Selección de trampas de vapor - Equipos de cantina, transferencia/almacenamiento de aceite, equipos hospitalarios

En este tutorial se incluyen tablas de selección y consejos sobre la selección de trampas para una variedad de procesos diferentes, incluyendo hornos de vapor, tanques de almacenamiento a granel y autoclaves.

Selección de trampas de vapor

Clave:

A - Mejor opción.

B - Alternativa aceptable. 1 - Con purga de aire en paralelo.

2- Al final de una pierna de enfriamiento sin aislar. Longitud mínima 1 m.

3- Use trampas de rastreo especiales que ofrecen opción de descarga a temperatura fija.

4- Si el equipo tiene control de temperatura, puede requerirse una combinación de bomba de condensado y trampa.

5- Con cápsula cercana a la temperatura de vapor.

6- Equipada con disco anti-bloqueo por aire.

Equipos de cantina

A - Mejor opción, B - Alternativa aceptable,

1(purga de aire en paralelo), 2 (con pierna de enfriamiento de 1 m), 5 (cápsula ‘cercana al vapor’). Marmitas de cantina

Aunque similares en construcción a las sartenes con camisa de proceso, las marmitas de cantina normalmente no tienen la misma necesidad de calentamiento rápido, por lo que la presión del vapor es normalmente menor. Las cargas de condensado normalmente serán mucho menores. Mientras que la eliminación de aire y condensado no son tan críticas, las purgas de aire pueden ser útiles para reducir los tiempos de calentamiento.

Marmitas basculantes

La Figura 11.6.1 muestra una trampa termostática de presión equilibrada, drenando una marmita basculante de ebullición lenta. Una purga de aire de presión equilibrada (instalada como se muestra) acelerará la ebullición de, por ejemplo, 140 litros de sopa en unos 20 minutos. Si una cocción más rápida sería una ventaja, debe instalarse una purga de aire. Una buena alternativa a la trampa de vapor de presión equilibrada es una trampa de flotador con liberación de bloqueo de vapor. Marmitas de pedestal La forma correcta de drenar marmitas de pedestal es usar una trampa termostática de presión equilibrada y un filtro. Para una operación eficiente, debe instalarse a unos 1 m de la salida al final de la pierna de enfriamiento (Figura 11.6.2). Normalmente no hay necesidad de instalar una purga de aire en este tipo de marmita. Hornos de vapor y placas calientes

La Figura 11.6.3 muestra un diseño ideal para drenar y purgar aire de hornos de vapor. Hay tres características vitales:

• La entrada de vapor debe drenarse justo antes de la válvula de entrada por una trampa termostática de presión equilibrada. • Cada salida de compartimento debe tener una trampa similar directamente en la salida, pero sin un filtro (para dejar pasar el condensado graso antes de que la grasa se enfríe). • Las trampas que drenan los compartimentos y las purgas de aire deben equiparse con elementos cercanos al vapor. Los hornos deben purgarse con vapor después de que termine la cocción. La Figura 11.6.4 muestra una placa caliente de cocina equipada con un filtro de tipo Fig 5, acoplado directamente a una trampa de vapor termostática de presión equilibrada, una combinación ideal para esta aplicación.

Transferencia / almacenamiento de aceite

A - Mejor opción, B - Alternativa aceptable, 1 (purga de aire en paralelo), 2 (con pierna de enfriamiento de 1 m), 5 (cápsula ‘cercana al vapor’), 6(disco anti-bloqueo por aire). Tanques de almacenamiento a granel

El aceite y otros fluidos se almacenan en tanques que se calientan mediante serpentines de tubería u otras formas de calentamiento, ya sea solos, o en combinación con calentadores de salida, para proporcionar la temperatura correcta para el bombeo. Los calentadores de línea elevan la temperatura del aceite combustible a la requerida para la combustión o para uso en proceso.

Hay varias formas de calentar tanques de almacenamiento pequeños a medianos, como con serpentines de tubería (Figura 11.6.5) extendidos por la parte inferior del tanque, o con calentadores de ‘bayoneta’ o ‘campo’ (Figura 11.6.6).

En estas situaciones, una tubería grande, sellada en ambos extremos, se fija a través del lateral del tanque. El vapor se suministra al extremo lejano mediante una tubería interna y el condensado se elimina del extremo más cercano. Sin embargo, en tanques más grandes, uno de los métodos más ampliamente utilizados es la instalación de varios calentadores especiales servidos desde un anillo interno como en las Figuras 11.6.7 y 11.6.8.

Con todas las configuraciones de serpentín es esencial que cada sección de tubería o cada calentador se purgue por separado.

Los serpentines largos son susceptibles al golpe de ariete, ya que acumularán condensado a lo largo de su longitud. Debido a esto, tiene sentido que los serpentines se diseñen con una caída constante en la dirección del flujo de vapor. La trampa de flotador-termostático moderna está equipada para soportar altos niveles de golpe de ariete, pero si los síntomas son extremos, una trampa de cubeta invertida o de presión equilibrada es una buena opción. Puede ser necesario aislar las trampas de flotador-termostático para protegerlas contra daños por congelación. La trampa de cubeta invertida puede requerir una purga de aire separada instalada en paralelo para eliminar el aire del serpentín en el arranque. Baterías de calentamiento de aceite

Estos son intercambiadores de calor de una o múltiples etapas y deben tratarse de manera similar a los calentadores de salida. Cada etapa debe purgarse individualmente y dado que a menudo se instalan en interiores donde las trampas no pueden congelarse, las trampas de flotador-termostático son la mejor opción.

Calentadores de salida

Un calentador de salida es un intercambiador de calor de carcasa y tubos instalado en el lateral de un tanque de almacenamiento, que calienta el aceite localmente a medida que se bombea fuera del tanque. El control automático de temperatura es usual y la Figura 11.6.9 muestra un control autónomo Spirax Sarco con el sensor en la salida de aceite, accionando una válvula en el suministro de vapor.

La primera opción es usar una trampa de flotador-termostático. Si está expuesta a los elementos, debe aislarse. Es normal que el condensado se desperdicie debido al riesgo de contaminación por el aceite, pero si el condensado se está retornando y elevando hasta una línea de retorno, no se recomienda que se eleve por su propia presión, ya que la inundación y el golpe de ariete son probables con cargas ligeras. Puede usarse una instalación de bomba/trampa bajo estas condiciones. Líneas de rastreo

Las líneas de rastreo deben disponerse para caer en la dirección del flujo de vapor y no deben exceder 25 metros de longitud para rastreadores de 10 mm o 50 metros para todos los tamaños mayores, cada longitud siendo drenada por una trampa de rastreo termostática de presión equilibrada o una trampa termodinámica. Es preferible ejecutar rastreadores individuales cerca de la parte inferior de la línea de producto, y donde sea necesario pasar bridas, esto debe hacerse con un bucle horizontal para ayudar a mantener una caída continua hacia la trampa. El rastreo de tuberías de aceite normalmente no se considera ‘crítico’, y donde el condensado se descarga al desperdicio, puede usarse una trampa bimetálica o una trampa de rastreo termostática de presión equilibrada (en el modo de descarga a temperatura constante). Esto conservará energía y evitará el antiestético vapor flash. Sin embargo, si se considera esencial el rastreo crítico, debe usarse una trampa termodinámica o de presión equilibrada, descargando cerca de la saturación del vapor.

Un método conveniente de suministrar vapor a grandes cantidades de rastreadores en líneas de proceso, y para drenar condensado de ellos, es usar distribuidores y colectores. Estos se muestran en la Figura 11.6.11, junto con trampas de vapor universales y conectores de tubería con válvulas de aislamiento integrales. Estos permiten cambiar las trampas rápidamente y sin tiempo de inactividad. Tuberías con camisa

Cuando la temperatura del producto es crítica (debido al peligro de solidificación, quemadura o vaporización) la tubería completa del producto se ‘rastrea’ con una camisa de vapor. Esta aplicación se ve a menudo en plantas de ‘azufre’.

Las tuberías con camisa generalmente se construyen en longitudes no superiores a 6 m e idealmente, cada longitud debe purgarse por separado usando una trampa de rastreo termostática de presión equilibrada (Figura 11.6.12), o una trampa TD.

Sin embargo, es bastante práctico unir hasta 4 longitudes juntas, pero es importante unir las camisas tanto en la parte superior como en la inferior (Figura 11.6.13) para que el vapor y el condensado puedan fluir libre e independientemente. Vale la pena señalar, dado que muchas tuberías con camisa están expuestas a los elementos, que los cuerpos de acero de las trampas termodinámicas y de presión equilibrada no se dañan por la congelación.

Equipos hospitalarios

A - Mejor opción, B - Alternativa aceptable, 5 (cápsula ‘cercana al vapor’). El drenaje y la purga de aire de los esterilizadores modernos de alto vacío es muy importante y el fabricante normalmente suministra el equipo de purga necesario con la máquina. La Figura 11.6.14 muestra un autoclave suministrado con vapor de planta para la camisa y vapor filtrado para la cámara. El vapor suministrado a la cámara debe ser seco, por lo que debe instalarse un separador drenado por una trampa de flotador-termostático en la línea de vapor. Para la cámara puede usarse exitosamente una trampa termostática de presión equilibrada con cápsula cercana al vapor. En unidades grandes puede necesitarse una trampa de flotador-termostático. Un filtro para proteger la trampa es importante, ya que atrapará cualquier material fibroso o vidrio roto. Si la entrada de vapor a la camisa está en la parte inferior o en un extremo, una purga de aire en la parte superior o en el extremo lejano proporcionará un mejor calentamiento. La camisa puede drenarse con una unidad de trampa-filtro termostática de presión equilibrada.

En los nuevos sistemas, hay una creciente exigencia de usar tuberías y accesorios completamente de acero inoxidable para cumplir con las normas europeas e internacionales. En muchos casos, esto requerirá el uso de trampas de vapor de 316L.