Problemas de Temperatura Ocasionados por el Aire

La presión de suministro de vapor a tu proceso es la correcta, pero por algún motivo la temperatura es menor? El producto falla al calentar a la temperatura correcta? El aire se puede mezclar con el vapor al arranque o durante la operación regular, lo que reduce de manera efectiva la presión de vapor y resulta en una reducida transferencia de calor. Este fenómeno se puede explicar mediante la Ley de Dalton de las Presiones Parciales.

Ley de Dalton de las Presiones Parciales

La ley de Dalton (de las Presiones Parciales) establece que:

Si diferentes tipos de gases son mezclados, la presión total de toda la mezcla del gas equivale a la suma de las presiones parciales de cada tipo de gas.

Por lo tanto, si el equipo contiene además de vapor otro tipo de gases, los otros gases afectaran la presión total mostrada en el medidor de presión del recipiente.

Animación de la Ley de Dalton de las Presiones Parciales

Porque la Temperatura no se Eleva

La mayoría de los equipos de vapor acumulan aire cuando no se encuentran en uso. Este aire necesita ser removido del sistema durante el arranque para una correcta operación. Si el aire no se remueve, el aire permanecerá dentro del equipo y evitara que el espacio destinado para el vapor se llene sea cubierto totalmente con vapor saturado. Posteriormente cuando la presión del espacio es medida, la presión indicada es la presión de la mezcla de aire y vapor:

Cuando el espacio de vapor contiene una mezcla de aire, la presión indicada por el medidor de presión (P_Total) no puede ser utilizada para calcular de manera acertada la temperatura, representada por P₂.

La temperatura actual del vapor siempre será menor que el valor esperado, lo que podría ocasionar insuficiente temperatura.

Calculando el % de Aire Mezclado con el Vapor

Si se conoce la temperatura dentro del espacio de vapor, se puede calcular fácilmente el % de aire mediante su volumen haciendo uso de el Calculador de Ingeniería de TLV en línea.

Nota:

A pesar de no estar ligado directamente a la ley de las presiones parciales de Dalton, es importante tomar en cuenta que el aire puede interferir en gran manera con la transferencia de calor ya que no es buen conductor de calor. El aire también puede ocasionar demoras en los tiempos de arranque ya que restringe el flujo del vapor, así como ocasionar corrosión cuando este se mezcla con agua o condensado. además, a pesar de que este articulo utiliza el termino "aire", estos problemas no solo son relacionados al aire en si, no que también se pueden relacionar con otros gases no condensables tales como los producidos por algún producto del tratamiento de agua.