TRAMPAS DE VAPOR

calderas

DEFINICION:

Una trampa de vapor es una válvula automática cuya misión es descargar condensado sin permitir que escape vapor vivo.

¿CUÁL ES SU OBJETIVO?

Drenar los condensados, manteniendo las condiciones de presión y temperatura del vapor requeridos en los procesos.

Eliminar el aire y otros gases no condensables, pues el aire y los gases disminuyen el coeficiente de transferencia de calor.

¿CUÁL ES SU OBJETIVO?

Se debe tener en cuenta que la presencia de oxígeno y bióxido de carbono son corrosivas en presencia de condensado

Evitar pérdidas de vapor de alto contenido energético, así como agua del sistema.

¿CUÁL ES SU OBJETIVO?Evitar el Golpe de Ariete, dos fluidos de distinta densidad que viajan juntos en un ducto poseen distinto perfil de velocidades lo que provocará en algún punto de un ducto un cambio brusco de energía dinámica originando el golpe deariete. Por este motivo es importante mantener dentro de una cañería de vapor solo este fluido y no aire, gases no condensables y condensado deagua.

¿CUÁL ES SU OBJETIVO?

¿CUÁL ES SU OBJETIVO?

¿CUÁL ES SU OBJETIVO?

ETAPAS DE FUNCIONAMIENTO

En cada sistema de vapor, hay cuatro etapas de operación en las que las trampas desempeñan un papel vital:

1.- Puesta en marcha: durante la "puesta en marcha", cuando el sistema ha estado detenido, existe aire que debe ser eliminado. 2.- Calor-up: durante la etapa

inicial de calentamiento del equipo, existe una mayor generación de condensado, por lo que la trampa debe estar correctamente dimensionada para no arrastrar condensado durante el proceso productivo y generar anegamiento.

ETAPAS DE FUNCIONAMIENTO

3.- En régimen estable: cuando los niveles deseados llegan a estabilizarse, la válvula de la trampa debe cerrar para mantener el vapor dentro del sistema.

4.- Uso de calor: la válvula de la trampa debe quedar cerrada hasta que se produzca condensado, entonces, la válvula se abrirá y descargará el condensado para cerrar rápidamente sin dejar escapar el vapor vivo.

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN

se clasifican en tres tipos básicos:• Mecánica:Cuya operación se basa en la diferencia de densidades del vapor y del condensado.

• Termostática:Que opera por diferencia de temperatura entre el vapor y el condensado.

• Termodinámica:Basada en el cambio de estado que sufre el condensado.

TIPOS DE TRAMPAS MECÁNICAS

Es una trampa donde la válvula y el asiento están normalmente inundados, por lo que no se pierde vapor a través de aquélla. Sin embargo, la trampa es relativamente grande y pierde calor suficiente por radiación.

LA DE FLOTADOR

FUNCIONAMIENTO

TIPOS DE TRAMPAS MECÁNICAS

LA DE FLOTADOR

Excelente para trabajar en procesos con presión modulante.• La descarga del condensado es continua.• No hay fugas de vapor vivo en operación normal.• El tiempo de vida útil es alto con una adecuada instalación.•Cuando existe contra-presión en la línea de retorno, disminuye su capacidad de descarga de condensado.• La suciedad puede obstruir la descarga de condensado de la trampa.• No resiste los golpes de ariete.• Absorbe amplias variaciones en el flujo de condensado.

Características:

TIPOS DE TRAMPAS MECÁNICAS

Por medio de la flotabilidad del cilindro de la cubeta, la válvula localizada en la parte superior abre y cierra para descargar el condensado intermitentemente.

VALDE INVERTIDO

FUNCIONAMIENTO

TIPOS DE TRAMPAS MECÁNICAS

VALDE INVERTIDO

Excelente para trabajar en procesos con presión constante o casi-constante.• La descarga del condensado es intermitente.• No hay fugas de vapor vivo en operación normal.• El tiempo de vida útil de la trampa es alto.• Cuando existe contra-presión en la línea de retorno, disminuye su capacidad de descarga de condensado.• La suciedad se acumula en el fondo de la trampa y puede ser descargada en la apertura.• Es muy resistente a los golpes de ariete.• Absorbe pequeñas variaciones en el flujo de condensado.

Características:

TRAMPAS TERMODINAMICAS

El principio de operación de estas trampas de vapor utiliza la diferencia en las propiedades termodinámicas del condensado y vapor.Las trampas tipo disco y las de tipo impulsivo son ambas ejemplos de trampas de vapor que pertenecen a esta clasificación. Las trampas de vapor termodinámicas de TLV son todas del tipo disco, las cuales permiten menor fuga de vapor y tienen menos problemas con la acumulación de escoria y suciedad incrustada.

TIPOS DE TRAMPAS TERMODINAMICAS

Características:

Puede trabajar en procesos con presión constante o modulada.• La descarga del condensado es intermitente.• Hay fugas de vapor vivo cuando no hay condensado.• El tiempo de vida útil es muy bajo por su naturaleza de operación.• Cuando existe contra-presión en la línea de retorno, puede quedar cerrada.• La suciedad puede obstruir los orificios de descarga.• Resiste los golpes de ariete.• No reconoce la presencia de condensado en la línea.

TIPOS DE TRAMPAS TERMOSTÁTICAS

El funcionamiento de las trampas de vapor Termostáticas es basado en la diferencia entre la temperatura del vapor y la del condensado frío y el aire. El vapor incrementa la presión dentro del elemento termostático, cerrando la trampa. Cuando el condensado y los gases no condensables se acumulan en el segmento de enfriamiento, la temperatura empieza a disminuir y el elemento termostático se contrae, abriéndose la válvula.

FUNCIONAMIENTO

SELECCIÓN DE LA TRAMPA ADECUADA

• Carga de condensado.

• Diferencia de presiones.

• Máxima presión de operación.

• Cada 25 a 30 metros Lineales de tubería.

• Cuando hay cambio de Altura.

Criterios:

INSTALACION ADECUADA DE LAS TRAMPAS.

EJEMPLOS DE INSTALACION:

• FLOTADOR.• TERMODINAMICA.• DISTRIBUIDOR.• LOOPS.• CAMBIO DE ALTURA.

INSTALACION

TIPOS DE FALLAS EN LAS TRAMPAS DE VAPOR

Falla en posición cerrada: es notable por el pobre comportamiento del equipo debido a inundaciones porcondensado. Esta clase de falla pasa desapercibida en las tuberías de vapor.

Falla en la posición abierta: causa pérdidas de vapor vivo. Las trampas frecuentemente descargan a un sistema de retorno de condensados y el vapor vivo que sale por el tanque de almacenamiento puede indicar problemas; no obstante, es difícil localizar la trampa defectuosa.

TIPOS DE FALLAS EN LAS TRAMPAS DE VAPOR

Operación deficiente: es la falla más común, y también la más difícil de identificar y localizar; resulta en pérdida de vapor. Puede ser causada por numerosas razones específicas a cada tipo de trampa, y los ejemplos son excesivamente repetitivos: cierre incompleto de válvulas, cierre lento en respuesta al vapor, etc.

COSTOS POR PERDIDAS DE VAPOR

PRESIÓN VAPOR [PSIG]

RATA DE PÉRDIDA [LB/HR] PARA EL TAMAÑO INDICADO.

1/16" 1/8" 1/4" 1/2" 1"

100 18 73 290 1,161 4,645

200 34 137 543 2,171 ------

400 66 262 1,048 ------ ------

850 137 546 ------ ------ ------

COSTOS POR PERDIDAS DE VAPOR

DIÁMETRO DEL

ORIFICIO [PULGADA

S]

PÉRDIDAS DE VAPOR MBTU/AÑO (GJ/AÑO) PRESIÓN DE VAPOR PSIG (BAR)

15 (1) 30 (2) 50 (3,5) 100 (6,9) 150 (10) 200 (13,8)

1/8160 235 355 610 910 1180

(160) (248) (375) (644) (960) (1245)

3/16370 525 805 1400 1050 2625

(390) (554) (849) (1477) (11089 (2770)

1/4655 875 1425 2140 3640 4335

(691) (923) (1503) (2258) (3840) (4574)

3/81470 1970 3220 6220 8200 10500

(1551) (2078) (3397) (6563) (8652) (1078)

1/22625 3765 5720 10600 14565 18800

(2770) (3972) (6035) (11184) (15367) (19835)

CAUSADAS POR TRAMPAS DE VAPOR EN ESTADO DE FALLA.

AUDITORIAS A TRAMPAS DE VAPOR

Definir las mejores opciones en el sistema de trampeo para:- Reducir el consumo energético- Incremento de la producción- Reducir al mínimo el tiempo de paro de maquinas por problemas

relacionados al condensado de vapor.

Definir las causas de fallo en las trampas debido a :- Incorrecta instalación- Dimensionamiento erróneo de la trampa o tuberías- Selección incorrecta del tipo de trampa- Mal diseño de la tubería de trampeo.

AUDITORIAS A TRAMPAS DE VAPOR

ASPECTOS A OBSERVAR:Durante una auditoria de trampas de vapor preste mucha atención en los errores más comunes en un sistema de condensado:

Incorrecta instalación de la trampa: la mayoría de trampas son diseñadas para trabajar en una sola posición. Verifique con el fabricante las posiciones permitidas de instalación para cada tipo de trampa.

Presión Máxima de Operación (PMO): Todas las trampas están diseñadas para resistir una PMO, generalmente esta presión viene marcada en la trampa. Si la presión de vapor en la trampa es mayor a la de su PMO existirá fuga de vapor constante. Por otro lado si la presión en la trapa es significativamente menor a su PMO entonces su capacidad de descarga disminuirá considerablemente. Este error es frecuente en todas las trampas mecánicas (de balde invertido y flotador) ya que las mismas vienen establecidas por rangos de presión por lo general: 0 a 15, 0 a 30,0 a 75, 0a 125psi, etc.

Descarga del condesado a tuberías elevadas:

AUDITORIAS A TRAMPAS DE VAPOR

METODOS A USAR:

Trampas de vapor que descargan a la atmósfera.Trampas de vapor con mirillas de vidrio.Medición de la temperatura en trampas de vapor.Medición de la temperatura en trampas de vapor.Medición electrónica.Detectores de fugas por ultrasonido.

GRACIAS!