El estancamiento del condensado se define como:
Condición que ocurre cuando el diferencial de presión necesario a través de un dispositivo de drenaje, como una trampa, se vuelve negativo, lo que hace que el condensado ya no se descargue del dispositivo de drenaje y, en su lugar, se acumule dentro de un intercambiador de calor.
El bloqueo ocurre si la presión de entrada (primaria) es menor que la presión de salida (secundaria) a través de un dispositivo de drenaje como una trampa de vapor, lo que evita que se descargue condensado y puede causar que se acumule dentro del equipo. Para evitar esta condición y permitir que se descargue el condensado, la presión primaria (de entrada) debe ser mayor que la presión secundaria (de salida).
El bloqueo suele estar relacionado con los siguientes problemas:
- Calentadores rotos
- Golpe de ariete
- Temperaturas de calentamiento desiguales
La acumulación de condensado en los equipos no sólo puede afectar la calidad de la producción, sino también causar daños al equipo.
Si en tu proceso productivo existen caídas de temperatura u observas que el sistema está requiriendo más vapor de lo normal para lograr el calentamiento requerido, entonces puede estar presentando este fenómeno.
¿Qué da origen al estancamiento o Stall?
Las trampas de vapor no tienen la capacidad de extraer el condensado por sí solas. En cambio, el condensado se descarga a través de la diferencia de presión entre la presión de entrada (primaria) y la presión de salida (secundaria) de la trampa. Por lo tanto, la presión de entrada de la trampa debe ser mayor que la presión de salida de la trampa para permitir un flujo de condensado adecuado.
Si bien los sistemas de vapor están diseñados para descargar el condensado a través de este diferencial de presión, varios factores pueden interferir con este mecanismo. Por ejemplo, el uso de una válvula de control de temperatura de entrada puede provocar una inversión en la presión diferencial de funcionamiento de la trampa y provocar una parada.
En general, el estancamiento puede ocurrir debido a las siguientes condiciones:
- El vacío siempre está presente en el interior del equipo.
- Diferencial de presión negativa constante
- Diferencial de presión variable de positiva a negativa
Normalmente, los intercambiadores de calor están diseñados para soportar la carga máxima que se puede esperar. La superficie de transferencia de calor de un intercambiador de calor es fija y no se puede cambiar, pero la carga fluctúa según las condiciones de funcionamiento. Por ejemplo, si se reduce el flujo de aire en un calentador de aire caliente, la única forma de mantener la temperatura actual del aire caliente es reducir la temperatura (presión) del vapor que se utiliza como fuente de calor.
Si la cantidad de apertura de la válvula de control de temperatura se reduce hasta cerrarla completamente, la presión dentro del intercambiador de calor disminuirá. Como resultado, la presión de entrada de la trampa caerá y será más baja que la presión de salida, y el condensado ya no se descargará de la trampa, sino que se acumulará dentro del equipo.
Problemas Resultantes del Estancamiento
Aunque el condensado acumulado se puede eliminar restableciendo la presión en la entrada de la trampa (presión primaria), todavía ocurren problemas durante el tiempo que tarda la presión de entrada en recuperarse y descargar el condensado acumulado. Las condiciones de estancamiento pueden dañar el equipo, afectar la cantidad y calidad del producto y causar daños graves por golpe de ariete, incluidos tubos dañados y juntas de cabeza de canal.
Golpe de ariete
El golpe de ariete puede ocurrir si el vapor entra en contacto con el condensado acumulado y se condensa instantáneamente debido a la diferencia de temperaturas. En equipos que tienen tuberías estrechas, como el intercambiador de calor de carcasa y tubos en la siguiente ilustración, el impacto del golpe de ariete en la tubería puede causar que se rompa.
Temperatura desigual
La parada que ocurre en equipos como calderas con camisa puede provocar problemas graves de temperaturas desiguales del producto. El simple hecho de reemplazar la trampa no evita que se produzca una pérdida porque no resolverá el diferencial de presión negativa que se produce a través de la trampa.
Corrosión y daños a los tubos
El condensado acumulado en el equipo puede formar ácido carbónico, el cual da como resultado corrosión en tubo. Las fluctuaciones de temperatura del equipo pueden provocar choques térmicos y daños por fatiga en los tubos.
Como resolver el problema
Aumentar la presión de entrada (primaria) de la trampa o Reducir la presión de salida (secundaria) de la trampa.
Se puede aumentar la presión de entrada cambiando la configuración del sistema para incluir uno de los siguientes:
- Uso de una Bomba/trampa mecánica (p. ej., PowerTrap® GT)
- Trampa que se descarga en un receptor de flash con bomba mecánica (p. ej., PowerTrap® GP)
- Trampa que descarga en receptor de flash con bomba motorizada.
Cuando se utiliza una bomba mecánica o una combinación de bomba/trampa mecánica, se aplica vapor o presión de aire al condensado acumulado para elevar la presión primaria (de entrada) de la trampa de modo que sea más alta que la presión secundaria (de salida) de la trampa. Esto fuerza la descarga de condensado antes de que se acumule en el equipo.
