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Pasos para evitar el martillo de agua en los sistemas de vapor

sistemas de vapor

Steam es un transportador de energía muy versátil y eficiente y se utiliza en una amplia gama de procesos industriales. Es intrínsecamente seguro y se usa con frecuencia en la producción de alimentos y productos farmacéuticos; sin embargo, debe ser tratado con respeto. El aparato utilizado para transportar y controlar el vapor debe diseñarse y mantenerse adecuadamente para evitar pérdidas de energía y daños a las calderas y otras plantas por el golpe de ariete, que puede ser particularmente destructivo cuando no se controla.

Ian Webster

Ian Webster, campo de procesamiento higiénico
SegmentManager en Bürkert Reino Unido e Irlanda

Ian Webster, gerente de segmento de campo de procesamiento higiénico de Bürkert, Reino Unido e Irlanda, analiza esta condición y cómo debe evitarse.

Steam tiene muchos atributos positivos; está disponible, es económico, limpio y fácil de controlar. Siempre que el sistema utilizado para transportarlo por la instalación esté diseñado adecuadamente, el vapor puede proporcionar una fuente de energía eficiente y confiable para un gran número de aplicaciones. Sin embargo, la capacidad del vapor para almacenar tanta energía también lo hace muy peligroso y en algunos casos destructivo. La señal más evidente de un posible problema dentro de un sistema de vapor es el golpe de ariete, una condición que no debe tolerarse.

Los efectos del golpe de ariete pueden causar daño físico al equipo así como lesiones al personal de la planta. De hecho, casi dos tercios de los fallos prematuros en los componentes del proceso pueden atribuirse a los efectos del golpe de ariete, por lo que debe implementarse un control efectivo de esta condición para evitar costos de mantenimiento innecesarios en el futuro. Para controlarlo, primero es necesario comprender las causas y, por lo tanto, los remedios.

¿Qué es el golpe de ariete en los sistemas de vapor?

La pérdida de calor de la tubería de transporte de vapor provoca la formación de condensado y la velocidad del vapor que fluye sobre el condensado provoca ondas en el agua. La turbulencia se acumula hasta que el agua forma una masa sólida, o babosa, que llena la tubería. Esta babosa de condensado puede viajar a la misma velocidad que el vapor y golpeará el primer codo o válvula en su camino con una fuerza comparable a un golpe de martillo. De hecho, la fuerza puede ser lo suficientemente grande como para romper la parte posterior de una articulación del codo.

Además, el golpe de ariete puede ser causado por la condensación repentina de vapor que reduce su volumen específico en más de 1,000 veces, por lo que cuando el vapor entra en contacto con el condensado más frío y se condensa, su volumen se reduce instantáneamente a casi nada. Esta reducción repentina en el volumen hace que el condensado dentro de la tubería se eleve hacia este punto. Cuando las paredes convergentes del condensado chocan entre sí, el ruido resultante se llama golpe de ariete.

Esto no debe confundirse con el golpe de ariete hidráulico, que se produce en el agua de alimentación bombeada y en las líneas de condensado bombeado cuando una válvula se cierra repentinamente y detiene abruptamente el flujo. El resultado es una vibración en la tubería que, si ocurre de manera repetitiva, puede causar daños severos a la tubería.

La clave para resolver estos problemas es diseñar y mantener un buen régimen de gestión de condensados ​​y eliminar el golpe de ariete. Como regla general, los tamaños de tubería se calculan normalmente utilizando 25m / seg como velocidad de referencia. Esto forma una parte crucial del diseño, para reducir el impacto del golpe de ariete, las picaduras y el desgaste.

Consejos de diseño profesional

Incluso con el revestimiento más eficiente, se formará condensado en las tuberías de vapor, debido a las pérdidas radiadas del aire circundante. Se recomienda colocar un bolsillo de drenaje a intervalos regulares de 30 - 50m y en la base de un ascensor. Colocar un bolsillo de drenaje y un conjunto de trampa antes de una válvula de encendido / apagado o válvula de control eliminará el riesgo de que se libere condensado atrapado a altas velocidades, lo que puede provocar daños en la válvula y golpe de ariete.

Los filtros de tipo Y son necesarios para proteger el equipo costoso y esencial del proceso contra daños y fallas debido a la suciedad en el vapor. Sin embargo, instalados incorrectamente, son una fuente potencial de acumulación de condensado y, por lo tanto, golpe de ariete. Cuando se instalan en la línea de vapor, los filtros tipo Y deben instalarse NO en la posición "boca abajo", sino con el "vientre" del filtro en el plano horizontal, un problema que Bürkert ha visto en varias ocasiones al encontrar fallas en sistemas en los que ha sido llamado para evaluar.

Diseño del sistema de Steam

Diseñando un sistema de Steam

Puede ser necesario reducir el diámetro de la tubería como parte del diseño del sistema de vapor. En sistemas de vapor, es esencial que se usen reductores excéntricos, en lugar de partes concéntricas, con el lado plano en la parte inferior. Los reductores concéntricos tienen un perfil similar a un embudo y en ocasiones los instalan Ingenieros menos informados o cuando los costos se reducen; sin embargo, esto conducirá a la acumulación de condensado y puede ser una fuente principal de golpe de ariete.

Como regla general, al instalar una bolsa de drenaje, debe ser del mismo diámetro de tubería que la tubería principal de vapor, formando "T iguales", hasta un tamaño de DN100. Si se instala una tubería de drenaje de menor diámetro, entonces la velocidad del condensado le permitirá saltear la conexión de la tubería de drenaje. Además, el volumen reducido de la tubería de drenaje puede hacer que se desborde, convirtiéndose así en otra fuente de golpe de ariete.

Personal calificado y experimentado

Para cualquier empresa que opere un sistema de vapor, es esencial que emplee personal con la capacitación adecuada y, si es necesario, utilice contratistas calificados para diseñar e instalar cualquier modificación a un sistema existente. Las consecuencias de operar un proceso de vapor mal mantenido pueden ser extremadamente costosas y de la misma manera hacer una adición mal diseñada a un sistema satisfactorio también puede conducir a problemas similares.

Los expertos de Bürkert tienen una experiencia considerable en muchas aplicaciones de vapor y pueden ofrecer consejos específicos para seleccionar los componentes correctos para la mayoría de los diseños de procesos de vapor. Como parte de su oferta de productos, Bürkert ha desarrollado una gama de válvulas de control de proceso que pueden equiparse con el cabezal de control ELEMENT como parte de un sistema de control descentralizado e inteligente.

Además, Bürkert también ha producido una Guía de Steam Site con más información sobre el diseño de los sistemas de vapor, que comprende páginas 21 de información muy útil, que incluye ejemplos prácticos de varios cálculos y puede ser encontrar aquí. o visitando el sitio web de Bürkert, www.burkert.co.uk

Para obtener copias gratuitas de la Guía del sitio de Steam de Bürkert, y para obtener información sobre los Cursos de capacitación en Steam gratuitos de Bürkert, contáctese con Helen Christopher, Directora de marketing del Reino Unido de Bürkert: Tel: + 44 1285 648 720 o Correo electrónico: [Email protected]

Sistemas de control de fluidos Burkert

Fabricación de equipos de proceso. Uno de los pocos fabricantes que ofrece soluciones para el circuito de control completo.

Firma: membresía Gold

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