TRAMPAS PARA VAPOR A BALDE INVERTIDO “TV250” El principio técnico de funcionamiento más confiable para trampas de vapor es el de BALDE INVERTIDO.El componente principal de este diseño es un sistema especial de de palancas que multiplican la fuerza ejercida por el balde para abrir la válvula contra la presión en la trampa. Debido a que el balde está abierto en la parte inferior, resiste daños debidos al golpe de ariete. Además los puntos internos donde pueden existir desgaste han sido reforzados para una mayor vida útil. Las trampas de balde invertido tienen únicamente dos partes móviles, el sistema de palancas para la válvula y el balde, lo que significa que no hay soportes fijos ni componentes complicados, por lo tanto nada se puede pegar, trabar o tapar. Las trampas de BALDE INVERTIDO “TV250”, abren y cierran debido a la diferencia de densidades entre el condensado y el Vapor (el principio de operación del balde invertido). Las trampas abren y cierran con suavidad, lo cual minimiza el desgaste, este hecho tan sencillo significa que las trampas de balde invertido sufren menos desgastes que otros tipos de trampas, de hecho el cierre hermético de la trampa mejora cuando sufre desgaste. La válvula semi -esférica y el asiento de la trampa sólo tienen un anillo de contacto, resultando un cierre más hermético ,ya que la válvula se hunde más profundamente en su asiento, dando como resultado un cierre más hermético. Todas las partes internas de las trampas “A BALDE INVERTIDOTV250”, son de acero inoxidable, los asientos y las válvulas Templados y rectificados y ensambladas de a pares para un mejor ajuste. El balde invertido “TV250”, proporciona automáticamente una eliminación continua del aire y del anhídrido carbónico. El balde invertido tiene muy buen desempeño cuando existe contrapresión, dado que el único efecto negativo en la operación de la misma es la reducción de su capacidad de descarga, debido a la disminución del diferencial de presión en la trampa.-
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE TRAMPAS A BALDE “TV250”
La 1. La trampa de vapor se instala en la línea de drenaje entre la unidad calefaccionada por vapor y el colector de condensado de retorno. En este punto,el balde está abajo y La válvula abierta totalmente. El condensado inicial entra en la trampa y fluye por debajo de los bordes inferiores del balde , llenando el cuerpo de la trampa y sumergiendo totalmente el mismo. El condensado entonces descarga a través de la válvula abierta al colector de retorno de condensado.-
2. El vapor también entra a la trampa por debajo de los bordes inferiores del balde, sube y se acumula en la parte superior del mismo dándole flotabilidad . El balde entonces se eleva y lleva-la válvula a su asiento hasta que cierra totalmente . El aire y el anhídrido carbónico pasan continuamente través del agujero de venteo del balde y se acumulan en la parte superior de la trampa .Cualquier cantidad de vapor que pase por el venteador se condensa debido a la radiación de la trampa.-
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4. Cuando el nivel condensado llega a la línea de operación , el peso del balde por la palanca excede la presión que mantiene la válvula contra su asiento. y este se hunde y abre la válvula de la trampa . Cualquier cantidad de aire que se haya acumulado se descarga primero seguido por el condensado . La descarga continua hasta que más vapor hace flotar al balde en cuyo momento el ciclo comienza a repetirse.-
3. Cuando entra condensado el nivel de este es llevado ligeramente por sobre la línea neutra , el balde tira levemente la palanca, sin embargo la válvula no se abre hasta que el nivel de condensado se eleve hasta la línea de operación para la presión diferencial existente entre el vapor y el colector de retorno de condensado.-
DISEÑO DE TRAMPAS PARA VAPOR A BALDE INVERTIDO “TV250”
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DATOS FISICOS DE LAS TRAMPAS CON CONEXIONES HORIZONTALES
TRAMPA Conexiones A (mm) B (mm) C (mm) D (mm) Max.Presión (bar)
H0 ½”
H1 ½”
H2 ½” - ¾”
H3 ¾” – 1”
95
95
145
180
139 130 71 10,5
176 130 109 17
220 170 128 17
286 200 166 17
DATOS FISICOS DE LAS TRAMPAS CON CONEXIONES VERTICALES
TRAMPA
V1
V2
V3
V4
V5
V6
Conexiones
½”
½” - ¾”
¾” – 1”
1” - 1.1/4”
1.1/4”-1.1/2”
2”
A (mm) B (mm) Max.Presión(bar)
108 169 17,5
135 210 17,5
162 277 17,5
190 330 17,5
220 375 17,5
260 435 17,5
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COMO UTILIZAR EL GRAFICO DE CAPACIDADES DE TRAMPAS A BALDE INVERTIDO
El proceso de selección y Condensado a evacuar 136 kg/h,
instalación de trampas
deberá ser realizado pos personal competente y respaldado siempre por personal técnico del fabricante de trampas “TV250”. Para realizar la selección de una trampa de vapor de balde invertido utilizando el gráfico de la página 4.,se debe conocer la cantidad de condensado a evacuar, el factor de seguridad y la difencia de presiones (presión diferencial). El objetivo principal es seleccionar una trampa que pueda: 1) Funcionar a la presión diferencial máxima, 2) Eliminar todo el condensado cuando la presión diferencial sea mínima. A modo de ejemplo desarrollaremos los casos más típicos: EJEMPLO 1. CON PRESIÓN Y CONDENSADO CONSTANTES.DATOS: Presión diferencial máxima ........... 4,8 bar
factor de seguridad de 3......................408 kg/h
de 4,8 bar, esto significa que este tamaño de orificio puede operar a una presión diferencial de máxima de 4,8 bar (uno de los requerimientos de este ejemplo. Siguiendo la línea
Presión diferencial de trabajo.........4,2 bar caída vertical de capacidad a una presión Condensado a evacuar l36 kg/h con un factor de seguridad de 3.. 408 kg/h PROCEDIMIENTO: Se entra en el gráfico con una presión diferencial de 4,2 bar y se sube verticalmente hasta la línea horizontal correspondiente a una carga de condensado de 408 kg/h, se intersecta una línea gruesa correspondiente a un orificio de 5/32”(Ver figura 5-1.La capacidad de descarga del mencionado orificio a presiones menores de 2 bar se obtiene siguiendo la línea delgada hacia la izquierda, siguiendo la línea gruesa hacia la derecha se nota la caída vertical a una presión
COMO SE ELABORO EL GRAFICO DE CAPACIDADES “TV250” El gráfico de capacidades, muestra las capacidades de descarga continua en condiciones reales de operación. Estas se determinaron mediante cientos de pruebas. En estas pruebas se uso condensado a una temperatura igual la temperatura del vapor a la presión de prueba. automáticamente se toma en cuenta el efecto de estrangulamiento debido al flujo de vapor espontáneo (flash), por el orificio, así como la contrapresión creada por el vapor espontáneo. El efecto de la fricción en las tuberías de entrada Y descarga, también esta incluido en el gráfico, dado que se usaron instalaciones industriales reales. Las capacidades de las trampas serian mucho más altas si se hacen las pruebas con
En la figura 5-1 indica que un orificio de 5/32” puede evacuar 420 kg/h.,de condensado a una presión de 4,2 bar. Pero cuando la diferencia de presiones baja al nivel mínimo de operación (2,8 bar), la capacidad de descarga es de solamente 363 kg/h. Para resolver este problema hay que usar el gráfico de la página 4. Se entra con el valor mínimo de presión diferencial (2,8 bar) y se sube hasta interceptar una línea inclinada que este por encima de los 420 kg/h. Esta línea es la línea delgada por encima de la línea gruesa (diente de sierra), correspondiente a los modelos H1 y V1. Es de hacer notar que esta línea delgada es la continuación de la línea gruesa correspondiente a un orificio de 5/32”,para las trampas H2 y V2. Siguiendo esa línea hacia la derecha se llega a
gruesa (en diente de sierra), hasta el margen
izquierdo del gráfico se puede observar que esta línea corresponde a las trampas H1 y V1. Por lo tanto se debe solicitar una de estas trampas con orificio de 5/32”. EJEMPLO 2. PRESION Y CONDENSADO CONSTANTES CON POSIBLE CONTRAPRESION ALTA.DATOS: Presión diferencial máxima ................6,2 bar Mínima presión diferencial de trabajo..............................................2,8 bar Presión diferencial de trabajo.............4,2 bar
agua fría, ya que ésta no produce vapor espontáneo. Los resultados de las pruebas de los orificios son más altos cuando no se toma en cuenta la fricción en la tubería. Cálculos teóricos de capacidades de las trampas nunca han sido de gran precisión. Se puede confiar en el gráfico de capacidades de trampas “TV250”, porque proporcionan capacidades reales.-
Las líneas gruesas de “diente de sierra”, muestran las capacidades de las trampas cuando se utiliza el máximo diámetro de orificio posible, a la presión indicada. Las líneas delgadas que continúan hacia la izquierda de las líneas gruesas muestran las capacidades de las trampas a
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de 8,6 bar,lo cual satisface el requerimiento de presión máxima de 6,2 bar . Por lo tanto un orificio de 5/32” de una trampa H2 o V2 es apto para evacuar 408 kg/h. de condensado sin riesgo de que se bloquee a la presión difencial máxima de 6,2 bar. Estas son las trampas que se deben escoger ya que tienen la caapacidad para descargar el condensado solicitado a la presión diferencial mínima, sin bloquearse por efecto de la presión diferencial máxima.
presiones menores que la presión máxima para la que fueron diseñadas. Por ejemplo una trampa V6 con orificio de ½”y una presión máxima de 8.5 bar, tendrá una capacidad de descarga continua de 5440 kg/h a una presión de 2,75 bar. Analizando más la información del gráfico se puede ver que la capacidad de las trampas no sólo depende del tamaño del orificio. Por ejemplo una trampa V6 de 2” con orificio de ½” a una presión de l bar tiene una capacidad de descarga continua de 3260 kg/h, pero una modelo V3 con conexiones de ¾”, también con orificio de ½”, operando 1 bar sólo tiene una capacidad de 1770 kg/h. ,en este caso la fricción en el caño de ¾” causa la gran reducción de capacidad, lo que no ocurre en la V6, debido a la diferencia de entre el orificio de ½” y el caño de 2”. -
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REPUESTOS DE TRAMPAS A BALDE INVERTIDO “TV250” CONJUNTO SUBCONJUNTO
PERNO GUIA-PALANCA –VÁLVULA-RETEN-ASIENTO-TORNILLOS P. GUIA
BALDE
CUERPOS-JUNTAS
VÁLVULA - ASIENTO
TAPAS
ESQUEMAS DE CONEXIONES DE TRAMPAS A BALDE INVERTIDO “TV250” BY PASS MODELOS “H”
BY PASS MODELO “V”
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