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Fundamentos de Vapor
Venteos de Aire para Vapor
En el articulo Removiendo el Aire de Equipos Usuarios de Vapor, la discusión giraba en torno a la densidad del aire y el vapor, al igual como la manera en que la configuración del sistema puede afectar la posición de los venteos de aire. El siguiente articulo se enfocara en los venteos de aire de presión balanceada para sistemas de vapor.
Como Remover Aire Caliente del Vapor
Los venteos de aire de presión balanceada son recomendados normalmente para la remoción de aire en sistemas de vapor. También existen venteos de aire de tipo bimétalicos, sin embargo no son recomendables para remover el aire caliente de los sistemas de vapor debido a que la temperatura de apertura de la válvula es mas o menos fija. Esto difiere de la válvula en los venteos de aire de presión balanceada, la cual abre a una temperatura que se encuentra a unos grados por debajo de la temperatura de saturación del vapor. Por lo tanto el aire caliente se descarga en todo momento a pesar de la fluctuación de la presión.
Venteos de Aire Tipo presión Balanceada (Elemento-X)
Grafica de Venteo de Aire Tipo presión Balanceada (Elemento-X) |
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Los venteos de aire de presión balanceada poseen un elemento que normalmente contiene una mezcla basada en alcohol. Esta mezcla ha sido cuidadosamente seleccionada para que hierva a una temperatura especifica por debajo del punto de ebullición del agua. Cuando la temperatura se aproxima al punto de ebullición del agua a cualquier presión, esta mezcla comienza a ebullir lo cual genera una presión de vapor dentro del elemento-X lo que ocasiona que este se expanda, empujando la válvula en hacia el asiento de la válvula y cerrando el venteo de aire. Este tipo de mecanismo responde de manera rápida a las diferencias de temperatura, eliminando virtualmente el soplado de vapor.
Mecanismo del Elemento-X |
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El elemento-X es una válvula multi diafragma que contiene en su interior un termo líquido el cual abre y cierra a cierta temperatura por debajo del punto de ebullición del agua, permitiendo así la descarga de aire o cualquier otro aire no condensable. |
Operación del Venteo de Aire para Vapor (LA21) |
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Durante el arranque del equipo, la válvula del elemento-X se encuentra en una posición abierta y se descargan grandes cantidades de aire, por consiguiente reduciendo de gran manera el tiempo de arranque del equipo. Cuando empieza el flujo de vapor, la válvula del elemento-X cierra inmediatamente. La válvula permanece cerrada mientras la temperatura alrededor del elemento-X sea cercana a la temperatura de saturación. Ya que el flujo de aire ocasiona que baje la temperatura, la válvula vuelve a abrir una vez mas y el aire es descargado inmediatamente. |
Remover el aire caliente y otros gases no condensables durante la operación normal es tan importante como durante el arranque. Por ejemplo, los gases se pueden generar durante la operación normal debido a la falta o insuficiente tratamiento del agua de alimentación de la caldera la cual puede generar dióxido de carbono u otro gas no condensable que puedan ser suministrados durante la operación normal del equipo. De igual manera, el aire residual dentro del equipo puede ser calentado por el vapor e interferir con la transferencia de calor. Si el aire y/o los gases no condensables no son removidos completamente, la eficiencia del proceso de vapor se puede ver seriamente afectada. Por lo tanto se debe asegurar el venteo de aire durante arranque y la operación normal del equipo.
Es importante saber que los venteos de aire son de suma importancia cuando la configuración del equipo ocasione la acumulación de aire o cuando la capacidad de venteo de aire de una trampa de vapor es insuficiente (ej. Normalmente durante el arranque). Cuando se selecciona un venteo de aire para vapor, es recomendable el uso de venteos de aire de presión balanceada por sobre los de tipo bimetal, y deberán ser instalados en áreas de colección en donde el aire será empujado durante el arranque.