Para evaporar el agua, debemos de calentarla lo suficiente hasta que cambiar de líquido a gas.
La energía que aportamos para lograr el cambio de estado se llama “Calor sensible o entalpía de evaporación». Si el agua que debemos evaporar está caliente la cantidad de calor sensible que debemos gastar parta evaporarla disminuye.
La importancia de recuperar condensados radica entonces en volver a aprovechar agua caliente con la cual hay que gastar menos energía para volverla a evaporar. Usualmente la energía que podemos recuperar es entre un 10% y 30 % del contenido calórico del vapor antes de condensarse.
Las trampas de vapor son los equipos más comunes que ayudan a recuperar condensado y su buen estado e instalación correcta, es imprescindible para obtener los máximos beneficios.
La función de las trampas es por lo tanto separar el vapor de los condensados y canalizarlos de nuevo a las calderas.
Dada la diferencia de presión entre el vapor y los condensados, siempre se generará vapor flash, para el cual también existe la oportunidad de aprovechar su contenido energético usando intercambiadores de calor, etc.
Problemas de las trampas que generan mal funcionamiento:
- Contrapresión: Esto disminuye su capacidad de descarga y aumenta la entalpía del condensado. Los codos, válvulas, tees , tuberías ascendentes y muchas desviaciones en el recorrido, etc. Todo ello en las tuberías de condensado aumentan la contrapresión
Tabla genérica de guía para contra-presiones:
- Suciedad: El vapor puede llegar a las trampas contaminado de sólidos, por arrastre de agua de la caldera, como residuos de reparaciones, contaminaciones en el proceso y residuos de la corrosión. Es imperativo de que entes de cada trampa se instale y se limpie frecuentemente un strainer fino.
- Desgaste: El desgaste especialmente en las partes que sellan el paso de vapor o condensado es un problema común dada su función intensiva.
- Instalación incorrecta: Es común encontrar trampas instaladas incorrectamente y debe de verificarse si está colocada adecuadamente según el flujo y la orientación correcta que se permite según su tipo.
Métodos de inspección de trampas
La inspección de trampas de vapor puede realizarse por métodos ultrasónicos, mediciones infrarrojas de temperatura y visualmente.
Método ultrasónico
Por medio de equipos de escucha por ultrasonido se puede escuchar el funcionamiento interno de la trampa y detectar si esta cierra y abre correctamente. Una grabación del audio puede ayudar mucho en caso de dudas analizando la imagen del espectro. El método ultrasónico es el más confiable y eficiente que se conoce pudiéndose utilizar simultáneamente con la medición de temperaturas.
El siguiente gráfico explica cómo debe de comportarse el sonido:
Método de temperaturas
Este método consiste en medir la temperatura utilizando termómetros infrarrojos de buena calidad, antes de la trampa y después de la trampa utilizando. La temperatura a la salida deberá de ser menor. No obstante, esta técnica no es la más confiable debido a la alta conductividad térmica de los metales. Para mejor criterio si se hacen medidas en varias trampas se pueden detectar las trampas dañadas comparando las mediciones realizadas. Si se toman dos mediciones a distancias medidas antes y después de las trampas puede verificarse mejor su funcionamiento observando el comportamiento de las temperaturas:
Las temperaturas deben de tomarse en forma equidistante. El comportamiento lógico seria :
T1 >= T2 , T3>= T4 , T2 > T3 , T2 >T4
Tipos de trampas de vapor
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Tipo de Trampa |
Características |
Figura |
| Trampa de balde | Son uno de los tipos más comunes por su estabilidad , eficiencia y muy buena capacidad. Su descarga en volúmenes relativamente grandes puede generar golpes de ariete |  |
| Trampa de bola de flotación libre | El condensado es liberado según la presión que ejerza la bola sobre la válvula de apertura y cierre.
Este tipo de trampa es muy afectado por la formación de depósitos de sólidos arrastrados por el vapor |
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| Trampa de flotador anclado | La apertura de la válvula de descarga es regulada por la flotación de la boya.
La boya puede quedarse en posición abierta si un depósito de lodos no la deja bajar. |
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| Trampa bimetálica | Los discos son hechos con dos metales de diferente coeficiente de expansión y se curvan generando el movimiento de apertura o cierre según la temperatura.
El movimiento suele ser muy frecuente. Este tipo de trampas es muy afectado por contra-presiones altas. |
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| Trampa de disco | La trampa de disco funciona por la fluctuación de presión debajo del disco. Este tipo de trampas es muy afectado por contra-presiones altas. |  |
Elaborado por Ing. Jorge E. Vieto Morales