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STEAM TRAPDATA FILE

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\lPor R,S. POLLARDYARWAY CORPORATIONPhladelphl!. P!...8.U.A. 19118

-t'neproauclOo dc

IND[JSTRIAL \tlORLD-EN ESPANOL

tcnico

EL CUIDADO le las truntpns de|upor, cu0nclo trtenos uttupor oo, g la reytsicin de piezus

gusladas, 0scgura un desempeode ndxima crtciencio

i'O-.-_I-

Las trampas de vapor debeneliminar rpidamente elcondensado, aire y gasesque obstaculizan latransferencia trmica

Primera parte por R.S. Pollard*

tamiento y retardnr el proceso de calefaccln.Por consiguiente es importante eliminar cuanto

antes este condensado, Un mtodo sera el de ins-talar un tubo abierto en el fondo del caldoro y dejarque el corldensado sea expulsado por prcsin. Estoes evidentemente muy antieconmico, pues juntocon el condens'ado se desperdiciara un gran volu-men de vapor vivo. Es rpus flecS?rio hallar otromedio de controlar esta desoarga.

El pr'imer 'mtodo empleado consisti en. usarun'a vlvula parcialmente abierta o "estrangulada'"Con este mtodo, el openario abre I'a vlvuila apenaslo necesario para desca,rga'r el cgndensado' peroreteniendo el vapor. El resultado depende, porsupuesto, de Ia aptitud y precisin del operar'io,por lo cual el mt'odo merece poca confianza.Como no existe ninguna manera de deter'minar Iacantidad exacta de condensado que se est for-m,ando, es muy fcil que el operar'io abra la vl-vula en exceso y deje escaPar vapor vivo juntocon el condensado. Tambin pudiera no abrir lc',bastante la vlvula, dejando cierta cantidad decondens'ado dent'ro del equipo. En uno u'otro oasoqueda afectad,a la eficiencia de tra operacin.

La placa de orificio fue el dispositivo desarreIlado a continuacin para controlar el flujo decondensado. Se trata simplemente de un'a placa,con un agujero u orificio centra'I, que se introduoeen

'la tubera para restringir el flujo. Par,a deter-minar la medida correct,a del orificio es necesariosaber el volumen de condensado que se forma y lapresin y temperatua direc{mente corriente arri-ba del orificio.

La placa de orificio representa un perfecciona-

C

Funcin de las trampas de vaporI Las trampas de vapor, o colectores dol aguade condensacin, son disposiuivos telativamentepoco costosos que se usan en casi todas las pla,ntasindustria'les. No obstante) son pocos los gerentesde planta que saben apreciar l importante papeldesenpe'ado por trampas debidamen,te instaladas,en relacin con la mxima eficienoia de la fbrica.

Bsioamenre, {na t.ampa de vapor es un dispo-sitivo que retiene el 'vapor pero separa el aguacondensada as como el aire y otros gases. Antesde que poda,mos comprender ,la manera correctade funcionar de una tFarnpa de vapor, es nlecesariosaber cmo y por qu se for'ma el condensado, ypor qu motivo, es importante eliminarlo lo mspronto posible de as superficies de calentamientode equipos a \apor.

En primer lugar, veamos lo que ocurre cuandool vapor, despus de ea;lizar un trabajo, pierdeparte de su calor y retorna al estado de agua ocondensado. Supongarnos que estamos usando unequipo de e.laboracin, como nn caldero encha-quetado. A rnedida que el vapor calienta el con-tenido del recipiente, se condensa. Si se permite la

EL VAPOR empleado paracalenlar un recpienle de poreddoble se condensa en el fondo,cerrando os el sistema caleloctor

acumulacin clel condensado, ste ir llenando losespacios del vapor, cubr'ir las superficies de calen-

'El Sr. Pollard, gerente de mercados (e la Philadelphia MichenerCo,, lue 4ntes v:epresidente de la Yarway Corp., Philadelphia,Pa., fabrcantes de trampas pata vapor.

Reproducido de INDUSTRIAL WORLD en Espaol

CEL TUBO obrto cn ellondo del sistema permi-

lirla la sallda del con-densado, pero tambin

se perderfa vapor

mento respecto al mtodo de la vlvula "estran-gul,ada" en casos en que es pos'ible calcular elvolumen de condcnsado formado y cuando la pre-sin del vapor as como el flujo de condensadose manticnen a un valor relativamen,te constante.

Sin embargo, en la mayor pa-nte de las instala-ciones no resulta satisfactorio el mtodo de Iavlvula "estiangulad,a" ni el de la placa de orificio,por cuanto las condiciones en sistemas de conden-sado suelen ser susccptibles a amplias fluctuacio-nes. La necesidad de un ajuste automtico, deacuerdo con condiciones cambiantes, llev al per-feccionamiento de mecanismos que permitienan ladescarga de agua o de condensado, pero que con-tuvieran o, "apr.isionaran" el vapor a fin de quepudiera rendir un trabajo ti'I. Ftos son los dis-positivos que se conocen con el nombre de tram-pas de v,apor.

Eliminacin de aire " ".r"tAdems del agua condensaa, las tubers de

vapor suglen contener a menudo aire y gases nocondensables. El aire puede.penetrar en la calderao generador de vapor junto con el agua de alimen-tacin. Tanrbin puede ser aspirado en Ias tuberasde vapor por la condensacin de esle ltimo al serpanados los eQuipos durante Ia noche, En la ca:l-dera pueden formarse asimismo gases no conden-sables como el dixido y monxido de carbono,debido a una reacoin qurnioa que se producedurante el proceso de vaporizacin.

K

'"2 ACUA

SECCION transversal del tubo de vapor mues-lra eI msnto aislodor lortnado por ogua y aire

Como el aire y los gases tienen la tendencia deformar capas, pueden actuar a manEra de mantoaislador en el interior del equipo salefactor.Cuando se mezclan con el vapor, reducen latemperatura de la mezcla resultante. En amboscasos se retarda la ,termotansferencia y reduce laeficiencia de la operacin.

Par mantener una alta eficiencia operava,es importante no slo evacuar prontarnente elcondensado del sistema. sin,o tambin ehminar elaire y los gases.

Una buena trampa de vapor deber cumplirpor consiguiente tres funciones. En primer lugiu,deber permitir la descarga del cpndensado pero

reteniendo el vapor para que ealice un .trabajotil. Segundo, deber evacuar prontamente el airey los gases que se hayan acumulado en las lneas.Finalmente, mientras realiza estas dos funciones,deber responder rpidamente a las cambiantes

UNA BUENAlrampa de voporperntite la salida

del agua ygoses, pcro reltene

el vapor

condiciones de carga y presin en la tuberaantes de la trampa. La ampa de vapor es osen-cialmente ula vlvula de separacin automtica dolcondensado.

Seleccn de la trampa. correctaHoy se emploan muchos ,tipos distintos, pero

:n este .artculo slo nos interesa'n las trampasindustriales para sercio pesado...Estas se dividenen tres slases: (1) Mecnicas, que funcion'an sognel cambio de estado del fluido, p. ej. abiertaspara agua y cerradas para el vapor; (2) Termost-ticas, que responden a cambios de temperaturadel fluido y (3) Tcrmodinnricas, accionadas por laenerga termodinmica contenida cn el vapor ocondensado caliente.

Las tnampas mec'nicas tienen sl distin'tivo co-mn de operar segn la diferencia en densidadentre el vapor y el agu'a o condensado. Se conocentres tipos b,sicos: trampas ,a flotador; de cubetaabierrta y cubeta invertida.

La trampa a flofador es uno de los primerostipos mecnicos. Se compone esencia'lmente de unacaroasa (A), dent,ro de la cual hay un flotadorhueco (B) unido al ex,tremo superior de una vari-lla engozn'ada (C), En el extremo inferiorde dicha

LA TRAMPA mssenclla a flolodoruliliza un flotador deltipo de bola paracontrolar la descarga

varilla ," nlUu un mecani'smc valvular (D), pro-' yectado de forma que cuando el condensado llena

l,a carca,sa o cuerpo de Ia trampa, el f.lotador sealza y abre gradualmente I'a vlvula de descarga.Cuanto ms se eleve el flotador, ,tanto ms seabrir Ia -vlvula, de modo que la descarga decondensado se ajusta automticamente de acuerdocon el flujo que entra en la trampa.

ENERO DE lene

,,

La frampa de cubcfa abicrts es tambin uno deIos primeros tipos y de los ms usados. Consisteen una cubeta o flotador (A) abierta en la cimay montada en el interior de una carcasa (B). Lacubeta se halla unida a un gozne o pernio (C),La varilla de vlvula (D) est unida al fondo dela cubeta y tiene en su cima una vlvula de des-carga (F). Tanto la varilla (D) como la vlvula(F) se hallan encerradas dentro de un tubo huecode descarga (E), que est abierto por el fondoy ticne el orificio de descarga (G) en su extremosuperior. o

LA TRAMPA tlc utbetaabierta trobajo por ciclos.La vlvula se abre cuandoel ccndcnsadc rehasasobre Ia cinta dc unacubela invertida

Cuando el condensado fluye dentro de la trampa,Ilena su cuerpo o carcasa, haciendo flotar la cu-beta (A) que cierna la vlvula.(F). Finalmente, elcordensado rebosa sobre la cima de la cubeta,que se hunde. Esto causa la apertura de la v;l-vula (F), y la presin en el iterior de la carcasafucrza a'l condensado a ascender por ol tubo huecode descarga, vacindose la cubeta. Esta vuolve aflotar, cerrando la vlvula y repitiendo el ciclo.

En otro tipo, la cubeta no pivota sino que sedssliza hapia arriba y abajo sobre un tubo dcgua. El furrcionamiento se parece bsicamente alque acabamos de describir pam la cubeta de tipopivotante.

I;as trampas a flotador y de cubeta abierta sonenteramente confiables, pero suelen ser ms gran-des y pesadas que las de ciertos diseos recientes.Todas requieren algn medio para evacua,r el airey los gases que se acumulan en la cima de ;lacarcasa, lo que puede realizase a mano medianleuna vlvu'la o grifo de purga. En algunos nuevostipos se obtiene este resultado medi'ante el agregadode un elemento termosttico. Como el aire es msfresco que el vapor, esto permi,te que el elementoterrosttico se abra para purgar el aire. Cuandoel vapor vuelve a llenar la carcasa, el elementotermosttico se cierra e interrumpe el flujo.

'La tranrpa de cubeta invertida es un tipo msreciente y de mucho uso. Se parece a la ampade cubeta abierta, slo que la cubeta (A) se halla

LA TRAMPA de cubeta invertidatiene tna cubeta abierla Por ellondo. Cuondo lluye agua, lacubeta est bujada (izq.) y elcondensado es descorgado. Cuandopenetra vapor, la cubela se levanlat cierra la vlvula

en posicin inu..tid. y est abiela por el fondoen vcz de la cima.

En Ia cima de la cubeta (A) se halla unida unaarticulacin de vlvula (B), en cuya parte superiorse encuenltra una vlvu'la de descarga (C). Cuando)a trampa est vaca o llena de condensado fro, lacubeta se ha,lla en posicin invertida hacia abajo,con la vlvula abierta del todo. El condcnsadofluye en la trampa, ,pasando por la entrada lateraly descendiendo por la caoalizacin (D). Despusasciende por el tubo dc entrada hasta el cuerpo de.la trampa. Mientras la cubeta se mantiene en posi-cin hacia abajo, el condensado fluye pasandopor la vlvula (C) y saliendo por la lumbrera dedescarga (E).

Al entrar vapor en la ,trampa, comienza allenar Ia cubeta (A) que finatrmente flota' Estocierra la vlvula (C), deteniendo el flujo.

Entretanto, el vapor en la cubela comienza acondensarse y tambin burbujea Ientamente salien-rlo por el respiradero (F) en la cima de la cubeta.l,a cubeta pierde flotacin y se hunde, abriendonuevamente la vlvu.la y repitiendo el ciolo.

l/ !STA en dctallc de la cubela,-inverlido quc tllueslra el respi-

rudero de aire. Esle permite la.rulida lenta de vapor y aire,

Iuu iendo que se sumerja Ia cubetay vuelva a abrir la vdlvula

El respiradero pequeo (F) en la cima de lacubeta tiene gran importancia, pues no slo dejaque el vapor burbujee lentamente para salir delcuerpo de la trampa y se condense ms rpida-mente, sino que tambin deja escapar el aire y losgases. Desprovista de respiradero, la cubeta per-manecera llena de aire y la trampa no funcionara.

Como es inr'port,ante evacuar este aire rpida-mente, se instala a veces un respiradero termost-tico auxiliar cuando las cantidades de aire son

PARA MANEIAR un volumengrande de aire es til un respraderoauxliar (G), Estti conlrolado porla tiro himetlica (H)

grandes. Et flujo a travs de este respiradero msgrande (G) se controla mediante una vlvula dedisco colocada en el ex'tremo d'e una tira termos-ttica bimctlica (H). Cuando el aire, que es msfresco que el vapor, l:lega a la cubeta, el respira-dero auxiliar pennanece abierto, Pero en cuaDtovuelve a entrar vapor este respiradero se cierra yla cubeta funciona en forma nor'mal. tr

ENERO DE 1955

3ESTA TRAMPA de vapor tipo de

impulso, quc sirve una calderade casco y tubos, tttuneja grandes

rolmenes de condcnsado

Segunda parte

^

Trampas devapor que sontermosensiblesSe emplean una gran variedad de tcnicas en las nuevastrampas termostticas as como en las termodinmicas

f Una buena trampa de vapor elimina de lastuberas de vapor, automLicamente y sin requerirexcesiva conservacin tcnica, el agua condensada,el aie y otros gases. La ampa efecta su trabajoen forma rplda y eficiente sin permitir que elvapor vivo escape innecesariamente.

La correcta trampa industrial de servicio pesa-do, para una instalacin particular, sc seleccionade entre Is de los tres tipos bsicos siguicntes:mecnicas, termostticas y terrnodinmicas. Sobrelas primeras se trat en el primer artculo de estaserie. Ahora discurriremos sobre las trampas termo-stticas y las termodinmicas.

Como su nombre lo implica, las trampas termos.tticas funcionan mediante la percepcin de dife-rencias de temperatura en la parte de la tubera.de vapor, por delante de la'trampa. El elementodetector abre la vlvula para permitir el paso delcondensado fro pero Ia cierra para evitar el paso-del vapor.

La trampa termosttica ms ampliamente usadaes Ia de tipo de fuelle, para servicio pesado, lacual est equipada con un fuelle (A) que contieneuna mezcla lquida tal como Ia de alcohol y agua,cuyo punto de ebullicin es menor que Ia del agua.

por R.S. Pollard

Cuando Ia trampa est fra, o cuando el conden-sado fro fluye hacia ella, el fuelle se contrae ymantiene abierta Ia vlvula (B). Cuando conden-

TRAMPA termosltica,tipo termosttico, que A

se cierra cuando el con-densado llega a la !

temperalurd del vaPorc

sado ms caliente-a una temperatura cercana ala del vapor-llega a la trampa, el lquido con-tenido en el fuelle se vaporiza y produce unapresin interna que dil4ta al fuelle y cierra lavlvula.

La vlvula permanece cerrada hasta que el cuer-po de Ia trampa ha irradiado una cantidad de

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INDUSTRIAI, WORID en Fsoant

ca'lor suficiente corno para condensar el vapor enel fuelle. En ese momento el fuelle se contrae yreabre la vlvula.

En raz6n de que cuando Ia trampa est .fra su

vlvula se halla completamente abierta, esta ltimatiene excelente aeracin y permite efectuar el r-pido arranque del equipo de calentamiento.

Algunos tipos de trampas termostticas utili-zan elementos bimetlicos que, con los cambios detcmperatura, se doblan hacia uno u otro lado, yconsiguientemente abren y cierran la vlvula.Otros tipos de estas trampas son accionados por ladilatacin de un lquido contenido dentro de untubo de gran )ongitud, o por Ia dilatacin y con-traccin de una larga varilla metlica.

Existe tambin una combinacin de trampatermosttica y a flotador, Ia cual combina el me-canismo flotador de Jas trampas mecnicas, con unelemento .termosttico de tipo fuelle. Este tipo detrampa se usa especialmente con bajas presionesde vapor y en los casos en que en el arranque delsistema deben eliminarse grandes cantidades deaire.

Significado del vapor instantneoAntes de tratar sobre 14 tercera clase de tram-

pas de vapor-las termodinmjcas-y puesto quepara el control de su funcionamiento se utiliza laenerga del vapor de formacin instantnea, esconveniente e importante comprender e) signifi-cado de este tipo de vapor y la forma en quedifiere del vapor comn.

Bsicamente, vapor instantneo es el que seforma cuando se descarga agua caliente, o aguaa una emperatura cercana a la del vapor, desdeun nivel de presin a otro ms bajo. La ms sim-ple ilustracin Ce este hecho la da la nube devapor que se levanta cuando en el fregadero de lacocina se vierte el agua en ebullicin contenida enuna marmita.

Cuando una trampa de vapor descarga el con-densado caliente a la atmsfera, se produce unareaccin similar. Cuanto mayor es la presin defuncionamiento, mayor 'ser la temperatura delvapor y consiguientemente la del condensado,

Por ejemplo: la temperatura del vapor a la pre-sin de 100 libras por pulgada cuadrada (7,03 kgpor centmeto cuadrado) es de 338" F (170' C).Por su parte, la temperatura del vapor (o tem-peratura de ebullicin) a 0 libras por pulgadacuadrada (0 kg por centmetro cuadrado) es de2t2" F (100' c).

Por lo tanto, cuando se descarga a la atmsferaeste condensado, cuya temperatura es de 338o F,el exceso de calor se disipa como vapor instan-'tneo hasta que el condensado se enfra a212" F.

El vapor istantneo formado en base a lareebullicin del condensado, que las trampas devapor descargan a la atmsfera, es frecuente yeneamente considerad como vapor vivo. Sin

FEBRERO DE igti6

embargo, resulta fcil determinar si el vapor des-cargado por una trampa, es vapor instantneo ovapor vivo de alta presin,

Si la trampa expulsa un fuerte chorro de vaporque en las. prime ras pulgadas de su descarga esincoloro, ello indica que se est perdieqdo unacierta cantidad de vapor vivo. Empero, si todo el

EL VAPOR vivobajo presin que es-

copa de la trompaaparece coto un cho-

rro lransparenle. Si.el clrcrro se presenla

turhio, indica latn ezclo cle cond en,rodocon vupor de forma-

cin instantnea

-)vapor es de color blanco y no hay una clara des-carga en forma de chorro, la-trampa expulsa sola-mente el de tipo instantneo, mezclado con con-dcnsado, y no hay una apreciable prdida de vapor.

Como es natural, este vapor incluye una ciertacantidad de calor. Pero, si se desea mantener lasmejores condiciones de transmisin dsl calor, lamisma no puede usarse a la presin original.

Este calor del vapor instantneo puede conser-vase si Ia descarga de la trampa es conducida aun sistema de retorno. Puede as usarse para calen-tar el agua de alimentacin de la caldera, pasarsea travs de un intercambiador de calor para ca-lentar el agua de lavado, o uti,lizarse en algnotro sistema de calentamiento de baja presin dela planta.

Siempre que se descarga condensado calientedesde un determinado nivel de presin hasta otroms bajo, se forrna una cierta cantidad de vaporinstantneo. La corriente de condensado se dilataa medida que sale del orificio, en razn de queel vapor instantneo se dilata hasta ocupar unvolumen muchas veces mayor que el dol conden-sado del cual fue formado. Esta expansin delvapor instantneo constituye un ,factor importante,el cual debe tenerse en cuenta porque est direc-tamente relacionado con el funcionamiento de lastrampas termodimicas.

Funcionamiento de las trampas termodinmicasPara controlar su descarga, las trampas termo-

dinmicas utilizan la energa calorfica del con-densado caliente y del vapor.

Uno de los primeros-tipos de trampa termodi-nmica es el denominado de orificio (con labe-rinto). En el ejemplo aqu ilustrado, este tipo de

trampa combina un orificio regulable (A) con pasa-jes la,bernticos (B), para controlar ol flujo de con-densado.

LOS PASAIES dellaberinto y orilicioojustoble controlan elllujo de condensado.Las trompas de estetipo se desempeonme jor cuando l llujode condensodo cambiapoco

Las sucesivas cadas de presin que se producena travs de los pasajes labernticos y del orificioocasionan que, del condensado caliente, se formevapor instantneo. Esta formacin de vapor ins-tantneo aumenta en magnitud a medida que Iatemperatura del condensado se aproxima a la delvapor. Cuanto ,mayor sea la generacin de vaporinstantneo, mayor ser la obstruccin que el mis-mo oponga al f,lujo. Esto proporciona cierto gradode control auton'tico, siempre que no haya unavariacin demasiado grande en la presin o cargade condensado de la lnea. Si esta Dresin o carsavara ms all de los lmites permisibles, la tramfapermitir el paso del vapor vivo o acumularcondensado en Ia tubera,

VATVULA ABIERTA

LA ALTA eficettciade la lrampa de intpulsose consigue ttedian'te un pistn cnico. Lapresin del vapor sobreel disco del pistnabre y cierra Ia trantpo

VATVULA CERRADA

La trampa de impulso es un tipo ms modernode trampa termodinmica. En su forma ms cono-cida, la ,trampa de impulso consiste en una vlvulade tipo pistn (P) que funciona dentro de un cilin-dro de mando (C), El extremo inferior de la vl-vu)a, de forma cnica, sirve para abrir y cerrar eloificio de descarga (O),

Cuando se da vapor, la presin que se ejerce enla parte inferior del disco de pistn (D) de lavlvul,a (P), empuja al pistn hacia ariba y abre

el orificio (O). Con la vlvula completamenteabierta, el condensado y el aire fluyen a plena ca-pacidad. En el nterin, una pequea cantidad deflujo de condensado pasa hasta ms all del pis-tn @), penetra en la cmara de mando (E) Vsale luego por el pequeo orificio de control (F)dispuesto en el vstago hueco de Ia vlvula. Tantoel flujo a travs del orificio principal (O), comoel de control, continan producindose hasta quela temperatura del condensado se aproxima a ladel vapor.

Cuando la temperatura del condensado se hacemuy prxima a \a del vapor, y el flujo de controlpasa ms a1l6 del disco de la vlvula hasia alcanzarla cmara de control (E), donde disminuye depresin, parte de ese condensado se convierte envapor instantneo. Luego, y en' raz6n de que enel lado de descarga del orificio de control (F)disminuye an ms Ia presin, produce todavams vapor instantneo.

Esto obstruye el libre flujo a travs del orificitde control (F), y causa un aumento de presin enIa cmara de control (E). Este incrcmcnto depresin produce el rpido cierre de la vlvula, conlo cual se evita la prdida de vapor vivo.

El vapor instantneo contina producindose enla cmara de control y en el orificio de control,hasta que el condensado se erfra ligcramente ydisminuye Ia presin existente en la cmara decontrol. Se reabre luego la vlvula y se repite.elciclo. Todo esto sucede mucho ms rpidamenteque )o que puede explicarse.

El flujo de control extrae continuamente mues-tras del condensado que llega a la trampa, patzabrir o cerrar la vlvula rpidamente y en elmomento adecuado. Elimina sto la demor'a enllevar el equipo de elaboracin de vapor a latemperatura correspondinte y ayuda a obtener elmejor rendimiento posible de la operacin.

El flujo de control consiste solamente en unpeguco porcentaje del flujo total que pasa atavs del orificio principal. Es l todo eI conden-srdo necesariq para impedir completamente todaprdida de vapor vivo a travs del orificio de con-trol. Consiguientemente, con la vlvula principalcerrada y mientras haya esta pequea cantidad decondensado, no habr ninguna prdida de vapor.

Otras versiones de la trampa de impulso son:la de filtro intcgral, primordialmente proyectadapara usarse en centrales termoelctricas de altapresin y para servicio marino, y la de alta capa-cidad, concebida para trabajar con cargas de con-densado especialmente grandes. Esta ltima fun-ciona sobre la base dol mismo principio que ladel tipo de vlvula de pistn, pero con la diferen-cia de que el mecanismo de accionamiento con-siste en una placa de vlvula de palanca que seabre y cierra con accin ,basculante.

La trampa de disco constituye el ltimo per-feccionamiento en el campo de las trampas ter-modinmicas. Se la fabrica en varios rnodelos,

11^

INDUSTRIAL !1'/ORLD en E:paiiol

pero en todos los casos el mecanismo de acciona-miento es un disco plano redondo instalado dentrode un alojamiento. Este disco, que sube y bajasobre las Iumbreras de entrada y salida, actacomo vlvulapara abrir y cerrar Ia trampa,'

Algunos modelos se fabrican con piezas in-ternas renovables; otros, Ios que cstn equipadoscon piezas no renovables, tienen asiento de,vlvulaque forma parte integral del cuerpo de la trampa.Bsicamente, todos funcionan en Ia misma forma.

En el tipo comn aqu i)ustrado, el disco de lavlvula sube y baja sobre el orificio de entrada(O) y las lumbreras de descarga (D).

DISCO DE VALVULA

CERRADA

LA TRAMPA de intpulso, tipo de disco a palanca, ha sidoproyeclada para cargas leves de condensado. La vlvulapermanece cerrada ltasla que el vapor en el casquele secondensa y escapa lentantenle ettlre eI asen!o y disco

Cuando al darse vapor el condensado llega ala trampa, el mismo ejerce presin en el lado in-ferior del disco de vlvula. En cste diseo cons-tructivo, el disco de la vlvula se inclina haciaarriba en Iugar de levantarse verticalnlente, porqueel orificio de entrada (O) est descentado (ligera-mente a la izquierda del centro, en la ilustracin).Cuando el disco de vlvula est levantado, ladescarga pasa a travs de las lumbreras de descarga@) dispuestas en la p)aca de asiento.

Cuando el vapor y el condensado llegan a latrampa, el flujo de alta velocidad pasahacia afuera, ms all del borde del disco devlvula y hasta llegar a la cmara de control,donde tiende a reducir 1a presin aplicada en ellado inferior del disco de vlvula. Al mismotiempo, esta accin ocasiona que parte del con-densado se transforme en vapor instantneo.

La combinacin de vapor" vivo y vapor instan-tneo que fluye hacia afuera, en direccin al borde

FEBRERO DE ]966

del disco, golpea la pared del sombreretevlvula y ocasiona un aumento de presin enclmara de control.

Esta mayor presin hace cerrar rpidamente lavlvula, la cual permanece cerrada hasta que elvapor contenido en la cmara de control se con-dcnsa y se purga graduahnente cntre las super-frcies rectificadas del disco de la vlvula y la placade asiento.

Esta accin reduce finalmente Ia presin en elinterior de la cmara de control, hasta el punto engue la presin de entrada en el lado inferior deldisco abre rpidamente la vlvula, y se repite elciclo de funcionamiento.

La frecuencia del ciclo est gobernada por lascondiciones de tempcratura y presin en el sectorde Ia tubera por delante de la trampa. Para undeterminado juego de condiciones, Ia duracin delciclo de apertura y cierre es aproximadamenteconstante. En olras pa)abras, este tipo de trampaf unciona esencialmente en base a un ciclo detlempo.

Vlvula de purga, filtro y trampaLa trampa del tipo de combinacin es una

variacin de la trampa de disc descrita anterior-mente. Consiste en un alojamiento que, en adicina los elementos de la trampa de disco, contieneuna vlvula de purga y un filtro.

Todas estas piezas estn armadas dcntro de unsolo alojamicnto pcqueo y orgrrico, lo cual haceposible un ahorro en el tiempo de instalacin, yen eJ peso y espacio, comparados con los de unatrampa, un filtro y una vlvula de purga istaladosseparadamente.

CON UNA llaveAIlen se lmparpdament e Iantolla del coladoren Io tlamPa decontbinacitt dedisco, colador yvilvula de purga

Las tranrpas de disco y las de combinacinproveen, entre dcscargas, un cierre relativamenteestanco. Por consiguiente, se las usa ventajosa:mente en instalaciones con livianas cargas de con-densado; no obstante, en ciertos casos han sidousadas con provecho en sistemas con cargas decondensado entre moderadas y pesadas.

Prximamente, en Ia tercera parte de esta serie,trataremos sobre Ias tcnicqs para Iocalizar Iastrampas de vapor y para distribuir Ias tuberas enforma tal de asegurar un funcionamiento exacto y

de1a (

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C

NIENTO

sin fallas.

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SE VE o(lu la correcta ubicucin de las dcrivaciones.

Tercera parte

se tonta en lo portc,ruperior de la cucra

por R.S. Pollard

Economce usando trampas de vapor$i"tpt" que se use vapor.para fines de caldeoen un proceso industrial existe la necesidad deuna trampa de vapor de tipo industrial, Es menes-ter que esta trampa est correctamente ubicadaen el sistema de tuberas si ha de evacuar el con-densado con mxima eficiencia.

Al estudiar dnde conviene instalar trampasde vapor, nos limitaremos a considerar las trampasindustriales, descartando las comunes de baja pre-sin usadas en radiadores de vapor.

Un buen lugar para comenzar es la instalacinde calderas donde se genera el vapor. Se necesitanaqu trampas para evacuar el condensado del pre-calentador de aceite combustible, caldeado por me-dio de vapor; el calentador del agua de alimenta-cin y las tuberas principales que distribuyen elvapor a travs de la planta.

Si la planta genera su propia electricidad, esesencial que el vapor suministrado a la turbinasea absolutamente seco. Aun una pequea canti-dad de agua, acarreada desde la caldera junto conel vapor, puede daar los labes de alta velocidadde la turbina. Por consiguiente, se requieren tram-pas de vapor en los puntos bajos a lo largo de latubeia para evacuar el condensado'

Dentrg de la planta puede haber un gran n-mero de equipos que requieren el uso de trampaspara su buen funcionamiento, como Por ejemploalentadores del aire ambiente, serpentines de cale-faccin del aire, recipientes"para procesos, cma-ras secadoras, autoclaves, ca)cntadores tipo de cas-

co y tubos (incluyendo columnas de destilacincontinua y calorferos por agua caliente), prensasmoldeadoras, secadores rotatorios, prensas pararopa y equipos similares caldeados por vapor.

Para la correcta localizacin de las trampas devapor es necesario atenerse a unas pocas reglassencillas. Los nmeros que inician los siguientesprrafos corresponden a los del diagrama de unatubera en la parte superior de esta pgina:1. A fin de alimentar vapor seco a los equipos,las tuberas de abastecimiento de vapor siempredeben ser derivadas de la par'te alta de la tuberaprincipal. Toda humedad contenida en la tuberacentral se queda detrs y es elinrinada por lastrampas de vapor en la tubera.2. Si la tubera de abastecimiento nride ms queunos pocos pies de largo, instlese una trampajusto antes de Ia entrada a los equipos de vapor.La entrada debe hallarse lo ms prxima posiblea Ia parte superior de los equiPos.3. La tubera de evacuacin del condensado seinstalar en el punto ms bajo posible del equipo,a fin de asegurar un vaciado eficiente'4. Se instalarn vlvulas de compuerta enbera antes y despus de cada trampa, afacilitar el servicio de mantenimicnto.5. Si el condensado ha de ser descargado a unatubera elevada de retorno, se colocar una vl-vula de retencin en el fondo de la tubera verticalde descarga, Esto evitar el rotorno del flujo decondensado a los equipos. Ce rcirese de que la

la tu-n de

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presin de descarga. a la con ncontra la cual deb la traln acontrapresin en la torno $ oagregar la presin debida a la fuerza arcensignal,que puede calcularse en Yz libra/pulg2 por pievertical.6. La instalacin de una pieza de conexin T yvlvula con descarga atmosfrica, precisBmentecorriente abajo de l trampa, facilita obseivar eldesempeo de Ia misma.

La contrapresin es imPortante' La contrapresin en el sistema de retorno delcondensado es un factor esencial en la seleccinde una tramPar Las trampas termodinmicas nose recomiendan para aplicaciones donde la presindel lado de descarga de la trampa es superior en

sin en la admisin de la'tramPa.Cuando hay descarga de condensado caliente a

travs de un -orificio, on reduccin de la presin,

se formar vapor instantneo en'la garganta delorificio. Es mente una con-trapresin abajo det orifi-cio que es 50Vo ,de Ia Pre-sin de ent Presin de 5O%

Uso de cotadoresUn'factor importante, que contribuye al eficiente

desempeo de una trampa de vapor y reduce a

vapor mediante coladores.El colador ms usado actualmente es el iipo

"Y" ilustrado. El flujo entra por el extremo co-rriente arriba de la malla (A), pasa despus a

mar Ia malla para su limpieza cabal.

Dimensiones de la tramPaEs evidente que una trampa muy pequea

causar la acumulacin de condcnsado en elequipo, impicliendo un vaciado rpido y completo'Una, trampa cxccsivanlcnte grande tcndr el efectocontrario, pues rcsultar en funcionamiento retar-dado y prdida de eficiencia.

Un'rror muy comn, que..debe ser evitado,consiste en seleccionar Ia dimensin de la trampade acuerdo con el tamao del tubo de descargaprocedente de los equipos de elaboracin' Si sefmplea este rntodo iin un cuidadoso estudio delas verdaderas condiciones de la carga de con-densado, resultar la seleccin de una trampa de-

excesivamente elevado resultar en una 'tramPa".utiuo grande para la respectiva aplicacin'mientras un factor muy bajo no asegurar una

o de esta serie Presen-acerca de la,instalacin

pas de vaPor. D

EN COLADORES detipo "Y", Ia ntolla"A" est fioda enposicin por uncasquillo roscado. Lamolla se puede sacarpara limpieza oreposicin

JUNIO de lof,fi

(i )f I,'I1y.t.

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I,.II

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IJN pIROMETRO porttil de contacto lucilitu lu ident!icucin de truntpas quc no tuncionan

C Cuarta parte por R.S. Pollard

D ondequiera se use vapor hay necesidad de insta-

trampas de vapor estn cuidadosamente localizadasen e[ sistema de la tubera y que se les preste losdebidos cuidados de mantenimiento.

Las trampas son accesorios pequeos y de costorelativemente bajo, pero su simple aspecto exteriorinduce a eng tos com-plicados que cambiosen temperatu tramPasson de robust tratarlascon el mismo cuidado que se presta a una vlvulasensible o a instrumento de elaboracin'

El cumpmiento meticuloso de las recomenda-ciones formuladas por el fabicante de la trampacontrjbuir a asegurar un desempeo eficiente yexento de contratiempos. Por ejemplo. antes de

instalar una trampa se recomienda purgar la tube-ra con la presin total del vaPor a fin de evacuarincrustaciones, virutas I gotas de solcladura. La

LAS TRAMPAS de-ben eslar situadas

por debajo del eguiPog la tubera debe

lener una Pendientelncia la lrantPa

C instalacin debe hacerse en lugar accesible, parafacilitar el mantenimiento.

Tratndose de trampas del tipo de cubeta, debencebarse antes cle ser puestas en servicio, pues de Io

Cmo cuidar las hrampas de vaporSe requiere que las tramPas estncuidados adecuados de conservacin

correctamente instaladas y recibansi han de funcionar con eficiencia

Scrpcntfn

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contrario soplarn vapor, Cierre la vlvula de sali-da y abra lenlamente la de entrada, hasta que elcondensado llene el cuerpo de la trampa. Si no haysuficiente condensado, adicione agua por la salidade prueba.

Se recornienda ubicar la trampa de vapor pordebajo del equipo a evacuar, a fin de que el con-densado fluya por accin de la gravedad hacia latrampa. Esta eliminar el golpe de ariete en latubera.

Si es imposible colocar Ia trampa en el puntorns bajo del sistema, instale un accesorio elevadordel condcnsado y una vlvula de retencin precisa-mente por delante de la trampa, para prevenir elcontraflujo. Por ejemplo, cuando es necesario des-cargar el condensado por sobre el lado de un tanqueo recipiente sirnilar, no ser posible colocar la tram-pa en el punto ms bajo del serpentn, y se re-quiere instalar un accesorio elevador del conden-sado, Este puede ser simplcmente una bajante en elserpentn o un tubo pequeo dentro de un serpentnms grande (vase el esquema). En uno u otro

Vllvula dc ctoncln,chanol,a

Tubcrfr dc vaporRo torno

CUANDO lo lrampa no puede ser nslaloda en el punto'bajo, se colocarri una pieza de conexin en "U" o un lubopequeo dentro de otro mayor

caso, el objeto consiste en proveer un depsito obolsa para el condensado, de fqrma que un tubolleno de condcnsado ser forzado hacia arriba hastala entrada de la trampa. Si no hay accesorio eleva-dor, es posible que el condensado lo llene en parteel tubo. El vapor Uegar entonces a la entrada dela trampa y har6 que se cierre sta antes de la eva-cuacin del condensado.

Is tubos de entrada y salida a la trampa debenser de dimetro por lo menos tan grande como eltubo de la trampa. Las tuberas de descarga debenser de dimetro amplio para manejar el flujo decondensado y adems el vapor instantneo. Entuberas cortas, se usar tubo del mismo tamaoque la trampa en las largas, se usar tubo de unamedida mayor. Esto yuda a prevenir una alta con-trapresin y tuberas de retorno de sobrecarga.

Si es posible, debe instalarse una bolsa o colec-tor de suciedad con tapn en el fondo cerca deltubo de salida de todo equipo que usa vapor. Des-tornillando el tapn, ser fcil"eliminar por sopladola suciedad y las incrustaciones.

AGOSTO DE 1966

Trampas separadas para los equlporInstale una trampa separada para cada equipo, lo

que previene un circuito corto cuando dos o msmquinas descargan en un mismo colector. Porejemplo, si un serpentn con reducida cada de pre-sin produce un circuito corto y su vapor comiepzaa circular en el serpentn con mayor cada de pre-sin, ocurrir un calentamiento desigual.

Cuando varias trampas tienen su descarga muyjunta en un mismo iolector, se recomienda colocaruna vhula de retencin detrs de cada trampa. Lavlvula impide que una trampa pueda bloquear aotra durante la descarga.

Como las trampas de vapor suelen estar ubica-das en los puntos bajos del sistema, tienen la ten-dencia de formar bolsas o colectores naturales parala suciedad y las incrustaciones. Por ello se im-pone establecer un programa regular de limpieza ymantenirniento preventivo de las trampas y colado-res, lo que recompensar en forma de un ntejordesempeo para todo el sistema.

Instrumentos para la inspeccinLas trampas son de robusta construccin y tie-

nen larga duracin, pero como tod equipo sensible,necesitan ser verificadas ocasionalmente. Para lacorrccta inspeccin dc las trampas, el departamentode conservacin encontrar tiles las siguientes he-rramientas e instrumentos: (1) termmetros parausar en los pozos para los mismos en las tuberasdesde los equipos a las trampas; (2) manmetrospara usar en tubos de retorno del condensado y enlos tanques receptores del condensado; (3) estetos-copio industrial, varilla de acero o destornilladorlargo para escuchar el ruido en las trampas; (4)pirmtro de contacto porttil para medicin detemperaturas dentro de 5oF ms o menos. Cono-ciendo las temperaturas de entada y salida a latrampa, es posible calcular la presin en la trampausando las tablas de vapor. Esto indica si la trampano funciona o deja pasar el vapor. Tambin pue-den emplearsc en igual forma creyones scnsibles alcalor.

A menudo se culpa a la trampa por mal funcio-

SI NOI.A INSTALACION de trampas separadas evita Ia lornta-cin de circuitos corlcs cousados por las cadas variablesde la presin dentro de las tuberos

(

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rpentf

Cnamiento de las mquinas de vapor, cuando la di-ficultad radica en realidad en la tubcra o en elsunrinistro de vapor, Antes de culpar la trampaconviene hacer unas cuantas verifcaciones:

1. Verifique si la presin y la temperatura en lamquina de vapor son las correctas.

2. ,Es adecuado el suministro de vapor, y es sufi-cientemente grande la tubera de suministro?

3. Se vaca el condensado desde el punto msbajo del equipo?

4. Si la tubera del condensado est inclinada haciala trampa, para evitar depresiones o bolsas, estopudiera ser causa de un flujo muy lento o golpede ariete.

5. Es suficientemcnte grande la tubera de conden-sado a la trampa para llevar la carga de con-densado?

6 Es suficlentemente grande la tubera de des-carga de la trampa para llcvar cl condensadoms el vapor instantneo?

7. Es excesiva la contlapresin en la tubera deretono?

8. Si se usa una vlvula de retencin, es sta lobastante grande, y funciona debidamente?Es recomendable organizar un programa anual

para los cuidados de conscrvacin de las trampasde vapor. Para este fin, y tambin.en caso deavera de una trampa, debera llevarse una existen-cia de trampas de repuesto. Si hay avera, se instalala trarnpa de repuesto, y la que se ha desarmado serepara y guarda en existencia.

Localizacin de la averlaSi una tranpa no funciona debidamentc, la si-

guiente lista ser til para ayudar a localiza ladificultad:

l. Una descarga continua de condensado puedeindicar que Ia trampa es nluy pequea, Abra laIlave de purga del colador. Si el ciclo de la trampaes correcto, indica que se necesita un modelo msgrande. Tambin es posible que un colador tupidoreduzca el flujo de vapor. Otra causa puede sersuciedad que obstruya la trampa. La Iimpieza delos componentes interiores corregir la dificultad.

Un gran volumen de agua podra ser debido tam-bin a una fuga en serpentines .sumergidos del tan-que. Si el flujo contina despus de cerrado elvapor,.esto indicar que una fuga es la causa de lafalla.

En el caso de trampas del tipo de cubeta, es posi-ble que se est usand

que el vapor es alimentado a travs de una uninrotatoria. El vapor entra a travs de Ia supcrficieexterior nrs grande de un tubo de doble pared. Elcondensado sale, pasando por el vapor entrante, atravs de un tubo interior ms pequeo. El extre-mo inferior de este tubo tiene una cucharilla quereposa sobre el fondo de la superficie interior delcilindro. Esto recoge condensado, que es expul-sado, por un tubo de sifn por la presin en elinterior del cilindro. El condensado se calienta casihasta l temperatura del vapor a medida que salepasando por el tubo de sifn y la unin rotatoria.

El flujo de condensado no es continuo, ) porconsiguientc el tubo de sifn se llena a intcrvaloscon vapor que fluye hacia la trampa y la cicrra.Para proporcionar una buena evacuacin al cilin-dro, es necesario condensar o purgar rpidamenteeste vaPof.

Se presenta una situacin similar con un cale-factor integral o del aire ambiente equipado conventilador que se conecta y dcsconecta. Cuandofunciona el vcntilador, se forrna una pesada cargade condensado; si el ventilador est parado, slollega a la tranrpa una carga muy liviana-nrayor-mente vapor.

Ambos tipos de equipos fequieren el uso de unatrampa con descarga especial para bloqueo por va-por. Las trampas de flotador y tetmostticas o'de

cubeta pueden ser equipadas en esta forma. Setrata simplemente de un agujero pcqueo o desvoque pcrmite cl sangrado dcl vapor, a fin de guc elcondcnsado pucda fluir nuevamente a la trampa.Como altcrnativa, tambin puede emplcarse unatrampa que incorpore un principio de control dclffujo, coriro por ejemplo una trampa adccuad deltipo de impulso.

6. Un volumcn grande de vapor insfanfnco esproducido por condensado que se halla a la tcm-pcratura del vapor o muy prximo a ella. Loscalentadores de casco y tubos, que recalientan egui-pos de elaboracin, son un ejemplo tpico de losequipos que dcscargan un condensado muy calienteque es difcil de manejar y reduce Ia capacidad dela trampa. La nrejor solucin consiste en emplearuna trampa de impulso dc alta capacidad o una decubeta del tipo correcto.

Con esta entrega termina la serie sobre trampasde vapor para aplicaciones industriales. Estos cua-tro artculos han sido condcnsados de un curso decapacitacin que abarca. l4 captulos en 53 pgi-nas y puedc obtcnerse al precio dc 3,-50 dlarcs,incluyendo franqueo. Los interesados podrn diri-girse al Yarway Corp., Chestnut Hill, Philadelphia,Pa., E.U.A. 19118. Indique la edicin, Inglesao Espaola.

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SOUTHWESTERNHouston (Houston, TX)

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WESTERNLos Angeles (Huntington Beach, CA)

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