TRAMPA DE VAPOR: Válvula automática que atrapa aire, pero permite que el condensado pase, al mismo tiempo que evita el paso de vapor.
Tecnología de Calderas: Trampas de Vapor
Un sistema de vapor simple y eficiente consta de los siguientes componentes esenciales:
- Caldera: Genera vapor.
- Tuberías: Distribuyen el vapor y retornan el condensado a la caldera.
- Intercambiador de calor: Transfiere la energía térmica para realizar trabajo.
- Trampa de vapor: Retiene el vapor y elimina el condensado y los gases no condensables.
¿Qué es una trampa de vapor?
Una trampa de vapor es un dispositivo que detecta automáticamente la diferencia entre vapor, gases no condensables y condensado. Su función es garantizar la máxima eficiencia del sistema de vapor, reteniendo el vapor dentro del circuito y eliminando el condensado y los gases no deseados.
Funciones principales de una trampa de vapor eficiente:
- Mantener el sistema lleno de vapor seco (sin arrastre de condensado).
- Eliminar subproductos (condensado y aire) que reducen la eficiencia térmica.
- Recuperar el condensado caliente para su reutilización, reduciendo costos de agua y energía.
Condensado y recuperación de energía ¿Qué es el condensado?
El condensado es el líquido resultante de la transferencia de calor latente del vapor a los procesos de calentamiento. Este calor latente es la energía utilizada para convertir el agua en vapor y, cuando se libera, permite la condensación del vapor en agua líquida.
Diferencia entre calor latente y calor sensible:
- Calor latente: Energía necesaria para el cambio de fase del agua (líquido a vapor o viceversa).
- Calor sensible: Cambio de temperatura de un fluido sin cambio de estado.
Cuando el vapor se condensa, mantiene su temperatura inicial, ya que solo pierde el calor latente. La recuperación de este calor es clave para la eficiencia del sistema.
Beneficios de la recuperación del condensado:
- Ahorro de combustible: El condensado aún contiene hasta un 30% del calor inicial.
- Reducción de costos de agua: Menos necesidad de agua nueva y tratamiento químico.
- Menor impacto ambiental: Reduce emisiones de CO₂, NOx y SOx.
- Mejora de seguridad: Minimiza la acumulación de agua en el suelo y el ruido del escape de vapor.
Tipos de trampas de vapor y su funcionamiento 1. Trampa de flotador termostática
Funcionamiento:
- Mantiene el condensado fuera del sistema mientras retiene el vapor.
- Opera de manera continua, eliminando condensado de inmediato.
- Es resistente a fluctuaciones de presión y caudal.
Ventajas:
- Alta capacidad de eliminación de condensado.
- No permite paso de vapor.
- Descarga continua sin golpes de ariete.
(Ver Figura 1 - Trampa de flotador termostática con purga automática de aire.)
2. Trampa de bola flotante (tradicional)
Funcionamiento:
- Detecta la diferencia de densidad entre vapor y condensado.
- A medida que el condensado ingresa, el flotador se eleva y libera el condensado.
- Diseñada para evitar el paso de vapor, aunque requiere purga manual de aire.
(Ver Figura 2 - Trampa de bola flotante.)
3. Trampa termodinámica
Funcionamiento:
- Se basa en el efecto dinámico del vapor flash.
- El disco interno se mueve por diferencia de presión, abriendo y cerrando la salida de condensado.
- Resistente y compacta, ideal para entornos exigentes.
Ventajas:
- Diseño simple y duradero.
- Opera con variaciones de presión.
- Sin piezas internas sujetas a desgaste constante.
(Ver Figura 3 - Trampa termodinámica en operación.)
4. Trampa de orificio fijo
Funcionamiento:
- Usa un orificio calibrado para permitir la salida de condensado.
- No tiene partes móviles, lo que la hace confiable en condiciones estables.
- No es adecuada para sistemas con variaciones de presión y carga de condensado.
(Ver Figura 4 - Trampa de orificio fijo en una línea de vapor.)
Términos destacados :
Trampas de vapor ( Steam traps )
Caldera de vapor ( Steam boiler )
Sistema de vapor ( Steam system )
Condensado ( Condensate )
Recuperación de condensado ( Condensate recovery )
Calor latente ( Latent heat )
Calor sensible ( Sensible heat )
Intercambiador de calor ( Heat exchanger )
Pérdida de vapor ( Steam loss )
Purgadores de vapor ( Steam traps )
Presión de vapor ( Steam pressure )
Flujo de condensado ( Condensate flow )
Pérdida de energía térmica ( Thermal energy loss )
Vapor saturado ( Saturated steam )
Vapor flash ( Flash steam )
Recuperación de energía ( Energy recovery )
Transferencia de calor ( Heat transfer )
Presión diferencial ( Differential pressure )
Emisiones de CO2 ( CO2 emissions )
Eficiencia térmica ( Thermal efficiency )
Válvula de purga ( Purge valve )
Trampa de flotador termostática ( Thermostatic float trap )
Trampa de bola flotante ( Ball float trap )
Trampa termodinámica ( Thermodynamic trap )
Trampa de orificio fijo ( Fixed orifice trap )
Optimización de calderas ( Boiler optimization )
Ahorro de combustible ( Fuel savings )
Impacto ambiental ( Environmental impact )
Control de condensado ( Condensate control )
Pérdidas por purga ( Blowdown losses )
Las trampas de vapor desempeñan un papel crucial en la eficiencia de los sistemas de vapor. La selección adecuada del tipo de trampa depende de las condiciones operativas, carga de condensado, variaciones de presión y necesidades de recuperación de energía.
Implementar un sistema de recuperación de condensado mejora la eficiencia energética, reduce costos operativos y contribuye a un menor impacto ambiental, optimizando el rendimiento general de la planta de vapor.
(Ver Figura 5 - Comparación de trampas de vapor y su aplicación en distintos sistemas.) |
