¿Sabía usted que las calderas no generan vapor 100% saturado (vapor seco)? Cuando una caldera calienta el agua, las burbujas que rompen la superficie del agua incorporan pequeñas gotitas de agua en la corriente de vapor. A menos que se use un sobrecalentador, esto causará que el flujo de vapor esté parcialmente húmedo (vapor húmedo) debido a la presencia de líquido.

El porcentaje de sequedad del vapor es usado para cuantificar la cantidad de agua que lleva el vapor. Si el vapor contiene 10% en masa de agua, se dice que es 90% seco, o tiene un porcentaje de sequedad de 0.9.

La sequedad del vapor es importante porque tiene un efecto directo en la cantidad de energía transferible contenida en el vapor (usualmente el calor latente), lo cual afecta la calidad y la eficiencia del calentamiento.

Por ejemplo, el vapor saturado (100% seco) contiene 100% del calor latente disponible a la presión dada. El agua saturada, que carece de calor latente, tiene 0% de sequedad y contiene sólo calor sensible.

Sequedad del Vapor = 100% - [% de Contenido de Agua] (en masa)

Las tablas de vapor contienen valores como la entalpía (h), el volumen específico (v), la entropía (s), etc. para el vapor saturado (100% seco) y para el agua saturada (0% de sequedad), pero típicamente no los tienen para vapor húmedo.

Estos pueden ser calculados simplemente considerando la relación vapor-agua, como se describe en las ecuaciones siguientes:

Volumen Específico (v) del Vapor Húmedo

ν = X • ν_g + (1 - X) • ν_f

donde:

X = (% / 100) de sequedad
νf = Volumen Específico del Agua Saturada
νg = Volumen Específico del Vapor Saturado

Entalpía Específica (h) del Vapor Húmedo

h = h_f + X • h_fg

donde:

X = (% / 100) de sequedad
hf = Entalpía Específica del Agua Saturada
hfg = Entalpía Específica del Vapor Saturado - Entalpía Específica del Agua Saturada

Entropía Específica (s) del Vapor Húmedo

s = s_f + X • s_fg

donde:

X = (% / 100) de sequedad
sf = Entropía Específica del Agua Saturada
sfg = Entropía Específica del Vapor Saturado - Entropía Específica del Agua Saturada

Mientras el vapor sea más húmedo, serán menores su volumen, entalpía y entropía específicos porque al 100% de porcentaje de sequedad se tiene el valor de tablas. Como la sequedad del vapor tiene un efecto significativo en estos valores, para tener la mayor eficiencia de calentamiento es crucial suministrar vapor lo más cercano al 100% de sequedad.

Al transportar el vapor, las pérdidas por radiación de la tubería causan que parte del vapor pierda su calor latente y se convierta en agua, por tanto, disminuyendo la sequedad del vapor.

Puesto que el vapor húmedo no solo afecta la eficiencia de transferencia de calor, sino que también causa erosión a la tubería y a equipos críticos como las alabes de la turbina, es altamente recomendado tomar medidas preventivas como instalar un separador de humedad para retirar todo el condensado arrastrado y siguiendo los consejos de estos artículos:

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