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Los caudalímetros de vapor NO diferencian el agua del vapor

AMS Steam Technology • 16 de marzo de 2020

Son incontables las veces que nos han preguntado: 

¿Existe algún caudalímetro capaz de diferenciar el agua existente en un conducto de vapor? 

La respuesta es sí, si dispones de un laboratorio con un tomógrafo el cual puede diferenciar la atenuación entre el líquido y el gas mediante la radiación de rayos gamma y rayos-X. 

Por lo que, si tu caudalímetro no utiliza la tomografía como método de medición, lamentamos informarte que no vas a poder medir ni contabilizar que % de agua existe en tu vapor.

Como explicamos en el anterior artículo, el agua saturada dentro de un conducto de vapor NO circula por la parte inferior, sino que se puede encontrar de dos maneras: en forma de película distribuida por todo el radial del tubo (sección) y en forma de micro-gotas en suspensión.

Una de las partes clave para poder medir el flujo de masa total de vapor es poder medir el contenido líquido, ya que el vapor húmedo puede tener una estructura de flujo anular, por lo tanto, habrá gotas presentes en el núcleo del flujo y una película líquida de espesor variable que fluye a lo largo de la pared interior de la tubería; ambas cantidades de líquido requieren medición para calcular el flujo másico de vapor.

Para medir la calidad del vapor, es decir, el porcentaje de agua saturada que existe en el vapor, tenemos que tener en cuenta:

1. La cantidad de agua que existe en la película repartida por toda la sección del tubo

2. Las micro-gotas en suspensión.

¿Cómo se mide la cantidad de agua en forma de película distribuida por todo el radial del tubo?

Una de las formas más fiables de medir una película de líquido es midiendo los cambios en la tasa de atenuación de los fotones a medida que pasan a través de un material. La cantidad de energía que tienen los fotones determinará qué comportamiento de los fotones se probará para obtener resultados. En el caso de la medición de fotones de alta energía, como los rayos gamma, la medición se basa en el principio de la diferencia en el coeficiente de atenuación entre sólidos, líquidos y gases, lo que significa que la radiación en forma de rayos gamma y rayos X se mueve a través de los sólidos y líquidos más lentos de lo que pasarían a través de un gas. Por lo tanto, cuando los haces de radiación apuntan a un flujo de dos fases, la diferencia en el coeficiente de atenuación resaltará el tamaño de las fracciones vacías y podrá seleccionar áreas de alto contenido líquido, como una película.


¿Cómo se miden las micro-gotas en suspensión que existen en el vapor?

Igual que en el anterior caso, mediante Tomografía. Los sensores colocados alrededor de la tubería detectan cambios en una señal física emitida a medida que pasa a través de las diferentes fases dentro del flujo. Un algoritmo como el método de retro-proyección lineal toma estos datos y los convierte en un conjunto de imágenes que muestran una sección transversal 2D de la densidad de fase a través del flujo. Ésta técnica tiene la resolución de detectar la presencia de la fase líquida y también la velocidad de la fase líquida.

Que no te tomen el pelo, a día de hoy, no existe ningún caudalímetro en el mercado capaz de diferenciar el agua del vapor.

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.
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.
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.
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 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.
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
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:
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