¿Cual es la presión adecuada de Vapor?

AMS Steam Technology • 27 de julio de 2020

¿Cual es la presión adecuada de nuestro sistema de Vapor?

Esta es una de las preguntas más frecuentes que solemos recibir, una pregunta común que toda persona involucrada con sistemas de vapor debe abordar en algún momento. Seleccionar una presión de vapor superior a la requerida para una aplicación de proceso dará como resultado una serie de efectos negativos.

El error más común que nos encontramos es pensar que "cuanta más presión de vapor, mejor". Es cierto que las altas presiones de vapor tienen una temperatura de vapor más alta, pero por contrario; tienen una energía utilizable (latente) más baja.

Las tablas termodinámicas de vapor nos muestran que a medida que aumentamos la presión del vapor, la energía o calor latente disminuye y aumenta la energía o calor sensible.

Las aplicaciones más típicas de proceso de vapor utilizan solo la energía latente en el vapor. La energía sensible se elimina a través del sistema de recuperación de condensado. Por el contrario, se debe seleccionar la presión y temperatura de vapor efectiva más baja que permita el éxito del proceso operativo.

La correcta selección de la presión de vapor para lograr el objetivo del proceso dará como resultado lo siguiente:

Menor consumo de vapor
Menor expansión térmica de los componentes
Disminución del volumen de vapor flash, particularmente en la descarga de los purgadores
Mejor control de la temperatura
Mayor vida útil del equipo

Desafortunadamente, en la mayoría de los casos, la planta de proceso de vapor acepta la recomendación de los fabricantes de equipos de vapor para designar la presión de vapor requerida, cuando en realidad, la planta consumidora de vapor debería establecer la presión del vapor y transmitirla al fabricante de equipos.

Otro error muy común es proporcionar al fabricante de equipos de proceso la presión de vapor operativa de la caldera. En el punto de consumo la presión de vapor no será la misma que la presión de funcionamiento de la caldera, debido a las caídas de presión generadas por los trazados de distribución de vapor y la valvulería e instrumentación. Un control del caudal de vapor requerirá una caída de presión para lograr el flujo necesario. Una válvula de control de vapor con una caída de presión muy baja es muy grande y costosa. Por el contrario, con una válvula de control de vapor sobredimensionada será difícil o imposible controlar el caudal de vapor. Por lo tanto, seleccionar válvulas para superar una mala selección del punto de operación en la caldera no es una solución.

Elegir un punto de ajuste de presión de vapor que sea demasiado alto dará como resultado las siguientes condiciones negativas:

Mayor costo de energía para producir el vapor
Operación de servicio más severa para todos los componentes de vapor
Mayor expansión térmica
Alto volumen de vapor flash
Problemas de control de temperatura
Menor vida operativa de los equipos
Mayores pérdidas térmicas superficiales a la atmósfera

Los fabricantes de equipos generalmente pueden proporcionar equipos de proceso que pueden operar a cualquier presión con una excepción, la más baja o presión mínima límite. El mejor límite de presión de vapor o el más correcto es la presión de vapor razonable más baja que se puede utilizar y cumple con las especificaciones del proceso. Comprender y seleccionar la presión de vapor correcta mejorará la aplicación del proceso de vapor.

Presión de vapor correcta para aplicaciones de BAJA temperatura

Las aplicaciones que siempre deben usar vapor a baja presión (menos de 1 barg) son las siguientes aplicaciones de calentamiento:

Calentar agua
Calentadores de equipos
Calefacción de espacios
Serpentines de vapor para calefacción de confort

No hay ninguna ventaja para usar vapor a alta presión para estas aplicaciones. Por lo tanto, para circuitos de calefacción generales es suficiente utilizar presiones de vapor inferiores a 1 barg

Presión de vapor correcta para aplicaciones de ALTA temperatura

A veces, los puntos de consumo requieren altas temperaturas, por lo tanto, se necesitan presiones de vapor más altas para cumplir con los requisitos del proceso. ¿Cómo se encuentra la presión de vapor correcta?

A continuación, compartimos un ejemplo de los pasos a seguir para encontrar la presión de vapor correcta:

Supongamos que un proceso requiere una temperatura constante de 140 °C
Consultamos las tablas de vapor y buscamos 140 °C
La presión equivalente de "vapor" a 140 °C es de 2.6 barg
Añadimos 3 barg a la presión requerida. En este caso, 2.6 barg + 3 barg = presión de vapor de 5.6 barg. Presión de vapor de 5.6 barg que se proporciona al fabricante de equipos para el diseño de la transferencia de calor del proceso.

5.6 barg será la presión útil después de la válvula de control de vapor o la presión de vapor que se puede entregar al proceso.

Conclusión: Seleccionar siempre la presión de vapor correcta para cada aplicación, lo que dará como resultado un rendimiento óptimo del equipo de proceso y garantizará la fiabilidad del sistema y su vida útil.

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¿Qué es el Stall?

Por AMS Steam Technology • 22 de octubre de 2020

Si alguna vez has sufrido alguno de estos problemas, es muy probable que el efecto Stall haya aparecido en tu instalación: • Ruptura de intercambiadores • Golpe de Ariete • Temperaturas de Calentamiento Desiguales ¿Qué es el efecto Stall? El Stall ocurre cuando la presión diferencial necesaria a través de un purgador de vapor se vuelve negativa, ocasionando que el condensado no sea descargado por el purgador y este se acumule dentro del intercambiador de calor. Los purgadores de vapor no tienen la capacidad para descargar el condensado por si solos, sino que el condensado es descargado mediante la diferencia de presiones entre la presión a la entrada y la presión de salida del purgador. La presión de entrada del purgador , por lo tanto, debe ser superior a la presión de salida para permitir la descarga apropiada del condensado. Existen varios factores que pueden interferir en la presión diferencial de un purgador. Uno de ellos, por ejemplo, es el uso de una válvula de control, que puede originar una reversión en la presión diferencial de operación del purgador. Normalmente, los intercambiadores de calor son diseñados para alcanzar la carga máxima. El área de transferencia de calor de un intercambiador de calor es fija y no se puede cambiar, pero la carga puede fluctuar dependiendo de las condiciones de operación. Por ejemplo, si el flujo de aire en un calentador de aire caliente se reduce, la única manera de mantener la temperatura actual del aire caliente es reduciendo la temperatura (presión) del vapor, que se utiliza como la fuente de calor. Si la apertura de la válvula de control se encuentra más cerrada, la presión dentro del intercambiador de calor sufrirá una caída. Como resultado, caerá la presión a la entrada del purgador y puede que esta sea menor a la presión en la salida, por lo que el condensado no será descargado, si no que se almacenara dentro del equipo. Aun que el condensado que está almacenado puede ser eliminado al restaurar la presión de entrada del purgador, aun se pueden presentar problemas durante el tiempo que le tome recuperarse a la presión de entrada y poder descargar el condensado. Cuando el vapor entra en contacto con el condensado acumulado y se condensa instantáneamente , debido a la diferencia de temperatura, es muy probable que ocurran golpes de ariete. En equipos como intercambiadores tubulares o de placas, el impacto de los golpes de ariete puede causar ruptura de los tubos y placas interiores.

¿Es normal que mi deposito de retorno de condensados haga ruido?

Por AMS Steam Technology • 21 de septiembre de 2020

El golpe de ariete en la tubería de recuperación de condensado normalmente es ocasionado debido a la interacción de el condensado de baja temperatura y el vapor de alta temperatura. Generalmente este se forma de la presencia dual del condensado y el vapor flash en la tubería. En la mayoría de instalaciones de vapor, es muy común escuchar un “golpeteo” constante en el depósito de retorno de condensados pero, ¿es normal este ruido? En tanques atmosféricos de recuperación de condensado, es muy común que se forme vapor flash al descargar condensado a alta temperatura, el cual entra en contacto con el condensado de baja temperatura dentro del depósito. Si el salto térmico no es muy elevado las bolsas de vapor que se generan son pequeñas, por lo que el vapor se condensará rápidamente y escucharemos impactos pequeños y cíclicos a gran velocidad conocidos como “golpeteo”. Por lo tanto, es completamente normal escuchar este famoso “golpeteo”. No obstante, existen soluciones para minimizar este ruido como por ejemplo realizar pequeños agujeros en el tubo de descarga de condensado o instalar un silenciador en el extremo del tubo de descarga. Al realizar esto, conseguimos que el vapor forme pequeñas burbujas que se mezclan con el condensado.

Bombas Mecánicas VS Bombas Eléctricas

Por AMS Steam Technology • 6 de septiembre de 2020

¿Por qué instalar una Bomba de Condesado Mecánica en lugar de una Bomba de Condensado Eléctrica (Centrífuga)? La fiabilidad es el objetivo principal para seleccionar una PMP (pressure motive pump) de tipo mecánica en lugar de las bombas de condensado eléctricas. Las bombas eléctricas requieren un sello mecánico para evitar la fuga del líquido ya que el líquido que se bombea actúa como lubricante, por lo que las caras del sello mecánico pueden girar libremente una contra la otra, mientras el líquido permanezca relativamente frío, el sello mecánico puede durar muchos años. Sin embargo, el condensado caliente puede convertirse en vapor entre las caras del sello y provocar una falla. Una bomba centrífuga crea una zona de baja presión en el ojo del impulsor, el condensado caliente puede convertirse en vapor en la zona de baja presión, causando cavitación y erosión del impulsor y carcaza de la bomba como consecuencia.

¿Porqué se deben realizar auditorías de Vapor?

Por AMS Steam Technology • 31 de agosto de 2020

El vapor ha sido una valiosa fuente de energía desde la revolución industrial. Al contrario de lo que la gente cree, el vapor sigue siendo una de las formas más eficientes y convenientes de distribuir energía térmica de alta calidad ; sin embargo, si las instalaciones de vapor no se mantienen adecuadamente, pueden incurrir en gastos energéticos elevados, pueden ser ineficientes y poco seguras. Con los ciclos interminables de desperdicio de vapor, la mayoría de las empresas no se dan cuenta de que las pruebas y el mantenimiento adecuados de los purgadores de vapor pueden reducir sus facturas de combustible en un 10-30%. De forma muy resumida, a medida que el vapor viaja a través de las tuberías y puntos de consumo, pierde energía y se condensa. Es muy importante que este condensado sea eliminado sin fugas de vapor vivo para mantener la planta en plena eficiencia. "Alrededor del 10% de las trampas de vapor fallan cada año debido al desgaste de las piezas mecánicas" Para obtener la máxima eficiencia de la planta, los purgadores de vapor deben revisarse de manera adecuada y regular. Para una planta la cual trabaja las 24 horas del día los 365 días del año, es recomentable realizar una auditoría cada 6 meses. Para las demás indústrias, las cuales paran su actividad en fines de semana o de vez en cuando, es recomendable realizar una auditoría al año. Si quieres reducir tu consumo energético al mismo tiempo que incrementas la eficiencia de tu instalación de vapor, no dudes en ponerte en contacto con nosotros.

¿Por qué mi válvula de seguridad se dispara antes de tiempo?

Por AMS Steam Technology • 24 de agosto de 2020

A menudo, muchos de nuestros clientes nos comentan que algunas de sus válvulas de seguridad disparan antes de lo esperado. Sin embargo, tras inspeccionar y revisar las válvulas, comprobamos que no están abriendo antes de tiempo, sino existe un concepto erróneo sobre la presión de disparo (tarado) de la válvula.

Caso de éxito: Auditoria de purgadores

Por AMS Steam Technology • 17 de agosto de 2020

Cliente: Indústria Quimica Objetivo: Reducir el consumo energético y mejorar el rendimiento global de la planta Resultados: Ahorro energético anual de 120.000€, retorno de la inversión en menos de 6 meses

¿Cuanto cuestan las fugas de vapor?

Por AMS Steam Technology • 10 de agosto de 2020

Todos sabemos que cualquier fuga de vapor representa un gasto energético pero, ¿sabemos realmente cuanto cuestan las fugas de vapor? Generalmente, existen dos tipos de fugas de vapor: - Fugas en purgadores de vapor - Fugas en equipos y tuberías (orificios) En este artículo explicamos como calcular cuanto cuesta una fuga de vapor, sea del tipo que sea. Empezamos por las fugas en los purgadores de vapor. La fórmula que debemos utilizar para calcular el coste de una fuga de vapor es la siguiente: