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Universidad Nacional de Misiones

MÁQUINAS E INSTALACIONES TÉRMICAS I Dpto: Ing. Electromecánica

Carrera: Ing. Industrial – Curso 5to Año lectivo: 2020

Caso 1: Circuito Simplificado – Con salida de vapor única y Retorno de condensado por presión de vapor con cañería elevada

Sala de caldera Sistema de cañería

??

Línea Principal de Vapor

t = 90 ºC

P = 0 bar

Y Kgr de Rev. por Kg de

Cond.

PROCESO

P =12 bar

Hst =

7,5

0 m

ts

DP = 0,25 bar

Z kgr de Agua de reposición por kgr de Vapor Gdo.

1 Kg de Agua de

Alimentación Por Kg de

Vapor Gdo.

1-X proporción de condensado Por Kgr de Vapor Gdo.

X Representa la proporción de Vapor

Perdido en Planta Por Kgr de Vapor Gdo.

CALDERA

Trampa para vapor

(Sin recuperación de flash)

Sistema de acondicionamiento de vapor y

condensado

Planta o proceso (Consumo o demanda de

vapor)




Caso 2: Circuito Simplificado – Con salida de vapor única y Retorno de condensado por presión de vapor y con cañería enterrada o a nivel de piso

(Sin acondicionamiento de entrada y sin recuperación de flash)

5 m

ts

Agua fría de reposición a 20 ºC


t = 95 ºC

P = 1/2 bar

A Bomba de

Alimentación

de Caldera

Venteo

PROCESO

G.v. = 1 Tn/hr

X = 0,90

P.s.= 3,5 bar

P.e. = 4,0 bar

Retorno de condensado

(Despreciese las pérdidas de calor y

pérdidas de carga por rozamiento)

Trampa

para vapor




Ejemplos de equipos de procesos c/su sistema de trampeo c/Tubería elevada

(Sin recuperación de flash)

No se muestra si posee acondicionamiento del vapor a la entrada)

Acondicionamiento del flujo de vapor c/válvula de control)

Imagen Spirax Sarco

Imagen Spirax Sarco




Caso 3: Circuito Simplificado – Con salida de vapor única y Retorno de condensado con tanque y bomba de trasvase Con cañería a nivel de piso ó bien elevada

(Sistema de bombeo de condensado con electro-bombas – Es necesario para poder elevar el condensado al TAA)

5 m

ts

Agua fría de reposición a 20 ºC


t = 95 ºC

P = 1/2 bar

A Bomba de

Alimentación

de Caldera

Venteo

PROCESO

G.v. = 1 Tn/hr

X = 0,90

P.s.= 3,5 bar

P.e. = 4,0 bar

Retorno de condensado

(Despreciese las pérdidas de calor y

pérdidas de carga por rozamiento)

Trampa

para vaporTanque de

trasvase de

condensado

Venteo de vapor flash

Alternativa con cañería elevada

Final de línea Venteo de aire

TAA

Final de línea con pozo de goteo p/condensado y veteo de aire




Caso 4: Circuito con salida múltiple de vapor

Se utiliza cuando es necesario distribuir el vapor a diferentes sectores de la planta, en donde no pueda usarse una línea común de vapor. Para ello se utiliza un colector, (Distribuidor ó manifold) de vapor. Éste normalmente se encuentra ubicado en la sala de caldera. El accionamiento de las válvulas que permiten el

suministro (ó corte) del vapor a los diferentes ramales. Su accionamiento puede hacerse de forma manual (Operador de caldera) ó bien de forma automatizada.

Línea sector A

Línea sector B

Caldera

Colector

Salida de Reserva




Técnicas básicas de recuperación y retorno de condensado (Justificación)

Bombeo de condensado con electro-bombas (radiales o centrífugas)

Necesidad de dos equipos de bombeo (Imagen Spirax Sarco)




Técnicas básicas de recuperación y retorno de condensado (Justificación)

Bombeo de condensado con bombas “Ogen” de desplazamiento positivo –

Principio de funcionamiento. (Imagen Spirax Sarco)




Equipos de proceso con recuperación de Flash

En este caso concreto, la presión del revaporizado se encuentra controlada para fijar la presión en el tanque frente a fluctuación de la demanda de energía térmica. El consumo de flash siempre debe acompañar la demanda. Caso contrario, puede afectar el funcionamiento de las demás trampas por un incremento indeseado de la presión en el tanque flash.

Imagen Spirax Sarco Imagen Spirax Sarco




Acondicionamiento del vapor – Reducción de la presión de vapor

Acondicionamiento del vapor – Control del flujo de vapor

Filtro (en horizontal)

Vapor

Válvula

Control

Equipo de purga

Válvula interrupción

Pozo goteo o

separador

Imagen: Spirax Sarco





Sala de caldera de biomasa y manejo de combustible

Imagen: Benecke.com.br




Equipos en sala de caldera – Caldera con quemador de combustible líquido o gaseoso





Ciclo termodinámico Agua-Vapor (Diagrama h-s)

s

h

0

1

2 3

4 5

Procesos:

0-1: Bombeo de agua a caldera

1-2: Calentamiento y vaporización del agua

en el interior de la caldera

2-3: Reducción de presión para

acondicionarlo según las necesidades de

proceso

3-4: Cesión de calor en equipo de procesos

(Calefacción)

4-5: Salida de condensado a través de la

trampa de vapor con formación de flash

5-0: Descarga de condensado y flash en

tanque de agua de alimentación de caldera.

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