Purgadores de Vapor y Recuperación de Condensados

Los purgadores tienen como objetivo optimizar las plantas o equipos que utilicen vapor como fluido de trabajo reduciendo las pérdidas de  vapor

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1-Definición de Purgador de Vapor

Un purgador de vapor es un tipo de válvula que filtra de forma automática el condensado (en este caso vapor condensado) y gases no condensables como lo es el aire sin dejar escapar al vapor.

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2-Tipos de Purgadores

Los purgadores pueden clasificarse por su funcionamiento en tres grandes grupos:

• Tipo Termostáticos
• Tipo Mecánico
• Tipo Termodinámico

 

2.1-Tipo Termostático

Identifica el vapor y el condensado mediante la diferencia de temperatura. El condensado debe enfriarse por debajo de la temperatura de vapor antes de ser eliminado.

• Elementos:

El elemento «A» está hecho de un material capaz de contraerse o expansionarse en función de la temperatura.

El elemento «B» en la parte baja está diseñada para favorecer un ajuste óptimo sobre el asiento(parte «C»).

 

• Funcionamiento:

El elemento va lleno de una mezcla de alcohol que tiene un punto de ebullición más bajo que el agua.

Cuando se abre vapor al sistema, el aire es expulsado junto al condensado frío por la válvula abierta «B», cuando el condensado alcance la temperatura de vapor, la mezcla de alcohol alcanzará la temperatura de ebullición dando lugar a la expansión de la parte «A» y encerrando al condensado.

Cuando el condensado se enfría la parte «A» se contrae permitiendo de nuevo el paso, descargando el condensado y volviendo al inicio del ciclo.

• Ventajas:

1. La válvula está totalmente abierta en el arranque, permitiendo la descarga de aire y la máxima salida de condensado cuando es mas necesario.
2. Se auto-ajusta a las variaciones en la presión del vapor hasta la máxima para la cual es aplicable.
3. Su mantenimiento es fácil. El elemento y la válvula asiento se pueden reponer en pocos minutos sin tener que sacar el purgador de la línea.

• Desventajas:

1. El elemento extensible puede dañarse por golpes de ariete o condensados corrosivos (hoy en día se utilizan de acero inox)
2. No pueden ser utilizados por vapor sobre-calentado. El elemento termostático no podría compensar la presión interna con la que la rodea (siempre existe alguna excepción como un nuevo diseño de encapsulado que resiste dichas temperaturas)
3. No abre hasta la temperatura del condensado esta a unos grados por debajo de la del vapor. Esto es un inconveniente donde no se puede tolerar que el espacio de vapor esté anegado.

Otros Tipos de Purgadores Termostáticos

• Tipo Bimetálico

Purgador del tipo termostático «Bi-metálico» diseñado para la eliminación de condensados utilizando las variaciones de temperatura entre condensado y vapor.

• Tipo Membrana

Purgador del tipo termostático «De membrana» para la eliminación de condensados por medio de las variaciones de temperatura entre vapor y condensado.

 

 

2.2-Purgador Tipo Mecánico

Operan mecánicamente por diferencia de densidades entre vapor y condensado. El movimiento de una boya o una cubeta actúa sobre la válvula.

 

• Funcionamiento:

El condensado entra en el purgador a través de «A», el nivel de agua aumenta y el flotador «B» es levantado de su punto de reposo «C», esto permite el paso por el punto «D» del condensado. Si el flujo de condensado disminuye, el flotador vuelve a su asiento impidiendo el paso de fluido por el orificio «D»

• Ventajas:
  • Necesita poco mantenimiento, son pocas las partes que pueden dañarse.

• Desventajas:
  • La salida está mas abajo que la entrada, esto proporciona un sellado con agua que impide la salida de vapor. Este sello impide la salida de aire, por lo que es necesario instalar una purga manual.
  • Puede ser difícil obtener un buen asiento con el flotador.

Otros Purgadores Mecánicos

• De Tipo Flotador y Palanca

El funcionamiento se basa en los mismos principios de flotabilidad del globo, pero con la ventaja de que no depende de un buen asiento para un correcto funcionamiento gracias a la palanca. Es un sistema parecido al de la cisterna del W.C.

 

 

2.3-Purgador Tipo Termodinámico

Trabaja por la diferencia de velocidades entre vapor y condensado. La válvula consiste en un disco que se cierra por la alta velocidad del re-vaporizado y abre con la baja velocidad del condensado

• Elementos:

Consiste en tres partes bien diferenciadas, el cuerpo «A» un tapón «B» y el disco, única pieza móvil del purgador «C».

En la parte superior, se mecaniza una hendidura anular con unos resaltes interior «D» y exterior «E» que constituyen el asiento del disco.

• Funcionamiento:

En el arranque el aire frío y el condensado frío pasan a través del orificio de entrada «F». El disco»C» es empujado hacia arriba hasta que se apoya en el resalte «H» del tapón y descargan por el orificio «G»

Cuando la temperatura del condensado aumenta, se forma revaporizado, cuanto mas revaporizado, la presión es mayor y se traduce en mayor velocidad de salida, el efecto de esta velocidad se traducen en el disco fijado contra su asiento hasta que condensa el revaporizado, dejando que sea de nuevo empujado por la presión  de entrada.

• Ventajas:

1. Son compactos, simples y ligeros con gran capacidad de descarga de condensado.
2. Pueden usarse con altas presiones y vapor sobrecalentado
3. No lo averían los golpes de ariete o vibraciones.
4. Es de acero inox. por lo que presenta un alto grado de resistencia a los condensados corrosivos
5. La única parte móvil es el disco, por lo que el mantenimiento se puede efectuar sin sacar el purgador de la línea.

• Desventajas:

1. Puede descargar gran cantidad de aire en el arranque si la presión de entrada aumenta lentamente, pero un aumento rápido de presión provoca velocidad suficiente en el aire para cerrar el purgador igual que lo hace el vapor.
2. Si está expuesto a temperatura ambiente muy baja, el revaporizado de la cámara de control condensará más rápidamente de lo normal, lo que producirá una apertura y cierre del disco más frecuente, provocando un desgaste excesivo.
3. La operación del disco es ruidosa.

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3-Recuperación de Condensados

3.1-Purgas Limpias

Las purgas que son consideradas no contaminadas se recogen en el tanque de purgas atmosférico o en el condensador principal. Estas pueden ser:

1. Purgas del vapor de atomización
2. Calentadores de aire
3. Purgas de las cajeras de las turbinas
4. Purgas de los evaporadores
5. Calentador de agua baja
6. Sistema de gas inerte

3.2-Purgas Sucias

Los drenajes que pudieran estar contaminados como pudieran ser los procedentes de los servicios de calefacción de fuel, son enviados al tanque de purgas atmosférico después de pasar por un sistema de descontaminación.

Pasos por los que deben pasar las purgas sucias.

1. Las purgas son recogidas por un colector
2. Los drenajes se enfrían en un enfriador de tubos
3. El condensado contaminado se hace pasar a través de filtros dúplex.
4. Los drenajes se envían a un «Deoiler» (desaceitador)
5. En condensado se envía a un tanque de observación donde se revisa si el fluido está descontaminado.
6. Si está descontaminado se envía al tanque de purgas atmosférico.

• Deoiler: El deoiler consta de 3 cámaras que forman un cilindro, conteniendo cada uno un elemento de separación.
  

 

Las aguas aceitosas pasan por la parte inferior de cada cámara, a través del elemento y salen por la parte superior.

El agua que todavía contiene finas gotas de aceite que no se ha separado pasa a la siguiente cámara y se somete a una acción adicional de separación.Cualquier aceite que se acumule en la parte superior de cada cámara puede ser drenado al tanque de purgas de fuel.

El agua limpia que sale de la parte superior de la tercera cámara pasa al tanque de observación. En el tanque hay un analizador de aceite que hará sonar la alarma cuando el contenido sea superior a 15ppm actuando sobre una válvula de 3 vías.

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