Calculadora de trampas de vapor

Qué hace la calculadora de trampas de vapor

Una trampa de vapor deja salir el condensado y el aire de un sistema de vapor mientras retiene el vapor. Si la trampa es muy pequeña, el condensado se regresa al intercambiador de calor o a la línea de vapor, reduce la transferencia de calor y provoca golpe de ariete. Si es demasiado grande, algunos tipos de trampa se desgastan rápido y fugan vapor. La calculadora de trampas de vapor multiplica la carga de condensado por un factor de seguridad e indica la presión diferencial a la que la trampa debe pasar ese flujo, que es como se leen las tablas de capacidad de las trampas.

Cálculo de carga de condensado y tamaño de trampa de vapor

Cuando se conoce la carga térmica, la carga de condensado sale del calor latente del vapor a su presión:

Luego la trampa debe pasar la carga de condensado por un factor de seguridad a la diferencia de presión a través de ella:

El vapor flash se forma cuando el condensado caliente baja a la presión menor del retorno: flash % = (h_f1 − h_f2) ÷ h_fg2 × 100, con valores de la tabla de vapor saturado.

Ejemplo con la calculadora de trampas de vapor

Una pierna de goteo en una línea principal de vapor a 7 bar g descarga 250 kg/h de condensado a un retorno de 0.5 bar g:

Elige una trampa cuya tabla de capacidad muestre al menos 500 kg/h (1,102 lb/h) a 6.5 bar de presión diferencial y cuya presión nominal cubra 7 bar g. El calor latente a 7 bar g es de 2,048 kJ/kg, y 11.6% del condensado se convierte en vapor flash a la presión del retorno.

Cómo hacer el dimensionamiento de trampas de vapor

Elige unidades métricas o de EE. UU. Si conoces la carga de condensado, ingrésala en kg/h o lb/h; si no, elige carga térmica e ingresa el calor que transfiere el equipo en kW o BTU/h, y la calculadora la convierte en condensado con el calor latente del vapor. Ingresa la presión de vapor en la entrada de la trampa y la contrapresión en el retorno de condensado, y luego elige la aplicación para fijar el factor de seguridad. Presiona Calcular.

Cómo leer la capacidad de trampa de vapor

La capacidad requerida es el flujo que la trampa debe pasar a la presión diferencial indicada, no a la presión del vapor. La capacidad de la trampa baja cuando baja la presión diferencial, así que en equipos con válvula de control modulante, donde la presión de vapor puede caer cerca de la contrapresión, dimensiona con la presión diferencial de trabajo más baja. El dato de vapor flash te dice cuánto vapor debe llevar la línea de retorno; arriba de un 10%, un tanque flash puede recuperar esa energía.

Cuándo hacer la selección de trampas de vapor

• Elegir trampas de goteo a lo largo de una línea principal de vapor
• Dimensionar trampas para intercambiadores de calor, serpentines y calefactores
• Revisar una trampa existente después de un aumento de carga
• Convertir una carga térmica en un cálculo de carga de condensado
• Estimar el vapor flash para el diseño del retorno de condensado

Errores comunes en el dimensionamiento de trampas de vapor

• Dimensionar a la presión del vapor. Usa la presión diferencial a través de la trampa.
• Usar el tamaño de la tubería. Elige la trampa por capacidad, no por el tamaño de la conexión.
• Saltarte el factor de seguridad. Las cargas de arranque son mucho mayores que las de operación.
• Ignorar la elevación. Cada metro de elevación agrega cerca de 0.1 bar de contrapresión.

Consejos para la selección de trampas de vapor

• Pon una trampa para cada equipo, nunca agrupes trampas.
• Instala un filtro y un punto de prueba antes de cada trampa.
• Usa una bomba-trampa donde la presión del serpentín pueda estancarse.

Herramientas relacionadas con vapor y calefacción

La calculadora de transferencia de calor da el calor que absorbe un producto, que define la carga de condensado. Para sistemas de agua caliente, la calculadora de caudal hidrónico dimensiona el flujo de agua.

Selección de trampas de vapor para cargas modulantes

En un intercambiador de calor con válvula de control de temperatura, la presión de vapor en el serpentín baja cuando baja la carga. A carga parcial puede caer hasta la contrapresión o por debajo, una condición llamada estancamiento, y entonces ninguna trampa puede descargar solo por presión. Por eso estas aplicaciones usan un factor de seguridad más alto y muchas veces llevan una bomba-trampa. Elevar el condensado a un retorno en alto agrega cerca de 0.1 bar de contrapresión por cada metro de elevación. El calor que debe entregar el intercambiador sale del flujo de producto y su aumento de temperatura, que la calculadora de transferencia de calor calcula.

Vapor flash y el retorno de condensado

El condensado sale de una trampa a la temperatura de saturación del vapor. Cuando entra a un retorno de menor presión, parte se convierte en vapor flash, y la tubería de retorno debe dimensionarse para ese vapor, no solo para el agua. Los tanques flash y los recibidores de condensado son equipos a presión por sí mismos, y la calculadora de recipientes a presión da una primera estimación del espesor de su envolvente. En sistemas de agua caliente de baja presión, dimensiona el circuito con la calculadora de caudal hidrónico.

Factor de seguridad de trampa de vapor por aplicación

Calor latente y vapor flash a la atmósfera

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