O vapor consumido e o vapor utilizado no punto de aplicación non son iguais. Normalmente, o vapor consumido ou xerado nun caldeiro de vapor é maior do que o necesario para uso no punto de aplicación.
A diferenza entre o consumo de vapor e a súa utilización debeuse a:
Condensación do vapor durante o seu percorrido ao punto de uso, principalmente debido ás superficies expostas.
Fugas (se hai algunhas)
Cando o vapor condensa na parede dunha tubería de vapor exposta/sin aillar, libera a súa entalpía de evaporación.
A correcta utilización do vapor axuda a poupar nos custos de entrada de auga e carón. A poupanza de cada kg de vapor é directamente proporcional á poupanza de algún porcentaxe de auga, carón e electricidade.
O cálculo do consumo de vapor en unha tubería durante a operación de arranque e a operación continua normal é posible, e discutirase en detalle a continuación.
O consumo de vapor dentro do sistema de tuberías debe ser monitorizado e controlado con criterio. A taxa de condensación do vapor na rede de tuberías de vapor depende do tipo de carga (é dicir, carga de aquecemento ou carga de funcionamento).
A taxa de condensación do vapor debe terse en conta para dimensionar as armadilhas de vapor, así como para finalizar a potencia de saída da caldeira.
Durante o arranque da planta despois de moito tempo ou desde frío, o vapor é necesario para aquecer o sistema de forma uniforme para aproximar o sistema á temperatura de funcionamento normal do mesmo.
A 'carga de aquecemento' é a carga de vapor asociada co consumo de vapor durante o arranque da planta. Isto pode ser tanto desde un apagado a frío, como desde o arranque despois de moito tempo.
A taxa de condensación do vapor durante o período de aquecemento é máxima. O deseño das armadilhas de vapor debe basarse nesta carga.
Unha boa práctica é aquecer o sistema moi lentamente por razóns de seguridade, as tuberías benefícianse da redución do estrés térmico e mecánico. Así resulta nos seguintes beneficios:
Eliminación de fugas
Menor custo de manutención
Máis longa vida para as tuberías
Non hai golpe de ariete.
A carga de funcionamento da planta de proceso é a carga de vapor relacionada coa carga continua normal (carga máxima) da planta. A taxa de condensación do vapor durante a carga de funcionamento completo da planta é mínima.
O aquecemento uniforme e lento do sistema pódese lograr mediante unha pequena válvula de bypass en paralelo coa válvula principal de aislamento.
O tempo necesario para aquecer a rede de tuberías decide o tamaño da válvula de aquecemento (bypass). Esta válvula pode ser manual ou automática, dependendo do usuario/cliente.
É sempre mellor desencorajar a práctica de usar a válvula principal para o aquecemento en vez da válvula de bypass. xa que a válvula principal é moito máis grande (deseñada para a necesidade de fluxo completo) e non é apropiada para usar para un fluxo pequeno durante o período de aquecemento.
Como se mostra na figura 1 arriba, antes de instalar a válvula principal/bypass, asegúrase de que o vapor que pasa pola válvula debe ser seco para protexer o desgaste da válvula.
Se proporcionamos tempo suficiente para o aquecemento, é posible obter os seguintes beneficios:
Para minimizar o estrés das tuberías
Para a seguridade operativa
Reducir as cargas de arranque na caldeira
O caudal de vapor necesario para levar un sistema de tuberías á temperatura de funcionamento é función de:
Masa
Calor específico do material
Aumento de temperatura
Entalpía de evaporación do vapor ou entalpía saturada do vapor
Tempo permitido
Onde:
ms: Taxa media de condensación do vapor en kg/hora
W: Peso total da tubería máis flanges e conexións en kg
Ts: Temperatura do vapor oC
Tamb: Temperatura ambiente
C
