Tres vistas de una trampa de vapor de alrededor de 1885. El aspecto general de esta disposición es como en la Fig. 1 o la Fig. 3; la vista central, Fig. 2, muestra la característica principal de esta trampa, que contiene un colector de limo, arena o sedimento que no se lleva a cabo a través de la válvula con el eflujo de agua, como en la mayoría de las otras trampas de la época.
Una trampa de vapor es un dispositivo que se utiliza para descargar condensados y gases no condensables con un consumo o pérdida de vapor vivo despreciable . Las trampas de vapor no son más que válvulas automáticas . Se abren, cierran o modulan automáticamente. [1] Las tres funciones importantes de las trampas de vapor son:
Descargue el condensado tan pronto como se forme (a menos que sea deseable utilizar el calor sensible del condensado líquido)
Tener un consumo de vapor despreciable (es decir, ser energéticamente eficiente)
Tener la capacidad de descargar aire y otros gases no condensables.
Operación básica
El funcionamiento de una trampa de vapor depende de la diferencia de propiedades entre el vapor y el condensado. Dado que el condensado líquido tiene una densidad mucho mayor que el vapor gaseoso, tenderá a acumularse en el punto más bajo posible del sistema de vapor. Las propiedades del vapor, como la densidad, el calor latente y el punto de saturación/ebullición, se ven afectadas por la presión.
Las trampas de vapor se pueden dividir en tres categorías principales: mecánicas, termodinámicas y termostáticas. Cada tipo utiliza un principio de funcionamiento diferente para eliminar el condensado y los gases no condensables y mantener el vapor en el sistema. La gran mayoría de las trampas de vapor que funcionan actualmente son de diseño de funcionamiento mecánico.
Las trampas de vapor se dimensionan para aplicaciones específicas en función de la cantidad de condensado que pueden eliminar, así como otros factores como la capacidad de eliminar aire y gases no condensables.
Tipos
Las trampas de vapor se pueden dividir en tres tipos principales:
Trampas mecánicas . Estas eliminan el condensado mediante el uso de las propiedades mecánicas del vapor frente al condensado. Dado que el líquido es más denso que el vapor, viajará hasta el fondo del sistema. Las trampas mecánicas tendrán un balde o flotador que sube y baja en relación con el nivel de condensado y este generalmente tiene un enlace mecánico adjunto que abre y cierra la válvula. Las trampas mecánicas operan en relación directa con los niveles de condensado presentes en el cuerpo de la trampa de vapor. Las trampas de balde invertido y de flotador son ejemplos de trampas mecánicas. Las trampas de flotador pueden tener un enlace mecánico o pueden sellar la trampa mediante el uso del propio flotador. En 1870, el inventor James H. Blessing patentó la trampa de vapor de retorno, una trampa mecánica que devolvía el condensado a la caldera para su reutilización, lo que mejoró enormemente la eficiencia de las máquinas de vapor. [2]
Trampas termostáticas . Estas eliminan el condensado a través de la diferencia de temperatura entre el vapor y la fase líquida. La válvula se acciona mediante la expansión y contracción de un elemento que está expuesto al calor del vapor o del condensado. Estas trampas necesitan una caída de temperatura por debajo de la curva de saturación para abrirse y eliminar el condensado. Estas trampas pueden realizar esto mediante un elemento lleno o un fuelle o un elemento bimetálico.
Trampas termodinámicas . Estas funcionan según los principios dinámicos de vapor versus condensado y el uso del principio de Bernoulli. Cuando el condensado se libera a través de un orificio, la velocidad aumenta y se produce una caída de presión. Esto hará que el vapor se evapore para crear una presión más alta para cerrar una válvula (disco) o reducir la velocidad de descarga de la trampa. Los principales tipos de trampas de esta familia son: de disco, de impulso, de laberinto, de orificio (o de boquilla Venturi ).
Evaluación del rendimiento de las trampas de vapor
Básicamente existen tres métodos para la evaluación del rendimiento de las trampas de vapor.
Método visual . Este método implica básicamente una inspección visual que requiere buenas habilidades de observación. La persona que evalúa la trampa debe poder distinguir claramente entre vapor instantáneo y vapor vivo. Se pueden utilizar mirillas para la evaluación.
Método de sonido . Los mecanismos que intervienen en el funcionamiento de las trampas de vapor generan sonidos de frecuencias sónicas y supersónicas. El uso de un equipo auditivo adecuado junto con el conocimiento de los sonidos normales y anormales puede ayudar a realizar una evaluación eficiente de las trampas de vapor.
Método de temperatura . Este método es el menos confiable de todos los métodos de evaluación. La baja confiabilidad de este método se basa en el hecho de que la temperatura del condensado y del vapor saturado son aproximadamente iguales, lo que causa dificultades para distinguirlos en función de la temperatura. Algunos métodos, como la trampa fría, están disponibles para la evaluación de la temperatura. La trampa fría denota la existencia de una gran cantidad de condensados que se condensaron durante el funcionamiento de la trampa de vapor. Por lo tanto, se pueden tomar las medidas necesarias para ello.
Referencias
^ Evaluación del rendimiento de las trampas de vapor: tecnologías avanzadas para evaluar el rendimiento de las trampas de vapor. DIANE Publishing. 1999. pp. 5–. ISBN 978-1-4289-1880-1.
^ Fitch, Charles Elliott (1916). Enciclopedia de biografía de Nueva York. Nueva York, NY: American Historical Society. pág. 42 – vía Google Books .
Enlaces externos
MANUAL DE VAPOR - "Manual de Trampas de Vapor" por V. Blazquez (Ingeniero Aeronáutico).
Guía de purga de vapor - Emerson
Conceptos básicos de Steam - Armstrong International, Inc.
Tipos de trampas de vapor - Programa de gestión de energía federal del Departamento de Energía de EE. UU.
