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Teoría Básica de Trampas de Vapor
La Historia de las Trampas de Vapor Parte 1
La humanidad empezó a utilizar el vapor en la industria a partir de la Revolución Industrial en el siglo XVIII. Inicialmente, el vapor se utilizó como medio motriz para impulsar bombas, locomotoras y similares.
Después de un tiempo, el uso del vapor como medio motriz disminuyó y en su lugar empezó a ser más ampliamente utilizado como fuente de calor.
Como usted sabe, una característica del vapor es que se condensa y se convierte en condensado cuando su calor fue utilizado. En un inicio, el condensado fue retirado ya fuera abriendo una válvula periódicamente para purgarlo o dejando una válvula ligéramente abierta todo el tiempo mientras que, al mismo tiempo, se fugaba vapor (Este tema fue explicado en Teoría de Vapor: ¿Qué es una Trampa de Vapor?)
La Historia de las Trampas de Vapor
Retirar el condensado operando una válvula manualmente no es solo muy molesto, sino que también se fuga vapor. Mientras que el número de aplicaciones que utilizan vapor crecía, fue desarrollada una válvula para retirar automáticamente el condensado y este fue el nacimiento de la trampa de vapor.
La primer trampa de vapor que hizo su aparición fue una de tipo cubeta invertida, desarrollada en la primera mitad del siglo XVIII. Los tipos desarrollados en los primeros años de las trampas de vapor fueron de expansión metálica en la década de los 60´s del siglo XVIII, después llegó la de tipo impulso un poco mas adelante en la decada de los 30´s del siglo XIX y finalmente en la década de los 40´s, del mismo siglo, fueron desarrolladas las de tipo disco, con las cuales todos estamos familiarizados. La última tecnología es la trampa de flotador libre, que por primera vez se puso en servicio en el año de 1966. Vistas transversales y resúmenes de cada tipo de trampas de vapor se encuentran a continuación.
Las vistas transversales muestran las versiones de cada tipo de trampa en nuestros días.
Principios del siglo XVIII - Tipo Cubeta
Cubeta Invertida Actual
Por medio de la flotabilidad del cilindro de la cubeta, la válvula localizada en la parte superior abre y cierra para descargar el condensado intermitentemente. A diferencia de la trampa mostrada en la vista transversal (Tipo Cubeta Invertida), al principio estas trampas tenian la parte superior abierta (Tipo Cubeta Abierta)
1860 - Tipo Expansión Metálica
Tipo Bimetálica Actual
Al principio, una lámina recta metálica fue utilizada la cual se expandía cuando aumentaba la temperatura, cerrando la válvula localizada al final de la lámina. Este tipo de trampa no es muy utilizada hoy en día, después de haber sido reemplazada por las trampas tipo bimetálicas.
Dos tipos de metales con diferente coeficiente de expansión son combinados en un elemento bimetálico. Cuando la temperatura ambiente varía la forma del elemento bimetálico cambia, controlando la apertura y cierre de la válvula y la descarga de condensado.
1930 - Tipo Impulso
Tipo Impulso Actual
Desde el exterior, el tornillo de ajuste se utiliza para establecer la cantidad de vapor que fluye a través de la brida en el pistón de la válvula y la cantidad de vapor que fluye por el orificio a través del centro del pistón. El movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón de la válvula la abre y cierra, descargando condensado intermitentemente.
1940 - Tipo Disco
Tipo Disco Actual
Variaciones de presión en la cámara por encima del disco provoca la apertura y cierre de la válvula.
1966 - Tipo Flotador Libre
Tipo Flotador Libre Actual
El condensado es descargado continuamente mientras el tamaño de la apertura de la válvula es controlado en todo momento por la magnitud de la fuerza de flotación actuando sobre el sello hermético del flotador. A los flotadores originales se les agregó una palanca, pero los flotadores modernos de nuestros días son esféricos actuando por si mismos como la válvula.
Características Requeridas en las Trampas de Vapor
Como hemos visto, diferentes tipos de trampas de vapor han sido desarrolladas a través de los años. Cada uno de los tipos que hemos comentado es este artículo todavía están en uso hoy en día
En la actualidad, es considerado esencial que una trampa de vapor, como un tipo de válvula automática, debe tener las 3 características siguientes:
- Descarga inmediata y completa de condensado
- No fugar vapor aún cuando se utilice durante largos periodos de tiempo
- También descargar gases no condensables, como el aire
Dependiento del tipo de trampa de vapor (principio de operación, construcción, etc.), estas características tienen sus fortalezas y debilidades relativas. Además, el modo de operación varía entre los diferentes tipos—existen tipos que descargan condensado continuamente y tipos que lo hacen de manera intermitente. La combinación de estos da a cada tipo de trampa de vapor características especiales.
En este artículo hemos presentado a groso modo la historia del desarrollo de las trampas de vapor, desde su primera aparición hasta nuestros días. En La Historia de las Trampas de Vapor Parte 2 haremos una mirada mas de cerca a la construcción y principios de operación de cada tipo de trampa, así como los cambios que han sufrido.