Las trampas de vapor son accesorios para el drenaje automático de condensado (líquido) y gases no condensables (aire) presentes en equipos que trabajan con transferencia de calor en sistemas. Accesorios similares a válvulas automáticas con elementos internos móviles para optimizar sistemas de vapor.
Condición elemental en trampas de vapor
Toda trampa de vapor debe cumplir la siguiente condición fundamental de presión diferencial:
P1 representa la presión de entrada de la trampa de vapor que siempre debe ser mayor a la presión de salida de la trampa P2 y la diferencia entre ambas presiones es lo que llamamos presión diferencial.
¿Qué debo evitar en las líneas de vapor?
En la línea de sistemas de vapor se desea tener idealmente masa de vapor de agua exclusivamente, debido que esta masa representa energía que debe ser transferida en equipos donde se desea conservar la mayor cantidad de energía en forma de calor, y la energía se encuentra solo en el vapor de agua, es decir el aire y los líquidos liberados por los equipos (pailas o hervidores) reducen eficiencias y rendimientos de operación entre otros problemas.
✅Vapor de agua | ❌Aire | ❌Líquidos
¿Qué se debe tener en cuenta para hacer una correcta selección de trampas de vapor?
- Presión.
- Temperatura.
- Caudal de condensado (líquido).
- Presión diferencial (P1-P2).
- El tipo de función requerida es esencial para la correcta elección del accesorio.
¿Cómo eliminar el condensado (líquido) y los gases no condensables (aire)?
Existen 4 tipos de trampas:
1. Balde invertido
Válvula de tipo mecánica con un elemento en forma de cubeta invertida que permite descargar condensado de una forma altamente eficiente.
Por el sentido de flechas entra condensado del equipo, llena de líquido el interior de la trampa hasta que por medio del peso que ejerce dicho fluido, hace bajar la cubeta liberando el oficio sujeto a la palanca que tapa la salida de manera que salga el condensado.
¿Qué ventajas y observaciones existen para trampas de balde invertido?
- La descarga de condensado es intermitente
- La vida útil es alta.
- La mantención del accesorio es menor debido a la intermitencia del condensado.
- Trabaja en altas presiones (24 -37.5) bar.
- Temperaturas de trabajo (250-350) °C.
- Diferentes tipos de uniones roscadas NPT, BSP, BSPT Y DIN.
- Son las más pesadas entre las trampas.
- Resisten medianamente el golpe de ariete.
2. Flotador
Válvula de tipo mecánica con un elemento en forma de esfera hueca flotante dentro de la trampa. Permite hacer oscilaciones y flotar sujeto a la cantidad de condensado (líquido) ajustándose a las condicione condensado.
La flecha azul representa la entrada de la trampa inicialmente abierta, por donde entrara más condensado haciendo elevar el flotante del fondo y liberando el asiento del obturador para que fluya el condensado en dirección de la flecha amarilla.
¿Qué ventajas y observaciones existen para trampas de flotador?
- Son más ligeras que las de balde invertido.
- Buena eliminación del aire frio del sistema.
- Excelente eficiencia, resistente al goteo de vapor.
- Produce bajos sonidos de operación.
- Pueden trabajar con una presión de salida de hasta 80% de la presión de entrada.
- Máxima temperatura de trabajo hasta 300 °C.
- Es afectada por el efecto de golpe de ariete.
- No tiene filtro.
3. Termodinámicas
Son trampas compactas que funcionan a partir de la relación de presión y velocidad entran en la trampa, son de buena relación de beneficio-costo y pueden llegar a trabajar con variaciones de presiones donde la presión de salida de la trampa sea de hasta un 80% de la presión de entrada (Recordemos que la presión de entrada debe ser mayor que la de salida (P1 > P2).
La imagen representa la trampa en condición inicialmente cerrada debido a que el vapor (contenido rojo) ejerce una presión encima del disco manteniéndolo en su asiento, obstruyendo la salida de vapor, al entrar líquido, este empujará el disco hacia arriba debido a que hay mayor presión ejercida desde la entrada de la trampa.
¿Qué ventajas y observaciones ofrecen las trampas termodinámicas?
- Son accesorios compactos y ligeros, reducen costo de instalación.
- Altamente resistente al golpe ariete.
- Pueden ser instaladas en posiciones verticales y horizontales facilitando su instalación.
- Ofrecen altas temperaturas de operación hasta los 250 °C.
- Ofrecen una temperatura mínima de trabajo (promedio) de 10 °C.
4. Separador de gotas
¿Por qué introducir una trampa separadora de gotas a un sistema que posee algunas de las trampas antes mencionadas?
Debido que la circulación de vapor por las redes y equipos produce pérdidas en el calor acumulado en el vapor (capacidad calorífica), esto ocasiona la aparición de condensado en forma de partículas de líquido (gotas) circulando junto al vapor que pueden tener consecuencias negativas como corrosión de las cañerías o equipos en función del tiempo afectado o reducciones importancia en el rendimiento de los materiales.
¿Qué ventajas obtengo de colocar un separador de gotas?
- Extrae casi toda la humedad aumentando eficiencias y evita daños prematuros de los equipos.
- No presenta partes móviles, es decir que habrá menos desgaste y roces entre los elementos y caudal de flujo.
- Contribuye favorablemente a evitar fugas de vapor.
- No requiere mantención regular.
¿A cuáles industrias se asocian las trampas de vapor?
Las trampas se usan en las industrias del calentamiento y manejo de flujos de vapor de grandes temperaturas por medio de hervidores, intercambiadores de calor, calentadores de vapor, salas de Bombeo y calderas. Veamos ejemplos de estas industrias:
- Industria alimentaria (procesado y lavado de alimentos por medio de fluidos de altas temperaturas).
- Industria de bebidas pasteurizadas.
- Industria Minera.
- Industria Farmacéutica.
- Petroquímica.
- Equipos de Lavandería. (Lavandería industrial)
- Plantas de calentado en marmitas de vapor.
- Fábrica de Cemento.
- Plantas de recirculación de agua caliente.
- Llenado y vaciado de fluidos químicos.
- Acondicionamiento y calefacción de espacios.
- Industria metalúrgica.
- Destilería y procesadora de azúcar.
