Unidad 5. Equipos Auxiliares Trampas de Vapor

8/10/2019 Unidad 5. Equipos Auxiliares Trampas de Vapor

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Figura 1.Flotador

Ventajas del Tipo de Flotador Libre

La trampa para vapor de flotador libre necesita poco mantenimiento puesto que son pocas

las partes que pueden daarse.

Desventajas del Tipo de Flotador Libre.

La figura muestra que la salida D est ms abajo que la entrada A. Esto proporciona un

sellador con agua que impide la salida de vapor. Este sello tiene un efecto negativo puesto

que impide la salida de aire del sistema a travs de la vlvula principal. Por esta razn, se

debe instalar una vlvula manual para la purga de aire, E. Otra desventaja es que puede

ser difcil obtener un buen asiento con el flotador, de tamao notable, en el pequeo orificio

de salida.


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Figura 3. Otro tipo de Flotador y Palanca

Aunque la llegada de condensado sea muy importante, el agua nunca puede llegar a

descargar a travs del elemento termosttico. Si esto ocurre, significa que la trampa est

mal dimensionada para el caudal de condensado a eliminar. Algunas trampas del tipo de

flotador incorporan una vlvula de salida directa de vapor en lugar del elemento

termosttico eliminador de aire. Se trata simplemente de una vlvula de aguja que acta

como by pass de la vlvula principal y permite la salida de vapor que podra bloquear la

trampa impidiendo la llegada de condensado. El problema de bloqueo por vapor se

estudiar ms adelante con ms detalle.

Ventajas del tipo de Flotador y Palanca.

Este tipo proporciona una descarga continua de condensado a la temperatura del vapor. Ello

hace que sea el ms indicado para aplicaciones en las que la transferencia de calor es


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importante en relacin con el rea de calentamiento disponible. Puede descargar cantidades

importantes o pequeas de condensado con la misma efectividad y no se ve afectado por

sbitas e importantes fluctuaciones de la presin. Cuando lleva elemento termosttico

incorporado, descarga aire libremente. Las trampas de flotador que incorporan el sistema de

antibloqueo mediante vlvulas de aguja son el nico modelo utilizable cuando este

fenmeno sea susceptible de aparecer.

Desventajas del Tipo de Flotador y Palanca

El flotador se pude daar por golpes de ariete. Este tipo de trampas puede ser daado por

heladas y su cuerpo debe ser aislado si est a la intemperie en lugares con temperaturas por

debajo de cero. Una desventaja comn a todos los tipos de trampas mecnicas es que el

tamao del orificio de descarga es funcin de la fuerza del flotador y de la presin del

vapor, que opone. La fuerza proporcionada por el flotador es constante, con lo cual si la

presin del vapor aumenta, el tamao permitido para el orificio de descarga disminuye (la

fuerza hacia arriba del flotador es contrarrestada por la fuerza hacia abajo que es igual al

producto de la presin del vapor por la superficie del orificio de salida). En la prctica, las

trampas mecnicas tienen diferentes tamaos de asiento de vlvula para cada gama de

presiones. Por ejemplo, un modelo tpico de trampa de flotador y palanca tiene diferentes

asientos de vlvula para presiones hasta 4.5 bar, hasta 10 bar, hasta 14 bar, y as

sucesivamente.


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Ventajas del Tipo de Balde Abierto.

Las trampas de balde abierto en general son robustas y se pueden utilizar para altas

presiones y vapor sobrecalentado. Soportan los golpes de ariete y los condensados

corrosivos y tienen un mecanismo tan simple que es difcil que se dae.

Desventajas del Tipo de Balde Abierto.

Puesto que el peso del balde determina el rea de la vlvula para una presin dada, implica

que slo se puede descargar condensado en una gama de presin determinada.

Esta limitacin mecnica provoca que este tipo de trampa tienda a ser grande y pesada en

relacin con su capacidad de descarga. Esta razn hace que sea poco usada. No incorpora

ningn mecanismo de desaireacin por lo que nicamente se puede realizar mediante una

vlvula manual o un elemento termosttico. Se puede practicar un pequeo agujero en la

parte alta del tubo de descarga para que el aire pueda salir libremente, pero si la cantidad de

aire a descargar es importante se recomienda un sistema complementario. Este tipo de

trampas se puede daar por heladas y el cuerpo deteriorarse si queda lleno y a la

intemperie.

Balde Inverti do (o Cubeta I nver tida)

En este tipo, la fuerza de operacin la proporciona el vapor que entra en el balde hacindolo

flotar en el condensado que llena la trampa. Cuando falta vapor en la planta, el balde A

est en la parte inferior de la trampa y la vlvula B est totalmente abierta. El aire

descarga a travs de un pequeo orificio C en la parte superior del balde. El condensado


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entra en la trampa por E y el nivel de agua aumenta tanto en el interio r como el exterior

del balde. Este permanece en la parte inferior con lo que el agua puede pasar a travs de la

vlvula abierta B. Cuando el vapor llega a la trampa, entra en el balde y lo hace flotar,

cerrando la vlvula B mediante un sistema de palanca. El vapor contenido en el balde

escapa lentamente por el orificio C y al mismo tiempo va condensando. Si sigue llegando

vapor, la trampa permanece cerrada, pero si llega ms condensado llega un momento en

que el balde ya no puede flotar, vuelve a su posicin inferior, la vlvula abre y el

condensado sale. Tambin este tipo realiza una accin de descarga intermitente.

Figura 5. Balde Invertido (o Cubeta Invertida)

Ventajas del Tipo de Balde Invertido

La trampa de balde invertido se puede fabricar para que resista altas presiones y es

utilizable con vapor sobrecalentado si se coloca una retencin en la entrada. Resiste


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razonablemente condiciones de golpes de ariete y por su constitucin mecnica es difcil

que se dae.

Desventajas del Tipo de Balde Invertido

El pequeo tamao del agujero practicado en la parte superior del balde implica que se

elimine el aire muy lentamente. Tampoco se puede hacer un orificio excesivamente grande

porque se perdera demasiado vapor durante la operacin normal. Siempre debe quedar

agua suficiente en la trampa para que acte de sello alrededor de la parte inferior del balde.

Si la trampa pierde este sello de agua, el vapor saldr directamente al exterior a travs de la

vlvula.

Principales caractersticas

Excelente para trabajar en procesos con presin constante o casi-constante

La descarga del condensado es intermitente

No hay fugas de vapor vivo en operacin normal

El tiempo de vida til de la trampa es alto

Cuando existe contra-presin en la lnea 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 pequeas variaciones en el flujo de condensado.


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2. Trampas Termodinmicas

En la figura se representa un modelo tpico que consiste en un cuerpo A una tapa B y

un disco libre C. Este disco es la nica pieza mvil de la trampa. En la parte superior del

cuerpo se mecaniza una hendidura anular con unos resaltes interior D y exterior E que

constituyen el asiento del disco. Las caras del asiento y el disco se mecanizan planas con el

fin de que ste asiente sobre el anillo interior y el exterior al mismo tiempo. Por esta accin

la entrada F queda aislada de la salida G lo cual es esencial si se quiere lograr un cierre

perfecto. En el arranque el aire y el condensado fro alcanzan la trampa y pasan a travs del

orificio de entrada F. El disco C es empujado hacia arriba hasta que se apoya en el

resalte H de la tapa. El aire y el condensado fluyen radialmente hacia el exterior a travs

del espacio comprendido entre los anillos de asiento D y E y descargan por elorificio

G.

Figura 6. Trampas Termodinmicas forma 1


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La temperatura del condensado aumenta de una forma gradual y al descargar libremente se

forma cierta cantidad de revaporizado. La mezcla resultante fluye por la parte inferior del

disco y puesto que el vapor tiene un volumen muy superior al del peso correspondiente de

condensado, la velocidad de salida aumenta a medida que la temperatura del condensado

aumenta. Para comprender lo que sucede, a continuacin hay que recordar el teorema de


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Bernouilli. Establece que en un fluido en movimiento la presin total es la misma en todos

los puntos. Esta presin total es la suma de la presin esttica y de la presin dinmica.

La esttica es la que se puede medir con un manmetro, mientras que la dinmica es la que

sera producida por las partculas de fluido si de golpe se les parase mediante un obstculo.

La presin dinmica aumenta cuando lo hace la velocidad de las partculas. Si aplicamos

este teorema a la trampa termodinmica nos daremos cuenta de que la presin dinmica del

revaporizado y condensado que fluyen debajo del disco aumenta a medida que su velocidad

aumenta. Puesto que la presin total debe permanecer constante, la presin esttica

disminuye al aumenta la dinmica. Como resultado el disco empieza a descender y se

acerca a los anillos asiento. Al bajar, el revaporizado puede pasar entre el disco y la tapa de

la trampa y entra en la cmara de control, como se muestra en la figura. Este revaporizado

ejerce una presin esttica sobre la totalidad de la superficie del disco.

Cuando esta presin es suficiente para vencer la del fluido a la entrada que acta slo en la

parte central del disco, ste cae definitivamente y se apoya en los anillos asiento tal como

se ve en la figura, evitando cualquier flujo a travs de la trampa. El disco permanece

firmemente apretado contra su asiento hasta que se condensa el revaporizado de la cmara

de control debido a la transferencia de calor a la atmsfera y al cuerpo de la trampa. Con

esto disminuye la presin que acta en la parte superior del disco permitiendo que sea

empujado de nuevo por la presin de entrada. Si no hay condensado que descargar, una

pequea cantidad de vapor vivo entrar en la cmara de control y volver a cerrar el disco

muy rpidamente. En la prctica esto no sucede porque el tiempo que transcurre hasta que

la presin en la cmara de control baja lo suficiente para permitir la reapertura es bastante

largo y el condensado llega holgadamente a la parte inferior del disco.


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Ventajas del Tipo Termodinmico

Las trampas termodinmicas operan dentro de su margen de presiones sin ajuste o cambio

del tamao de vlvula. Son compactadas, simples, ligeras y tienen una gran capacidad de

descarga de condensado en comparacin con su tamao. Este tipo de trampa puede ser

utilizado con presiones elevadas y vapor sobrecalentado y no lo averan los golpes de ariete

o las vibraciones.

Al estar construidas en acero inoxidable presentan un alto grado de resistencia a los

condensados corrosivos. No se averan por las heladas y en ningn caso se congelarn si se

instalan en un plano vertical y descargando libremente a la atmsfera. Sin embargo, la

operacin en esta posicin implica un desgaste del contorno del disco. Puesto que la nica

parte mvil es el disco, se puede efectuar fcilmente el mantenimiento sin sacar la trampa

de la lnea. El disco evita el retorno de condensado, con lo que no se necesita vlvula de

retencin.

3. Trampas Termostticas

Presin Balanceada

El elemento termosttico A est fabricado a partir de un tubo de metal corrugado que

puede expandirse y contraerse. Una vlvula, B, en la parte baja de este elemento se ajusta

contra el asiento C, si aquel se expande. La parte superior de este elemen to est fija, con

la cual todas las expansiones o contracciones significan movimiento en la parte libre B.


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Figura 9. Trampas Termostticas

Ventajas del Tipo de Presin Balanceada.

Las trampas termostticas de presin balanceada son pequeas, ligeras y tienen una gran

capacidad en comparacin con su tamao.

La vlvula est totalmente abierta en el arranque, permitiendo la descarga de aire

libremente y proporcionando la mxima salida de condensado cuando es ms necesario.

Este tipo de trampa no es afectado por las heladas a menos que haya una elevacin

posterior del condensado que pueda inundar la trampa cuando no haya vapor.

La trampa termosttica de presin balanceada se autoajusta automticamente a variaciones

en la presin del vapor dentro de su rango de trabajo. Su mantenimiento es fcil. El


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elemento y el asiento se pueden reemplazar y reponer en pocos minutos sin sacar la trampa

de la lnea.

Desventajas del Tipo de Presin Balanceada

El elemento extensible en este tipo de trampas se puede daar por golpes de ariete o por

condensado corrosivo, aunque los elementos de acero inoxidable, introducidos en los

ltimos aos, pueden soportar mejor estas condiciones.

Un elemento tpico de acero inoxidable es el de la figura. La mayora de las trampas de

presin balanceada no pueden ser utilizadas con vapor sobrecalentado. El exceso de

temperatura crea una presin en el interior del elemento termosttico que no es compensada

por la presin que le rodea. Como consecuencia, se puede averiar el elemento.

Expansin Lquida

Opera por la expansin y contraccin de un termostato lleno de lquido que responde a la

diferencia de temperatura entre el vapor y el condensado. Cuando no hay vapor, el aire y el

condensado salen a travs de la vlvula abierta A. El elemento termosttico B est

lleno de aceite, C que est en contacto con el pistn 2 de movimiento libre. En un

extremo de la varilla central del pistn E se fija la vlvula, F.

Cuando la temperatura del condensado que pasa a travs de la trampa aumenta, el calor se

transmite al aceite C con lo que se expande. Esta expansin acta sobre el pistn D y la

vlvula F es empujada lentamente hacia su asiento reduciendo progresivamente el flujo

del condensado. La trampa se regula para que cierre completamente antes de que salga

vapor Si se forma condensado de un modo continuo y a la velocidad constante, la vlvula

quedar en una posicin fija para permitir la salida de este condensado. Si la cantidad de

condensado aumenta, llenar la tubera previa a la vlvula y la enfriar.


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Este enfriamiento contraer el aceite y la vlvula retroceder de su posicin, permitiendo

salir un volumen mayor de condensado. Viceversa, si llega menos condensado a la trampa,

estar a mayor temperatura debido a la proximidad del vapor. Esta mayor temperatura

expandir el aceite y la abertura de la vlvula se reducir.

Estas trampas se pueden ajustar mediante la tuerca G, acercando o alejando la vlvula de

su asiento para que cierre a la temperatura deseada (dentro del margen de presin de la

trampa) en funcin de las necesidades del equipo que debe ser drenado. Normalmente el

ajuste de temperatura de descarga es de 100C o menor.

Figura 10. Expansin Lquida

Ventajas del Tipo de Expansin Lquida.

Las trampas para vapor de expansin lquida se pueden ajustar para descargar a mu bajas

temperaturas. Este hecho puede reducir el consumo de vapor en aplicaciones en las que se

puede tolerar un cierto anegamiento del espacio destinado al vapor. Igual que la trampa de

presin balanceada, la de expansin lquida est totalmente abierta cuando se enfra,

produciendo una descarga de aire correcta y una descarga de condensado mxima en los


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Bimetlico

En este tipo, el movimiento de la vlvula se obtiene por el pandeo de una lmina compuesta

de 2 metales que se dilatan una cantidad diferente cuando se calientan. Si dos lminas

delgadas o dos discos de dos metales, convenientemente elegidos, se solidarizan y a

continuacin se aumenta la temperatura, tomarn una forma curva como se ve en la figura.

El metal que se expande ms ocupa la parte externa de la curva. Cuando se enfra, se

recupera la posicin inicial.

Figura 11.Bimetlico

Figura 12. Bimetlico 2


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La figura muestra una trampa para vapor que utiliza una sola placa bimetlica. Un extremo

de la misma est fijo al cuerpo de la trampa, mientras que el otro est conectado a la

vlvula. Aire y condensado pasan libremente a travs de la vlvula abierta hasta que el

elemento bimetlico se aproxima a la temperatura del vapor. Cuando la alcance, el extremo

libre, se curvar hacia abajo y cerrar la vlvula. La trampa permanecer cerrada hasta que

el cuerpo se llene de condensado suficiente fro para que permita al elemento bimetlico

recuperar la posicin inicial y abrir la vlvula.

Ventajas del Tipo Bimetlico

Las trampas bimetlicas generalmente son pequeas en tamao y, sin embargo, tienen una

gran capacidad de descarga de condensado. La vlvula est totalmente abierta cuando la

trampa est fra, lo cual da una gran capacidad de drenaje del aire y del condensado en los

arranques, que es cuando ms se necesita. Con un diseo adecuado del cuerpo y una

descarga libre de condensado a la salida, este tipo de trampa no se hiela aun trabajando a la

intemperie. Los cuerpos de algn tipo de trampa bimetlica se disean para que no sufran

ningn dao en el caso en que produzcan heladas. Las trampas bimetlicas se pueden

construir de tal forma que pueden resistir golpes de ariete, condensados corrosivos,

presiones de vapor elevadas y vapor sobrecalentado, los elementos bimetlicos de vapor sin

necesidad de variar el tamao de orificio de la vlvula, si bien puede necesitar ajuste la

posicin de la misma.

Otros tipos


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De impulso

La vlvula principal A forma parte de un cilindro hueco que lleva un resalte delgado B.

El cilindro puede moverse arriba y abajo dentro de una gua C.

Cuando el equipo est parado, la vlvula A permanece sobre su asiento D. En el

arranque, primero el aire y despus el condensado fro llegan a la trampa y presin que se

ejerce en la parte baja de resalte B hacesubir la vlvula principal y la trampa descarga.

Parte del condensado pasa por el espacio comprendido entre B y su gua C llegando a

la cmara de salida a travs de E. La presin en esta parte superior del pistn disminuye

debido al aumento de velocidad del condensado con lo cual es algo menor que la de la parte

inferior y la vlvula permanece abierta. Cuando el condensado se aproxima a la temperatura

del vapor, una parte del mismo revaporiza al pasar por el estrechamiento que hay entre B

y C. Este revaporizado se acumula en la cmara de la parte superior del disco e intenta

salir por el orificio E.

Figura 13. De impulso


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Como el revaporizado tiene un volumen considerablemente mayor que la masa

correspondiente de condensado, tarda en pasar a travs de E y empieza a generar una

sobrepresin en la cmara, forzando al pistn hacia abajo. El caudal de condensado se

reduce debido a la forma cnica de la gua, con lo que la trampa permanece en una posicin

que permite la descarga del condensado a medida que va llegando. Cuando el vapor llega a

la trampa, aumenta an ms la presin en la parte superior del pistn con lo cual la vlvula

cierra totalmente. La trampa no da un cierre hermtico puesto que siempre pueda pasar algo

de vapor a travs del orificio E.

Ventajas del Tipo de Impulso

La trampa del tipo de impulso tiene una buena capacidad de descarga de condensado con

un tamao relativamente pequeo. Puede trabajar en una amplia gama de presiones sin

cambiar el tamao de vlvula. Se puede utilizar para altas presiones y con vapor

sobrecalentado.

Elimina el aire con facilidad y no se bloquea por la presencia de ste.

Desventajas del Tipo de Impulso

Las trampas de impulso no siempre cierran totalmente y pueden perder vapor cuando las

cargas son pequeas. Las afecta sensiblemente cualquier tipo de suciedad que entre en el

cuerpo de la trampa debido a las pequeas tolerancias existentes entre pistn y cilindro.


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Pueden pulsar cuando reciben cargas bajas causando ruidos o golpes de ariete e incluso

averas mecnicas en la propia vlvula. No pueden trabajar cuando la contrapresin excede

en un 40% a la presin de entrada.

De Laberi nto

El condensado entra por A y encuentra un nmero de deflectores ajustables B que

aumenta de dimetro en el sentido de entrada a salida. El condensado pierde presin

gradualmente al pasar por cada una de estas restricciones. Como consecuencia, parte del

condensado revaporiza en cada una de las cmaras generadas por los bafles, con lo que el

flujo de condensado se frena, impidiendo la salida de vapor. Las placas deflectoras pueden

ser variadas de posicin ajustando el eje C.

Figura 14. De Laberinto

Si el espacio que se deja entre los deflectores y cuerpo de la trampa es importante pasar

condensado y vapor. Si las tolerancias, por el contrario, son muy pequeas slo descargar

condensado fro.


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Ventajas del Tipo de Laberinto

Este tipo de trampa es pequeo comparado con su capacidad de descarga y no presenta

averas mecnicas al no tener partes mviles.

Desventajas del Tipo de Laberinto

La trampa de laberinto debe ser ajustada manualmente cuando hay variaciones importantes

de la presin del vapor o de la carga de condensado. Si el ajuste no es el adecuado a las

condiciones de operacin, se puede producir prdida de vapor o anegamiento por

condensado.

Placa Ori fi cio

Consiste en un agujero fijo dimensionado para el paso de condensado que, tericamente se

va a generar en el equipo o planta a drenar.

Ventajas de la Placa Orificio

No requiere mantenimiento al no tener partes mviles. Pueden incorporar un filtro que evite

su obturacin. Son extremadamente pequeas en relacin con su capacidad de drenaje y se

eliminan prcticamente las prdidas por radiacin.

Desventajas de la Placa Orificio

Las principales desventajas de la placa orificio radican en tener que fijar el tamao del

agujero, el cual debe ser forzosamente pequeo. El aire slo puede descargar muy


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lentamente en el arranque. Aun cuando se instalen filtros, la suciedad puede bloquear el

orificio. Si no llega condensado, se perder vapor constantemente a travs de orificio.

Este aumentar de dimetro gradualmente por erosin, incrementando consecuentemente

las prdidas potenciales de vapor.

Para tener una instalacin correcta de una trampa de vapor se deben de cumplir con lo

siguiente:

Punto de Drenaje

Separadores de Condensado

Fallas ms comunes de las trampas de vapor:

Falla en posicin cerrada: es notable por el pobre comportamiento del equipo

debido a inundaciones por condensado. Esta clase de falla pasa desapercibida en las

tuberas de vapor.

Falla en la posicin abierta: causa prdidas 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

difcil localizar la trampa defectuosa.

Operacin deficiente: es la falla ms comn, y tambin la ms difcil de identificar y

localizar; resulta en prdida de vapor. Puede ser causada por numerosas razones

especficas a cada tipo de trampa, y los ejemplos son excesivamente repetitivos:

cierre incompleto de vlvulas, cierre lento en respuesta al vapor, etc.


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5.3 Instrumentos de medicin (Manmetros, termmetros y pirmetros)

Los instrumentos de medicin son el medio por el que se hace una conversin o medida.

Dos caractersticas importantes de un instrumento de medida son la apreciacin y la

sensibilidad.

Apreciacin es la mnima cantidad que el instrumento puede medir, de una determinada

magnitud y unidad, se refiere al intervalo entre dos divisiones sucesivas de una escala.

Manmetros

Es un instrumento que se usa para medir la presin en los fluidos que se establece a travs

de la diferencia con la presin local al igual que los barmetros su unidad de medida es la

atmosfera; en el sistema internacional es Newton por metro cuadrado; segn la historia la

aparicin de los manmetros se les debe a Aristteles y galileo quienes fueron los primeros

en estudiar el comportamiento de los fluidos.

Hay varias clases de manmetros entre los cuales tenemos:

Manmetro de Bourdon

Manmetro de columna de lquido (Manmetro de tubo de U, Manmetro de

Tintero y Manmetro de Tubo inclinado)

Manmetro de McLeon

Manmetro Digital

Manmetro de Bourdon

Esta clase de manmetros se caracterizan porque tienen un tubo metlico enrollado; el cual

se define como el elemento sensible del sistema dicho tubo esta aplanado y cerrado en un


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extremo; el otro extremo es por donde se va a hacer la medicin del fluido ocasionando que

el tubo se enrolle ms o se enderece en caso contrario; dicho movimiento del tubo est

conectado a una aguja que marca el valor obtenido en atmosferas.

Figura 15. Manmetro de Bourdon

Figura 16. Manmetro de Bourdon partes


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Ventajas y Desventajas de un Manmetro Bourdon

Este instrumento de medicin es muy verstil ya que lo puedes utilizar con algunos

lquidos, aceites o gases, segn sea su campo de aplicacin. Su costo de adquisicin y

mantenimiento es barato, se pueden adquirir rellenos con glicerina para evitar vibraciones

en la aguja y con esto lograr una indicacin confiable, se pueden tener de patrones

secundarios, de trabajo o como simples indica dores en un proceso donde solo se requiere

una indicacin de referencia en el proceso, son fcil de instalar, se caracterizan por tener

baja rigidez y baja frecuencia natural, pero gran sensibilidad de desplazamiento en su

propio diseo, su intervalo de trabajo (medicin) caracterstico es de 35 kPa a 100

MPa.

Tambin tienen sus desventajas como: es el caso de falla por fatiga, por sobrepresin, por

corrosin o por explosin. Algunos factores que afectan su funcionamiento son la

temperatura ambiente en la cual est el instrumento, el material el cual est hecho, la forma

en la cual se instal el instrumento, vibraciones externas en las cual se instal el

instrumento. La mayora de los puntos sea lados anteriormente se pueden evitar teniendo

en cuenta el conocimiento del proceso o aplicacin en donde se tendr colocado el

instrumento.

Manmetro de columna de lquido

Este tipo de manmetros se utilizan para medir diferencias de presiones muy bajas;

consiste en dos columnas donde se ubica de un lado mercurio y del otro el lquido al cual se

le va a calcular la presin; este tipo de manmetros se subdivide en tres tipos manmetros

de tubo de U, manmetro de Tintero y Manmetro de Tubo inclinado

Manmetro de tubo U


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Manmetro de Tubo incli nado

Tiene el mismo mecanismo del Manmetro de Tintero; con la diferencia de que el

Manmetro de tubo inclinado es ms pequeo y por supuesto mide escalas ms pequeas.

Figura 19. Manmetro de Tubo inclinado

Manmetro de McLeon

Tambin llamado vacuometro de McLeon este tipo de manmetros solo pueden medir

presiones de fluidos muy bajas; est compuesta por un embolo y un tubo vertical con

mercurio (generalmente) sometida a cierta presin predispuesta la cual a entrar en contacto

con la presin del fluido a medir; esto es suficiente para que el mercurio comience a correr

por la escala.

Figura 20. Manmetro de McLeon


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Manmetro Digital:

Este tipo de manmetros est compuesta por microchips, transistores, un sensor que recibe

los datos de la presin del lquido del exterior y los convierte en datos que ya previamente

han sido procesados y convertidos a travs de su base de datos interna estos datos se pueden

observar a travs de un pantalla digital en atmosferas.

Figura 21. Manmetro Digital

Termmetros

Es un instrumento que se usa para medir la temperatura. Su presentacin ms comn es de

vidrio, el cual contiene un tubo interior con mercurio, que se expande o se dilata debido a

los cambios de temperatura.

Para determinar la temperatura, el termmetro cuenta con una escala graduada que la

relaciona con el volumen que ocupa el mercurio en el tubo.


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Termmetro inf rarrojo

Se emplea para medir a gran distancia del objeto su temperatura superficial, al ajustar su

imagen en el dispositivo, y apretar el gatillo. A mayor temperatura mayor energa infrarroja

se desprende y se detecta. La mayora puede medir temperaturas comprendidas entre los

538C-3000C en unos cuantos segundos. Su desventaja es el costo y que no funcionan en

superficies reflectivas.

Figura 22. Termmetro infrarrojo

Termmetr o de lmina bimetlica

Formado por dos lminas de metales de coeficientes de dilatacin muy distintos y

arrollados dejando el coeficiente ms alto en el interior. Se utiliza sobre todo como sensor

de temperatura en el termohigrgrafo. Mide altas temperaturas por lo que le llaman

tambin pirmetro.


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Figura 23.Termmetro de lmina bimetlica

Termmetro de gas

Pueden ser a presin constante o a volumen constante. Este tipo de termmetros son muy

exactos y generalmente son utilizados para la calibracin de otros termmetros.

Termmetro de resistencia

Consiste en un alambre de algn metal (como el platino) cuya resistencia elctrica cambia

cuando cambia la temperatura. Se usan cotidianamente para medir la temperatura

ambiental.


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Figura 24. Termmetro de gas

Termocouple

Descrito por Seebeck en 182. Muy usado a nivel industrial. Es un transductor de

temperatura, es decir, un dispositivo que traduce una magnitud fsica en una seal elctrica.

Est compuesto por dos alambres de metales diferentes que unidos generan entre sus

extremos libres una diferencia de potencial proporcional a la diferencia de temperatura

entre ellos. Miden temperaturas superiores a los 1000C. No funcionan en ambientes

oxidantes o reductores.


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Figura 25. Termocouple

Termmetro con termi stor

Se detecta la temperatura con base a un termistor que vara el valor de su resistencia

elctrica en funcin de la temperatura. Un ejemplo son los termmetros que hacen uso de

circuitos integrados como el LM35 (el cual contiene un termistor). Las pequeas

variaciones de tensin entregadas por el circuito integrado son acopladas para su posterior

procesamiento por algn convertor anlogico-digital para transformar el valor de la tensin

a un nmero binario. Posteriormente se despliega la temperatura en un visualizador.


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Figura 26. Termmetro con termistor

Termmetro digital

Usa alguno de los efectos fsicos mencionados anteriormente y donde luego se utiliza un

circuito electrnico para medir la temperatura y luego mostrarla en un visualizador.

Termmetro de globo Sirve para medir la temperatura radiante. Consiste en un termmetro

de mercurio que tiene el bulbo dentro de una esfera de metal hueca, pintada de negro de

humo. La esfera absorbe radiacin de los objetos del entorno ms calientes que el aire y

emite radiacin hacia los ms fros, dando como resultado una medicin que tiene en

cuenta la radiacin. Se utiliza para comprobar las condiciones de comodidad de las

personas.


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Figura 27. Termmetro digital

Termmetro de bulbo hmedo

Mide el influjo de la humedad en la sensacin trmica Junto con un termmetro ordinario

forma un psicrmetro, que sirve para medir la humedad relativa, la tensin de vapor y el

punto de roco. Se llama de bulbo hmedo porque de su bulbo o depsito parte una

muselina de algodn que lo comunica con un depsito de agua. Este depsito se coloca al

lado y ms bajo que el bulbo, de forma que por capilaridad est continuamente mojado.

Pirmetros

Un pirmetro en un instrumento utilizado para medir, por medios elctricos, elevadas

temperaturas por encima del alcance de los termmetros de mercurio. Este trmino abarca a

los pirmetros pticos, de radiacin, de resistencia y termoelctricos.


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Nos vamos a centrar en los pirmetros de radiacin y en los pirmetros pticos. Los

pirmetros de radiacin se fundan en la ley de Stefan - Boltzman y se destinan a medir

elevadas temperaturas, por encima de 1600 C mientras que los pirmetros pticos se

fundan en la ley de distribucin de la radiacin trmica de Wien y con ellos se han definido

puntos por encima de 1063 C en la Escala Internacional de Temperaturas.

Las medidas piromtricas, exactas y cmodas, se amplan cada vez ms, incluso para

temperaturas relativamente bajas (del orden de 800 C).

Figura 28. Pirmetros


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3. para medir temperaturas de objetos que se muevan

4. para medir temperaturas superiores a la amplitud de los pares termoelctricos

formados por metales comunes

5.

donde las condiciones mecnicas, tales como vibraciones o choques acorten la vida

de un par termoelctrico caliente

6.

cuando se requiere gran velocidad de respuesta a los cambios de temperatura.

Este pirmetro reemplaza al pirmetro ptico cuando se desea registrar y vigilar las

temperaturas superiores a 1600 C. Esta sustitucin requiere que la fuente sea lo

suficientemente grande para llenar el campo del pirmetro de radiacin.

Figura 29. Pirmetros de radiacin


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Pir metros pticos

El pirmetro ptico empleado en la determinacin de altas temperaturas tales como las

temperaturas de fusin del platino, del molibdeno o del tungsteno, es del tipo de filamento

cuya imagen desaparece.

Un telescopio es enfocado sobre el objeto incandescente cuya temperatura se va a medir. El

filamento de tungsteno de una lmpara de alto vacio est situado en el plano focal del

objetivo del telescopio. El ocular es enfocado sobre este plano, e incluye un filtro de vidrio

rojo que slo transmite una estrecha banda de longitudes de onda visible centrada en O.65

micras. El filamento de tungsteno es calentado por la corriente de una batera, corriente

regulada por un restato y medida, preferiblemente, por un mtodo potenciomtrico. Para

hacer una medicin, las imgenes superpuestas de la fuente y del filamento son

confrontadas en brillo ajustando la corriente del filamento. Cuando el brillo es igual, el

filamento desaparece contra el fondo de la imagen de la fuente. El filamento aparece como

lnea oscura o brillante, segn que sea menos brillante o ms brillante que la imagen de la

fuente. El ojo es muy sensible a la diferencia en brillo, y dado que la brillantez de un objeto

aumenta proporcionalmente al mltiplo 1O-2O de su temperatura absoluta, un error de 1%

en la confrontacin del brillo supone solamente un error de O.O5 a O.1% en la temperatura.

Cuando se ha conseguido la desaparicin del filamento, se lee la corriente, o bien, si la

escala de corrientes est graduada en temperaturas, se lee est directamente.


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Figura 30. Pirmetros pticos

Pirmetr os fotoelctr icos

Junto a los pirmetros visuales clsicos, que trabajan en general con l = 0.65 mm, se

construyen actualmente pirmetros fotoelctricos que funcionan en el infrarrojo prximo y

cuya precisin es muy superior (0.01 K a 1000 K y 0.1 K a 3000K).

Unidad 5. Equipos Auxiliares Trampas de Vapor

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