Removiendo el Aire de Equipos Usuarios de Vapor

Como se pudo observar en el articulo Problemas de Temperatura Ocasionados por el Aire, es esencial remover el aire dentro de los equipos usuarios de vapor para eficientizar el uso del vapor. El siguiente articulo cubrirá la relación entre las densidades del aire y el vapor, y posteriormente analizara como esto afecta la instalación de venteos de aire en equipos usuarios de vapor.

Cual es mas pesado, Aire o Vapor?

• El peso molecular promedio del aires es 29, lo que significa que 1 mol pesa 29 grs.
• El peso molecular del vapor (agua) es 18, lo que significa que 1 mol pesa 19 grs.

Por lo tanto, bajo condiciones estándar* 1 mol de vapor (agua) es mas ligero que 1 mol de aire. Sin embargo, las condiciones de operación no se limitan a condiciones estándar.

Las densidades del aire y el vapor varían en gran manera de acuerdo a los factores siguientes:

• La relación aire:vapor
• Presión
• Temperatura

* STP (Presión y Temperatura Estándar, por sus siglas en ingles): 1 atm, 0°C (273.15 K, 32 F)

El Efecto de la Presión y la Temperatura en la Densidad del Vapor/Aire

Por ejemplo, al hacer click en el botón de 10 barg (145 psig) en la grafica de la parte superior, se puede observar que el aire es mas pesado que el vapor a temperaturas menores a los 162˚C (324˚F), pero mas ligero que el vapor a temperaturas mayores a la antes mencionada. Sin embargo a 20 barg (290 psig), la relación entre las densidades del aire y el vapor varían a los 188˚C (370˚F). Las densidades del vapor y del aire claramente varían dependiendo de la temperatura y las presiones parciales de la mezcla.

Cuando el sistema se configura apropiadamente para el venteo de aire, es importante el reconocer que los venteos de aire simplemente no pueden ser instalados en la parte superior o inferior del equipo debido a la variación de las densidades del aire y el vapor. Por lo tanto el venteo de aire apropiado puede requerir mas de un venteo de aire dependiendo de la configuración del equipo.

De que Parte del Equipo se Debe Remover el Aire?

En equipos usuarios de vapor, el aire que ocupa el espacio del vapor es empujado por el flujo de vapor durante el arranque. Ya que el calentamiento empieza cuando el vapor ingresa al equipo, es sumamente importante que el aire sea completamente del equipo en este momento.

Para una configuración simple del espacio de vapor, tal como el que se muestra en la animación de la parte inferior, una trampa de vapor que cuenta con la función de venteo de aire automática y es la mas adecuada para la descarga del aire en el sistema.

Sin embargo, se debe tomar un cuidado especial para aquellos equipos que cuentan con configuraciones mas complicadas del espacio de vapor o equipos que utilicen una tubería de sifón ya que el aire tiende a acumularse en este tipo de equipos aun cuando tengan instalada una trampa de vapor con venteo automático.

En tales casos, es recomendable el uso de un venteo de aire especialmente diseñado para sistemas de vapor. Este venteo de aire deberá ser instalado en el área de acumulación de aire o áreas de colección en las cuales es mas probable que el aire sea desplazado.

Los venteos de aire para vapor son una especie de válvula automática con una configuración similar a la de una trampa termostatica: la válvula abre y cierra en respuesta a la diferencia de temperaturas entre el aire y el vapor.

Para mayor información acerca de venteos de aire, refiérase al siguiente articulo: Venteos de Aire para Vapor

Problemas de Temperatura Ocasionados por el Aire

Venteos de Aire para Vapor