando su cañeria a 2 ½” P1: 5 bar g Velocidad : 25 m/s P2: 4.7 bar g Steam pipe sizing

19. La caída de presión puede ser “ negociada ” con el cliente Long. 100 m, 2” cañería , Q : 700 kg/h Propuesta : Long. 100 m , 2 ½” cañería , Q: 900 kg/h Positivo : Puede usar la misma válvula de control. Negativo : Costo de incrementar la cañería . Propuesta 1 5 bar 4.5 bar 3.3 bar DN32 5 bar 4.7 bar 3.3 bar DN32 28 m/s 25 m/s

20. La caída de presión puede ser “ negociada ” con el cliente Long. 100 m, 2” cañería , Q : 700 kg/h Propuesta : Long. 100 m , 2” cañería , Q: 900 kg/h Positivo : Se mantienen la cañería . Negativo : Hay que aumentar la válvula de control y se necesitará un separador . Propuesta 2 5 bar 4.5 bar 3.3 bar 28 m/s 5 bar 4.2 bar 3.3 bar DN40 36 m/s

21. WEBSITE

22. Dimensionamiento de cañerías de condensada

23. Líneas de Condensado para Presiones de Vapor menores a 4 bar Caída de presión en mbar por metro Tuberías de acero- Capacidad en Kg./hora

24. Líneas de Condensado para presiones de vapor mayores a 4 bar m 1. Desde la presión antes de la trampa trazar una línea horizontal hasta la presión deseada en la línea de retorno (A). 2.Desde A trazar una vertical hasta la horizontal de la carga de condensado (B) 3.Seguir la curva de la derecha y la horizontal hasta la presión elegida para la línea de retorno (C) 4.Trazar una vertical hasta la velocidad del vapor flash, por ej. 25 m/ seg . (D) 5.Leer el tamaño de la línea de retorno. Presion línea de retorno ( barm )

25. Título o Calidad del vapor (Vapor saturado seco / Vapor húmedo) Flujo Separador de gotas

26. Filtros Antes de una trampa para vapor o una válvula de control es imprescindible colocar un filtro y realizar su limpieza periódicamente.

27.  Incorrecto Ubicación de filtros en líneas de vapor

28. Estación Reductora de Presión Separador Filtro Reguladora de presión Válvula ded seguridad Trampa

29. Circuito típico de vapor

30. Eliminación del Aire en líneas de vapor Tubería de Vapor Trampa para vapor Aire Eliminador de Aire termostático de Presión balanceada

31. Elementos que componen una aplicación típica Ruptor de vacio Venteo Termostático Paila Trampa Retención Válvula de seguridad Reductora de presión Filtro Manómetro Spira tec

32. Trampas Para Vapor

33. ¿Por qué funciona una Trampa Para Vapor ? Por la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la trampa. A esta diferencia de presiones se la denomina: “Presión diferencial”

34. Gráfico de Dimensionamiento de Trampas para vapor

35. Trampa a flotador

36. Operación de la Trampa a Flotador En el arranque, el venteo termostático permite la salida del aire, evitando que la trampa se bloquee. El condensado llega a la trampa, elevándose el flotante y el mecanismo de palanca abre la válvula de salida El condensado caliente cierra el venteo. El condensado descarga en forma continua . Cuando llega vapor a la trampa, la válvula principal cierra. La válvula se encuentra siempre debajo del nivel de agua evitando pérdidas de vapor vivo. 1 2 3

37. Operación de la Trampa a Flotador

38. Trampas a Flotador Ventajas Descarga continua de condensado Se adapta a variaciones de presión y temperatura Con elementos termostáticos eliminan aire Desventajas No resisten bien las heladas

39. Trampa de balde invertido

40. Operación de la Trampa de Balde Invertido El condensado llega a la trampa y forma un sello de agua . El peso del balde mantiene a la válvula abierta. El condensado fluye desde abajo de la trampa y sale. Cuando ingresa el vapor, el balde se eleva haciendo elevar el mecanismo de palanca, cerrando la válvula. Parte del vapor atrapado condensa y parte sale por el orificio de venteo . El peso del balde hará que la válvula se aleje de su asiento repitiendo el ciclo. El orificio de venteo en el balde hará que se acumule aire en la parte superior de la trampa. El orificio por ser pequeño ventea el aire lentamente. Puede requerirse un venteo separado. Orificio de venteo 1 2 3 4

41. Operación de la Trampa de balde invertido

42. Trampas de Balde Invertido Ventajas Robustas Resisten golpes de ariete Desventajas No resisten bien las heladas No eliminan bien el aire Pueden perder el sello de agua

43. Trampa Termostática de Presión Balanceada

44. Trampa Termostática de Presión Balanceada Cápsula de Presión Balanceada

45. Respuesta de las Trampas de Presión Balanceada Presión (bar m) Temperatura ( ) o C Curva Vapor Saturado Respuesta Trampa de Presión Balanceada 80 100 120 140 160 180 200 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

46. Cápsula de Presión Balanceada Abierta Cerrada

47. Operación de la trampa termostática de Presión Balanceada

48. Trampas Termostáticas de Presión Balanceada Ventajas Pequeñas pero de gran capacidad Eliminan aire Resisten heladas y golpes de ariete Autoajustables a - Desventajas de presión No usar cuando no se acepte anegamiento de condensado

49. Trampa Para vapor Bimetálica

50. Trampa para vapor bimetálica

51. Operación de la trampa bimetálica

52. Trampas Bimetálicas Ventajas Eliminan aire Resisten heladas y golpes de ariete Amplio margen de presiones Descarga a temperatura inferior al vapor, aprovechando el calor sensible Desventajas Poca rapidez a cambios de caudal o presión No usar cuando no se acepte anegamiento de condensado

53. Trampa Termo dinámica

54. Operación de la Trampa Termo dinámica 1 2 3 4 Al comienzo, la presión entrante eleva el disco. El condensado frío es descargado inmediatamente . El condensado caliente que fluye a través de la trampa libera vapor flash. La alta velocidad provoca baja presión debajo del disco haciendo que apoye en su asiento. Simultáneamente la presión del vapor flash creada en la cámara sobre el disco,fuerza a éste hacia abajo oponiéndose a la presión del condensado que llega. El disco asienta en el anillo interior y cierra la entrada. El disco también se asienta en el anillo exterior y mantiene la presión en la cámara. La presión en la cámara disminuye debido a la condensación del vapor flash y el disco se eleva. Luego, el ciclo se repite y el condensado circula libremente a través de la trampa.

55. Operación de la trampa termodinámica

56. Trampas Termodinámicas Ventajas Amplia gama de presiones Robustas, compactas Resisten golpes de ariete, vapor sobre calentado y heladas Fácil verificación y mantenimiento Desventajas No adecuadas para presión de entrada muy baja o contrapresión mayor al 80% de la presión de entrada No son buenas eliminadoras de aire

57. Aplicaciones de trampas para vapor -Eliminación de condensado en líneas de conducción de vapor: Termodinámicas -Eliminación de condensado en equipos de procesos: Flotador - Eliminación de aire de líneas o equipos: Termostáticas

58. Estación de trampeo de vapor STS 17.2