Calidad del Vapor Industrial: Criterios a vigilar

Calidad del Vapor Industrial: Criterios a vigilar

La calidad del vapor industrial juega un papel importante en la determinación de la calidad del producto final, sobretodo en industrias como la alimenticia o la farmacéutica. Al mismo tiempo, la calidad del vapor también es importante para asegurar el funcionamiento sin problemas de la planta y la eficiencia operativa. La calidad del vapor industrial debe ser monitoreada regularmente y se deben tomar las medidas adecuadas para asegurar que el proceso obtenga la calidad correcta de vapor. Hay múltiples factores que determinan la calidad del vapor. El vapor que utilizamos debe cumplir los siguientes criterios:

• Cantidad Correcta

Un punto clave para garantizar la calidad del vapor industrial es saber la cantidad de vapor que está disponible en el proceso productivo, esta debe estar en la cantidad correcta para garantizar el flujo de calor requerido. Un flujo incorrecto puede echar a perder el producto y además reducir la velocidad de producción. Las tuberías deben tener el tamaño correcto para obtener la tasa de flujo requerida; además las cargas de vapor deberían ser calculadas correctamente. El caudal es directamente proporcional al tamaño de la tubería. Los caudales se miden utilizando medidores de flujo. Se pueden usar varios medidores de flujo dependiendo de la aplicación como los medidores de orificio, área variable, cargados vórtice, etc.

• Corregir la temperatura y la presión del vapor

El vapor debe tener la temperatura correcta y la presión requerida para una aplicación industrial en particular. Una temperatura y presión incorrectas afectarán sin duda alguna el rendimiento de la planta. El tamaño deseado de las tuberías y de los accesorios de las tuberías lograrán la presión correcta.

En algunos casos debido a la presencia de aire y de gases no condensables, la presión requerida no alcanza la temperatura relativa y afecta la calidad del vapor industrial. En este caso, las estaciones reductoras de presión son un sistema totalmente mecánico que se usa principalmente para reducir la presión del fluido. Las válvulas de control se utilizan para reducir la presión del fluido, esto se hace restringiendo la trayectoria del flujo. Las válvulas de control de temperatura reciben la señal del sensor RTD. Según el cual la válvula de control se estrangula para alcanzar la temperatura deseada. Esto evita el exceso de temperatura asegurando una mejor calidad y productividad del producto.

• Libre de aire y gases no condensables

El aire y otros gases no condensables pueden introducirse en un sistema de vapor a través de las uniones cuando el sistema está parado, o puede entrar también con el vapor desde la caldera.

En la puesta en marcha de la planta, el aire está presente en las tuberías y equipos de suministro. Aunque en el último momento de uso el sistema está lleno de vapor puro, en el momento en que se apaga se forma condensado y el aire ingresa por el vacío resultante. El aire a través de la superficie de transferencia de calor forma una capa aislante, ya que es un mal conductor del calor.

Los gases no condensables deben ser expulsados a través de sistemas para la purga de aire en sistemas de vapor industrial, ya que provocarán que el calentamiento de la red de distribución de vapor sea más lenta, causarán corrosión en el sistema de vapor, y si llegan a equipos de intercambio de calor, reducirán su rendimiento.
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Tengamos en cuenta que el aire no transporta calor útil por lo que, si se mezcla con el vapor, el contenido de calor de la mezcla se reduce y su temperatura disminuye. Cuando el vapor entra al sistema, la naturaleza del vapor es empujar el aire delante de él para que se acumule en algún punto más alejado de la entrada o en el punto de drenaje. Por lo tanto, las trampas de vapor están ajustadas a los puntos de drenaje con suficiente capacidad de ventilación de aire. Se deben instalar salidas de aire automáticas en todos los puntos remotos. Si hay turbulencia, el vapor y el aire se mezclarán y el aire se transportará a la superficie de transferencia de calor. Esto causará que la temperatura sea más baja de lo requerido. El aire causa problemas como puntos fríos en la superficie de calentamiento, distorsión y estrés del equipo. Además, es la causa principal de la corrosión.
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1. Vapor limpio

El vapor sigue siendo hoy en día el portador principal de calor para la industria de procesos, desde alimentos y lácteos hasta biotecnología y productos farmacéuticos. Es utilizado para procesos de calefacción, así como para la esterilización y la industria biofarmacéutica. El vapor normal de la fábrica o de la planta puede contener pequeñas cantidades de productos químicos del agua de alimentación a la caldera, restos de escamas de tuberías y otros desechos que pueden ser inaceptables en la producción de soluciones inyectables, que deberían siempre ser estériles. En la producción de estos productos que necesitan un alto nivel de esterilidad, la calidad y pureza del vapor son de suma importancia, y es necesario tener cuidado especial en la generación del vapor.

Las capas de escamas que se encuentran en las paredes de las tuberías se deben a la formación de óxido en los sistemas antiguos y a los depósitos de carbón. Estos fragmentos tendrán el efecto de aumentar la tasa de erosión en las tuberías curvadas y en el orificio de las trampas y las válvulas. Para evitar esto, se deben instalar filtros de alta eficiencia antes las trampas de vapor, los medidores de flujo, las válvulas reductoras de presión y las válvulas de control. El vapor pasa a través de la entrada del filtro y luego desde la malla perforada hacia la salida. La suciedad en el vapor se queda atrapada en la malla, y puede ser removida abriendo la tapa y limpiando la malla.

2. Vapor seco

Como sabemos, la presencia de gotas de agua afecta la calidad del vapor industrial ya que reduce la entalpia real de evaporación, y además conduce a la formación de escamas en las paredes de las tuberías y en las superficies de transferencia de calor. Por lo tanto, el vapor que llega a la planta es relativamente húmedo. Las gotas del vapor también causan una barrera al proceso de transferencia de calor. Estas gotas cuando se acumulan a lo largo de la línea de vapor causan problemas de golpes de ariete. Las gotas de agua se transportarán a la velocidad del vapor a lo largo de la tubería. Debido al impacto del golpe de ariete, pueden ocurrir obstrucciones, ruidos y vibraciones. Una trampa de vapor en la línea de vapor elimina las gotitas arrastradas en el flujo de vapor y también cualquier condensado que haya gravitado hacia el fondo de la tubería. En un separador de humedad, el vapor se ve obligado a cambiar de dirección varias veces a medida que fluye a través del cuerpo. Los separadores están diseñados para crear obstáculos para gotas más pesadas, mientras que el vapor seco más ligero puede circular libremente a través del separador. Estas gotitas se recogen en la parte inferior del separador.