tipo de purgadores

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 La primera parte concluyó con una mención de lo que constituye un circuito eficiente en la transmisión de calor. Vamos ahora a exa- minarlo con más detalle. Empecemos por el momento en que el vapor entra en el sistema desde la caldera y encuentra frías las superfi- cies de las tuberías de distribución y de los equipos de proceso. La diferencia de tempera- tura entre e l vapor y las par edes metálicas ser á mayor en este período inicial de calentamien- to de lo que será posteriormente. Sabemos que la mayor velocidad de transferencia de calor tiene lugar cuando la diferencia de temp eraturas e s mayor y po r esta razón se produce una punta en el consumo de vapor durante las puestas en marcha. A medida que el sistema s e calienta, la gradual dism inuc ión de diferencia de temperatura lleva consigo una disminución en la velocidad de conden- sación de l vapor, hasta que se alcanza un valor prácticamente estable. Los dos valores extremos de cantidad de condensado forma- d o se conocen generalmente como carga de arra nqu e y car ga de régimen . Se hará referencia a est os térm inos cuando se estu- dien los métodos más eficientes para la eliminación de condensado. Si en la parte baja de u n elemento del equipo de proceso se practica un agujero de diámetro adecuado, todo el condensado que se fo rm e saldrá libremente po r el mismo. El problema es que el vapor también escapa- rá con la consiguiente pérdida de energía que, en cualquier caco, es intolerable. Se ve claramente que son necesarios medios que descarguen condensado sin dejar esca- par vapor. Válvulas operadas manualmente' Una forma de intentar controlar la elimina- ción de condensado sería instalando una válvula de drenaje del tipo ilustrado en la figura 1 0 Podría parecer que sólo hace falta abrir la válvula para que salga el condensado y volverla a cerrar para evitar cualquier pér- dida de vapor. E l problem a que ap arece e s la dificultad de prever cualquier variación en la cantidad de condensado formado. A menos que la válvula se, ajuste continuamente a la velocidad de condensación, puede haber una pérdida de vapor o bien un anegamiento con condensado; Ni siquiera dedicando una persona exclusivamente para manejar la vál- vula se puede garantizar un ajuste tota l a las necesidades. Una alternativa con el mismo tipo de válvula podría ser dejarla ligeramente abierta, pero, por desgracia, esta solución es todavía menos satisfactoria que la mencio- nada antes. En el arranque se producirían anegamientos y en marcha normal se per- dería una cantidad importante de vapor, lo cual todav ía e s peor. Está claro, pues, que ést e n o es un sistema que dé solución a la necesidad de eliminación del condensado. Otro tipo de válvula manual que podría ser considerado es el ilustrado en la figura 11. El agujero de mayor diámetro se utilizaría cuando hay cargas importantes de condensa- do, durante el arranque, mipitras que el agujero de menor diámetro debería ser suficiente para las menores cargas, durante la ma rcha norma l. El macho se debe girar a mano y e s im posible saber el instante .en que se debe hacer el cambio de un agujero al otro. Incluso en caso de que este macho Fig. 10 Fig. 1 1 G rifo de macho embutido

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Eliminación de condensado.Purgadores termostáticosPurgadores mecánicosPurgodores termodínamicos

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  • La primera parte concluy con una mencin de lo que constituye un circuito eficiente en la transmisin de calor. Vamos ahora a exa- minarlo con ms detalle. Empecemos por el momento en que el vapor entra en el sistema desde la caldera y encuentra fras las superfi- cies de las tuberas de distribucin y de los equipos de proceso. La diferencia de tempera- tura entre el vapor y las paredes metlicas ser mayor en este perodo inicial de calentamien- to de lo que ser posteriormente. Sabemos que la mayor velocidad de transferencia de calor tiene lugar cuando la diferencia de temperaturas es mayor y por esta razn se produce una punta en el consumo de vapor durante las puestas en marcha. A medida que el sistema se calienta, la gradual disminucin de diferencia de temperatura lleva consigo una disminucin en la velocidad de conden- sacin del vapor, hasta que se alcanza un valor prcticamente estable. Los dos valores extremos de cantidad de condensado forma- do se conocen generalmente como "carga de arranque" y "carga de rgimen". Se har referencia a estos trminos cuando se estu- dien los mtodos ms eficientes para la eliminacin de condensado.

    Si en la parte baja de un elemento del equipo de proceso se practica un agujero de dimetro adecuado, todo el condensado que se forme saldr libremente por el mismo. El problema es que el vapor tambin escapa- r con la consiguiente prdida de energa que, en cualquier caco, es intolerable. Se ve claramente que son necesarios medios que descarguen condensado sin dejar esca- par vapor.

    Vlvulas operadas manualmente' Una forma de intentar controlar la elimina- cin de condensado sera instalando una vlvula de drenaje del tipo ilustrado en la figura 10. Podra parecer que slo hace falta abrir la vlvula para que salga el condensado y volverla a cerrar para evitar cualquier pr- dida de vapor. El problema que aparece es la dificultad de prever cualquier variacin en la cantidad de condensado formado. A menos que la vlvula se, ajuste continuamente a la velocidad de condensacin, puede haber una prdida de vapor o bien un anegamiento con condensado; Ni siquiera dedicando una persona exclusivamente para manejar la vl- vula se puede garantizar un ajuste total a las necesidades. Una alternativa con el mismo tipo de vlvula podra ser dejarla ligeramente abierta, pero, por desgracia, esta solucin es todava menos satisfactoria que la mencio-

    nada antes. En el arranque se produciran anegamientos y en marcha normal se per- dera una cantidad importante de vapor, lo cual todava es peor. Est claro, pues, que ste no es un sistema que d solucin a la necesidad de eliminacin del condensado. Otro tipo de vlvula manual que podra ser considerado es el ilustrado en la figura 11. El agujero de mayor dimetro se utilizara cuando hay cargas importantes de condensa- do, durante el arranque, mipitras que el agujero de menor dimetro debera ser suficiente para las menores cargas, durante la marcha normal. El macho se debe girar a mano y es imposible saber el instante .en que se debe hacer el cambio de un agujero al otro. Incluso en caso de que este macho

    -

    Fig. 10 Vlvula

    Fig. 11 Grifo de macho embutido L

  • tuviese una decena de agujeros de diferentes dimetros y fuese manipulado por un opera- dor con experiencia, habr ocasiones en que ninguno de los agujeros corresponder per- fectamente a la velocidad de condensacin.

    Vlvulas automticas Hemos visto que cualquier tipo de vlvula manual es ineficaz para la eliminacin de condensado y provoca prdidas de energa importantes. Ninguna de las opciones puede seguir las variaciones en la velocidad de con- densacin sin provocar anegamiento del sis- tema dedicado a vapor o prdida del mismo.

    La nica respuesta al problema es usar una vlvula automtica que sea capaz de detectar la diferencia entre vapor y condensado y reaccionar en consecuencia. Una vlvula automtica de este tipo se conoce con el nombre "purgador de vapor" y su funcin es descargar condensado sin permitir que escape el vapor vivo. Todos los purgadores se disean para esta funcin, pero no todos .lo hacen de la misma manera.

    Si las condiciones en cualquier elemento de una planta calentada por vapor fuesen las mismas, sera razonable utilizar el mismo tipo de purgador para todas las aplicaciones. En la prctica, sin embargo, un purgador de vapor que es ideal para drenar, por ejem- plo, un horno calentado con vapor, no puede ser usado satisfactoriamente en una batera calefactora. Son consideraciones de este tipo las que han llevado a los diferentes tipos de purgadores de vapor disponibles actualmente en el mercado.

    Aplicaciones de los purgadores de vapor Ya se ha mencionado que no existe un purga- dor "universal" que resuelva todas las aplica- ciones posibles. Por esta razn, nos debemos familiarizar con cada uno de los principales grupos de purgadores y ver qu ventajas se pueden obtener de cada tipo.

    Durante mucho tiempo no se tuvo en cuenta que la eficiencia de cualquier equipo calentado con vapor depende finalmente de la eficiencia en el drenaje del condensado. En un momento en que los costes de combus- tible son importantes, es esencial obtener las mximas prestaciones de la planta con el mnimo consumo de combustible. No se puede tolerar una instalacin de purga de condensados mal diseada.

    Tambin se ha hecho referencia al efecto nocivo del aire en una planta de vapor. Pue- de causar problemas a los mismos purgadores de condensado. Cuando se corta el vapor, el aire ocupar todo el espacio inicialmente ocupado por el vapor. Puesto que este aire debe ser eliminado del sistema en el arranque,

    ser interesante que los purgadores de vapor tengan tambin buena capacidad de elimina- cin de aire. Esto sucede con algunos purga- dores, pero otros quedan permanentemente cerrados por presencia de aire. Por esta razn haremos referencia frecuentemente tanto al aire como al condensado, durante el examen detallado de los principales grupos de purga- dores de vapor.

    Revaporizado Otro aspecto que debe ser considerado, aunque sea brevemente en esta ocasin, antes de ver con detalle los diferentes tipos de purgador, es la formacin de revaporizado.

    Sabemos que la entalpa del condensado recin formado a la presin y temperatura del vapor la podemos obtener a partir de las Ta- blas. Por ejemplo, a una presin relativa de 7 bar, el condensado contendr 721 kJ/kg a la temperatura de 170.5"C. Si este conden- sado se descarga a la atmsfera, slo puede existir como agua a 100C, la cual contiene 419 kJ/kg de entalpa de agua saturada. El exceso de entalpa que es de 721 - 419 = 302 kJ/kg har hervir una cierta proporcin del agua, produciendo una cantidad de vapor a la presin atmosfrica. Este proceso es conocido con el nombre de "revaporizacin", y el vapor producido a baja presin se conoce como "revaporizado".

    La cantidad de revaporizado que se forma en las condiciones antes citadas se puede cal- cular del modo siguiente:

    Vapor producido exceso de entalpa a la presin

    -

    (kJ/kg) atmosfrida -

    entalpa especfica de evaporacin a la presin

    atmosfrica

    = 0.134 kg revaporizadolkg de vapor

    Si el purgador estuviese descargando 500 kg/h de condensado a 7 bar relativos a la atmsfera, la cantidad de revaporizado genera- do ser de 500 x 0.134 = 67 kg/h. Claramente representa una cantidad sustancial de vapor utilizable a baja presin que no debe ser mal- gastado. Ms adelante se vern diferentes m- todos para la utilizacin de este revaporizado.

  • TIPOS DE PURGADORES DE VAPOR

    Hay cuatro grupos principales de purgadores de vapor:

    Grupo Termosttico Este tipo identifica el vapor y el condensado mediante la diferencia de temperatura la cual opera sobre una vlvula termosttica. El condensado debe enfriarse por debajo de la temperatura del vapor antes de ser elimi- nado. Grupo Mecnico Los purgadores de este tipo operan mecnica- mente por la diferencia de densidad entre el vapor y el condensado. El movimiento de una boya o una cubeta acta sobre la vlvula.

    GRUPO TERMOSTATICO

    Tipo de Presin Equilibrada En la figura 12 se muestra un purgador de vapor, termosttico de presin equilibrada, seccionado. El elemento termosttico "A" est fabricado a partir de un tubo de metal corrugado que puede expansionane y con- traerse. Una vlvula, "B", en la parte baja de este elemento se ajusta contra el asiento "C", si aqul se expansiona. La parte alta de este elemento est fija, con lo cual todas las expansiones o contracciones significan movimientos en la parte libre "B".

    El elemento va lleno de una mezcla de alcohol que tiene un punto de ebullicin ms bajo que el del agua.

    Cuando se abre vapor al sistema, el aire es expulsado a travs de la vlvula abierta "B". EL condensado fr o seguir a l aire y ser descargado por el mismo lugar. A medida que el condensado se va calentando, habr transferencia de calor a la mezcla alcohlica que llena el elemento. Antes de que el con- densado alcance la temperatura del vapor, la mezcla alcanzar su punto de ebullicin. Tan pronto como empieza a hervir, se pro- duce vapor de alcohol, que hace aumentar la presin interna del elemento. Esta presin es superior a la que hay en el cuerpo del purgador con lo cual el elemento se expan- siona, apoyando la vlvula "B" en su asiento "C". El purgador ha cerrado, con lo cual el vapor que sigue al condensado no puede escapar.

    Cuando el condensado que llena el cuerpo del purgador se enfra, tambin enfra a la mezcla alcohlica del interior del elemento con lo cual condensa. Con ello, disminuye la presin que mantiene la vlvula cerrada, el elemento se contrae y la vlvula abre. El con-

    Grupo Termodinmico Este grupo trabaja por la diferencia de veloci- dad entre el vapor y el condensado. La vlvula consiste en un disco que cierra con la alta velocidad del revaporizado y abre con la baja velocidad del condensado. Grupo de Diversos Este grupo reune los purgadores que no pue- den ser situados en una de las anteriores ca- tegoras.

    Veamos con ms detalle cada uno de los grupos.

    t

    Fig. 12 Purgador Termosttico de Presin Equilibrada

    densado es descargado y se puede reiniciar el ciclo.

    La presin de vapor de trabajo no afecta la operacin del purgador. Lo que acta es la diferencia entre la presin interior y la exte- rior del elemento la cual es funcin de la di- ferencia de temperatura entre el vapor y el condensado.

    Como ya sabemos, la temperatura del vapor aumenta con la presin, con lo cual el purga- dor de presin equilibrada se ajusta automti- camente a cualquier variacin de presin. Cuanto mayor es la presin de vapor, mayor es la presin en el elemento que provoca el cierre del purgador. Slo es necesario un dimetro de vlvula para cualquier presin dentro de los lmites de trabajo de un pur- gador de este tipo.

  • Ventajas del Tipo de Presin Equilibrada Los purgadores termostticos de presin equi- librada son pequeos, ligeros y tienen una gran capacidad en comparacin con el tama- o. La vlvula est totalmente abierta en el arranque, permitiendo la descarga de aire libremente y proporcionando la mxima sali- da de condensado cuando ms necesario es. Este t ipo de purgador no est expuesto a heladas a menos que haya una elevacin pos- terior del condensado que pueda inundar el purgador cuando no hay vapor.

    El purgador termosttico de presin equi- librada se autoajusta automticamente a variaciones en la presin del vapor hasta la mxima para la cual es aplicable.

    Su mantenimento es fcil. El elemento y la vlvula asiento se puede reemplazar y re- poner en pocos minutos sin sacar el purga- dor de la lnea.

    Desventajas del Tipo de Presin Equilibrada El elemento extensible en este tipo de purga- dor se puede daar por golpes de ariete o por condensados corrosivos, aunque los ele- mentos de acero inoxidable, introducidos en los ltimos aos, pueden soportar mejor estas condiciones. Un elemento tpico de acero inoxidable es el de la figura 13.

    La mayor parte de purgadores de presin equilibrada n o pueden ser utilizados con vapor sobrecalentado. El exceso de tempera- tura crea una presin en el interior del ele- mento termosttico que no es compensada por la que le rodea. Como consecuencia, se puede-averiar el elemento sin posible arreglo. Sin embargo, se ha diseado recientemente un nuevo elemento encapsulado que puede resistir las condiciones del vapor sobrecalen- tado. La cpsula, tal como se ve en la figura 14, comprende un par de diafragmas que se acoplan en lugar del tradicional tubo flexible. El purgador opera exactamente como en los otros modelos de presin equilibrada.

    Como en todos los purgadores termos- tticos, el de presin equilibrada no abre hasta que la temperatura del condensado est

    un nmero de grados por debajo de la tempe- ratura del vapor (la diferencia de temperatura exacta es funcin de la mezcla alcohlica usa- da en el elemento). Esto es una desventaja si hay que usar el purgador para una aplica- cin en la que no se puede tolerar el anegado del espacio destinado a vapor.

    Tipo de Expansin Lquida Un purgador popular de expansin I quida es el de la figura 15. Opera por la expansin y contraccin de un termostato lleno de lquido que responde a la diferencia de tem- peratura entre el vapor y el condensado.

    Cuando no hay vapor, el aire y el conden- sado salen a travs de la vlvula abierta "A". El elemento termosttico "B" est lleno de aceite, "C", que est en contacto con el

    1 Fig. 13 Elemento de Acero Inoxidable (

    Fig. 14 Cpsula de Presin Equilibrada

    Fig. 15 Purgador Termosttico de Expansin Lquida

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  • pistn "de movimiento libre". En un extre- mo de la varilla central del pistn "E" se fija l a vlvula, "F". Cuando la temperatura del condensado que pasa a travs del purgador aumenta, el calor se transmite al aceite "C" con lo que se expansiona. Esta expansin acta sobre el pistn "D", y la vlvula "F" es empujada lentamente hacia su asiento reduciendo progresivamente el flujo de condensado. El purgador se regula para que cierre completamente antes de que salga vapor.

    Si se forma condensado de un modo con- tinuo y a velocidad constante, la vlvula quedar en una posicin fija para permitir la salida de este condensado. Si la cantidad de condensado aumenta, llenar la tubera previa a la vlvula y la enfriar. Este enfria- miento contraer el aceite y la vlvula retroce- der de su posicin, permitiendo salir un volu- men mayor de condensado. Viceversa, si llega menos condensado al purgador. estar a ma- yor temperatura debido a la proximidad del vapor. Esta mayor temperatura expansionar el aceite y la abertura de la vlvula se reducir consecuentemente.

    Estos purgadores se pueden ajustar median- te la tuerca "G", acercando o alejando lavl- vula de su asiento para que cierre a la tem- peratura deseada (dentro del margen de pre- sin del purgador) en funcin de las necesi- dades del equipo que debe ser drenado. Normalmente el ajuste de temperatura de descarga es de 100" C o menor.

    Ventajas del Tipo de Expansin Lquida Los purgadores de expansin Iquida se pue- den ajustar para descargar a muy bajas tempe- raturas. Este hecho puede reducir el consumo de vapor en aplicaciones en las que se puede tolerar un cierto anegamiento del espacio destinado a vapor.

    Igual que el purgador de presin equili- brada, el de expansin Iquida est total- mente abierto cuando se enfra, produciendo una descarga de aire correcta y una descarga de condensado mxima en los arranques. Es un tipo de purgador que no se puede helar a menos que quede lleno de condensado por un aumento de nivel en la tubera de salida.

    Este tipo,de purgador se puede utilizar con vapor sobrecalentado y puede soportar vi- braciones y golpes de ariete.

    Desventajas del Tipo de Expansin Lquida Si la presin del vapor en el purgador est sujeta a variaciones importantes y rpidas, el elemento no responder a los cambios tan rpidamente como el purgador de pre- sin equilibrada.

    El tubo flexible del elemento se puede ver afectado por condensado corrosivo.

    Puesto que el purgador de expansin Iquida descarga condensado a temperatura de 100C o inferior, no debe ser utilizado en aplicaciones que requieran una elimina- cin inmediata del condensado.

    Tipo de Expansin Metlica El principio de operacin de este tipo de purgador es muy similar al tipo de expan- sin Iquida. La diferencia es que el movi- miento de la vlvula se obtiene por la expan- sin de una varilla metlica, en lugar de un elemento lleno de aceite.

    La cantidad de movimiento obtenible por variacin de un grado de temperatura en una varilla metlica es mucho menor que en el caso del aceite. Po! esta razn; el tipo de expansin metlica no es tan flexible en operacin como el tipo de expansin Iquida. Con el f in de obtener un movimiento aprecia- ble, la varilla metlica debera tener 1 m de longitud. El desmesurado tamao del purga- dor resultante ha provocado que no se utilice.

    Tipo Bimetlico En este tipo, el movimiento de la vlvula se obtiene por el pandeo de una lmina com- puesta de 2 metales que se dilatan una canti- dad diferente cuando se calientan. Si dos lminas delgadas o dos discos de dos meta- les, convenientemente elegidos, se solidarizan y a continuacin se aumenta la temperatura, tomarn una forma curva como se ve en la figura 16. El metal que se expansiona ms ocupa la parte externa de la cuwa. Cuando se enfra, se recupera la posicin inicial.

    La figura 17 muestra un purgador de vapor que utiliza una sola placa bimetlica. Un extremo de la misma est fijado al cuerpo del purgador, mientras el otro est conectado a la vlvula. Aire y condensado pasan libremente a travs de la vlvula abierta hasta que el ele- mento bimetlico se aproxima a la temperatu- ra del vapor. Cuando la alcance, el extremo libre, se curvar hacia abajo y cerrar la vl- vula. El purgador permanecer cerrado hasta que el cuerpo se llene de condensado sufi- cientemente fro que permita al elemento bimetlico recuperar la posicin inicial y abrir la vlvula.

    Hay que tener en cuenta dos puntos im- oortantes respecto a este purgador bime-

  • t Fig. 17 Purgador Bimetlico Simple Asiento

    Fig. 18 Purgador Bimetlico Doble Asiento

    tlico. En primer lugar, el bimetal se curva a una cierta temperatura fija, de tal manera que el purgador abre y cierra a una tempe- ratura determinada independientemente de las presiones del vapor (y por tanto de sus tem- peraturas) en la planta. En la prctica esto se cumple clo aproximadamente por cuanto hay una influencia de la presin sobre la vlvula.

    En segundo lugar, cuando la vlvula de la figura 17 apoya en su asiento, la presin de vapor en el interior del purgador acta para mantenerla cerrada contra el esfuerzo del himntal. Mientras oue el bimetal no encuen- - . . . . - . . . . . . . . . . - - --. -~ ~- ~~~-~~ ~ tra ninguna oposicin para cerrar la vlvula, cuando se expansiona por calentamiento, tiene ms dificultades para abrir de nuevo una vez ha cerrado. Esto significa que el condensa- do debe enfriarse considerablemente antes de que la vlvula pueda abrir, con el anegado parcial que esto provoca.

    Adems, puesto que la fuerza ejercida por un simple elemento bimetlico es bastante pequea, se debe utilizar una cantidad impor- tante de bimetal, lo que implica una lentitud en la reaccin frente a cambios de tempera- tura tanto para abrir como para cerrar la vlvula.

    Se han hecho diferentes ensayos para su- perar estas desventajas del purgador bime- tlico simple usando formas y disposiciones diversas de los elementos bimetlicos y de las vlvulas.

    La figura 18 muestra una de estas variacio- nes, que usa una vlvula de doble asiento. La presin de la parte superior se transmite a la inferior mediante un orificio de paso con lo cual las fuerzas que actan a ambos lados de la vlvula son iguales. Esto significa que la vlvula no tiene ninguna tendencia de mo- vimiento en relacin con su asiento y se limita a seguir los movimientos de expansin o contraccin del bimetal debidos a cambios de temperatura. Para dar suficiente movimien- t o a la vlvula, el bimetal toma la forma de una lmina larga a la que se dan diferentes curvaturas con objeto de reducir el espacio necesario para contenerla.

    Imaginemos que este purgador va conecta- do a un sistema de vapor con una presin relativa de 7 bar y se ajusta para que la vl- vula cierre en el instante en que el vapor llega al elemento. Cuando el condensado al- canza el purgador. se acumula en el cuerpo puesto que no puede escapar al encontrar la vlvula cerrada. La transferencia de calor del purgador al aire que le rodea provoca que condensado y bimetal se enfren gradual- mente hasta que el elemento se contraiga y abra la vlvula, permitiendo la descarga de condensado. Cuando el vapor alcanza de nuevo el purgador, el elemento se expan- siona, la vlvula cierra y se repite el ciclo. Sin embargo, si la planta produce una canti- dad estacionaria de condensado, el purgador podr tomar una posicin que permita una descarga continua de condensado a una temperatura por debajo de la de saturacin del vapor a 7 bar relativos. Con lo que Ile- vamos dicho, se comprende que la operacin del purgador ser satisfactoria siempre que haya una cierta longitud de tubo antes del mismo donde puede enfriar el condensado sin anegar el espacio destinado a vapor. No suceder as cuando la presin de vapor de la planta empiece a fluctuar.

    Si la presin desciende, la temperatura del vapor disminuir consecuentemente y no podr expansionar el bimetal lo suficiente para que la vlvula apoye en su asiento. El purgador perder vapor. Si la presin aumenta, la mayor temperatura provocar que el elemento se expansione ms que cuan- do el vapor estaba a 7 bar relativos. La vlvu- la apoyar con ms fuerza en su asiento y el condensado deber enfriarse ms que antes para abrir la vlvula. Se anegar el espacio destinado a vapor.

  • Un purgador bimetlico de este tipo debe ser reajustado manualmente si lascondiciones varan mucho en relacin con las de tarado.

    Otra desventaja es que una vlvula de doble asiento difcilmente da un ajuste fino, con lo que el vapor puede pasar. Es sensible a la suciedad debido a las pocas tolerancias de que se dispone para evitar el soplado de vapor.

    Otra disposicin utilizada es situar la vlvula en la parte de salida del orificio en lugar de hacerlo en la parte de entrada, tal como se ve en la figura 19. Aqu el elemento bimetlico acta sobre la vlvula mediante un vstago que pasa a travs del orificio del asiento. Est claro que la presin del vapor acta en el sentido de abrir la vlvula en contraste con el purgador de la figura 17 en que esta presin intentaba cerrarla.

    Una vez ms, consideremos el caso en que disponemos de vapor a 7 bar relativos y se ajusta el purgador para que la vlvula cierre cuando el vapor a esta presin rodee el ele- mento, tal como se muestra en la figura 20. Cuando el condensado llena el purgador y empieza a enfriar el elemento, la presin del vapor ayuda al bimetal a abrir la vlvula. Esto significa que se necesita menos enfria- miento para abrirla que en el caso del purgador de la figura 17. Si la presin del vapor aumenta, la mayor temperatura har que el bimetal presione la vlvula con ms fuerza sobre su asiento, pero este efecto se ve compensado por la mayor presin que acta en el sentido de apertura de aquella. Si la presin disminuye, sucede lo contra- rio, es decir el bimetal ejerce menos fuerza pero la presin debida al vapor en sentido contrario tambin es menor. Esta disposi- cin se aproxima al tipo de presin compen- sada, aunque el ajuste frente a variaciones de presin es mucho menos fino que en el caso del purgador de este tipo. Se pueden aportar mejoras de diseo del propio ele- mento bimetlico.

    En algunos casos, las lminas bimetlicas tienen una forma que implica una variacin en la fuerza que se efecta sobre la vlvula a medida que vara la temperatura. Un ejem- plo es el elemento que se muestra en planta en la figura 21. Un cierto nmero de estos elementos bimetlicos se disponen dos a dos para actuar sobre la vlvula como muestra la figura 22. Los brazos tienen diferente longitud y anchura con lo que entran en accin en secuencia produciendo una fuerza sobre la vlvula que va creciendo a medida que las temperaturas aumentan y ms brazos entran en contacto con su pareja. La figura 23 ilustra claramente cmo las diferentes parejas de brazos entran en accin para cerrar la

    Fig. 19 Purgador Bimetlica con la v6lvula en la salida 1

    t Fig. 20 Posicin de Cerrada en un Purgador

    Bimetlico w n v6lvula en la salida

    Fig. 21 Elemento Bimetliw con

    Fig. 22 Purgador Termosttiw con Lminar Bimetlicas I l 1

    vlvula al aumentar la presin y la tempe- ratura del vapor. Si bien el purgador no puede seguir la curva de saturacin del vapor tan exactamente como un purgador de pre- sin equilibrada, el uso de elementos bime- tlicos de este tipo da una apioximacin suficiente.

    Otra disposicin es la de la figura 24 en la que se usa un nmero determinado de discos en combinacin con un muelle que absorbe parte del movimiento que se produce cuando los discos flexionan. Cuando ya no se puede comprimir ms el muelle, cualquier movimien- t o del bimetal se transmite directamente a la vlvula.

  • Presin Vapor

    Fig. 24 Purgador Termosttico con Fig. 23 Efecto de los Brazos Bimetlicos Discos Bimetlicos

    Ventajas del Tipo Bimetlico Los purgadores bimetlicos generalmente son pequeos en tamao y, sin embargo, tienen una gran capacidad de descarga de condensa- do. La vlvula est totalmente abierta cuando el purgador est fro, lo cual da una gran capacidad de drenaje del aire y del conden- sado en los arranques, que es cuando ms se necesita.

    Con un diseo adecuado del cuerpo y una descarga libre de condensado a la salida, este tipo de purgador no se hiela an trabajando a la intemperie. Los cuerpos de algn t ipo de purgador bimetlico se disean para que no sufran ningn dao en el caso en que se produzcan heladas.

    Los purgadores bimetlicos se pueden.cons- truir de tal forma que puedan resistir golpes de ariete, condensados corrosivos, presiones de vapor elevadas y vapor sobrecalentado.

    Los elementos bimetlicos pueden trabajar en un amplio margen de presin de vapor sin necesidad de variar el tamao del orificio de la vlvula, si bien puede necesitar ajuste la posicin de la misma.

    Si la vlvula est a la salida del orificio del asiento, actuar como retencin y evitar flujo inverso a travs del purgador.

    El condensado es descargado a una tempe- ratura por debajo de la del vapor lo cual signi-

    GRUPO MECANICO

    fica que parte de la entalpa de saturacin del agua se puede transferir a la planta siem- pre que el anegado de una parte del espacio destinado al vapor se pueda tolerar.

    El mantenimiento de este t ipo de purgador no precenta problemas, puesto que las partes internas se pueden reemplazar sin separar el cuerpo de la I nea.

    Desventajas del Tipo Bimetlico En general los purgadores bimetlicos no res- ponden con rapidez a los cambios de caudal o de presin puesto que el bimetal tiene una reaccin relativamente lenta a las varia- ciones de temperatura.

    Puesto que el condensado es descargado a una temperatura por debajo de la del vapor, habr anegamiento en el espacio destinado a vapor a menos que haya un tramo de tubera de enfriamiento suficientemente largo entre equipo y purgador. En general los purgadores bimetlicos no son deseables para plantas de proceso en las que la eliminacin inmediata del condensado es vital para alcanzar los mximos rendimientos.

    Si hay contrapresin en la descarga del pur- gador, el condensado deber enfriar ms de lo normal antes de que abra la vlvula. Se deber ajustar el purgador teniendo en cuen- ta esta condicin.

    Tipo de Flotador Libre Esto permite al condensado pasar libremente El ejemplo ms simple de un purgador de a travs del orificio de la vlvula "D". Si el flotador libre es el de l a figura 25. Cuando flujo de condensado disminuye, tambin lo el condensado entra en el purgador a travs hace el nivel de agua en el purgador y el flo- de "A" el nivel de agua aumenta y el flotador tador empieza a tapar la salida "D". Cuando "B" es levantado de su punto de reposo, "C". se ha descargado todo el condensado, el flota-

  • dor cierra completamente el orificio, evitando cualquier prdida de vapor.

    La accin del flotador permite una descar- ga continua en funcin de la cantidad de condensado que llega al purgador.

    Ventajas del Tipo de Flotador Libre El purgador de vapor de flotador libre necesi- ta poco mantenimiento puesto que son pocas las partes que pueden daarse.

    Desventajas del Tipo de Flotador Libre La figura 25 muestra que la salida "D" est ms abajo que la entrada "A". Esto propor- ciona un sellado con agua que impide la salida de vapor. Este sello tiene un efecto negativo puesto que impide la salida de aire del sistema a travs de la vlvula principal. Por esta razn, se debe instalar una vlvula manual para la

    . . purga del aire, "E". Otra desventaja es que puede ser difcil

    obtener un buen asiento con el flotador, de tamao notable, en el pequeo orificio de salida.

    Tipo de Flotador y Palanca La figura 26 muestra un purgador de vapor de flotador y palanca. El condensado entra en el cuerpo del purgador a travs de la entrada "A" y el flotador "B" sube a medida que au- menta el nivel del agua. La palanca "C" une el flotador a la vlvula de salida "D", la cual abre gradualmente a medida que el flotador sube. La posicin de la vlvula vara de acuer- do con el nivel del agua en el cuerpo del pur- gador, dando una descarga continua de con- densado para cualquier caudal que no sea superior a la capacidad mxima del pur- gador.

    Si la carga de condensado disminuye y el vapor llega al purgador. el flotador bajar hasta su posicin inferior. La vlvula se apoya firmemente en su asiento impidiendo la salida de vapor.

    El mayor inconveniente de este purgador, tal como lo hemos estudiado hasta ahora, es que el aire no puede salir a travs de la vlvula principal en el arranque. A menos que se instale algn medio para eliminar este aire, el condensado no podr llegar al purga- dor, que se bloquear.

    A veces se Instala una vlvula manual "E" en la parte alta del purgador. pero esta solu- cin tiene la desventaja de que requiere opera- cin manual cada vez que deja de llegarvapor al purgador.

    Una mejor solucin es la que se muestra en la figura 27. El mecanismo del flotador es el mismo que en el ejemplo anterior, pero la vlvula manual ha sido reemplazada por un elemento automtico, "E", de eliminacin de

    ( Fig. 25 Purgador de Flotador Libre

    Fig. 26 Purgador de Flotador y Palanca l

    Fig. 27 Purgador de Flotador con Eliminador Termostitico de Aire

    aire. De hecho se trata de un elemento ter- mosttico del tipo de los ya comentados anteriormente.

    La vlvula "F" est totalmente abierta cuando el purgador est fro, con lo que el aire descarga perfectamente en el arranque. Tan pronto como el vapor llega al purgador el elemento "E" se expansiona y empuja la vlvula "F" contra su asiento "G" con lo cual el vapor no puede escapar. Si durante

  • la operacin entra aire en el purgador, queda- r acumulado en la parte alta. Su efecto de enfriamiento provocar que el elemento ter- mosttico se contraiga, permitiendo la descar- ga de aire.

    Aunque la llegada de condensado sea muy importante, el agua nunca puede llegar a descargar a travs del elemento termosttico. Si esto ocurre, significa que el purgador est mal dimensionado para el caudal de conden- sado a eliminar.

    Algunos purgadores del t ipo de flotador incorporan una vlvula de salida directa de vapor en lugar del elemento termosttico eliminador de aire. Se trata simplemente de una vlvula de aguja que acta como by-pass de la vlvula principal y permite la salida de vapor que podra bloquear el purga- dor impidiendo l a llegada de condensado. El problema de bloqueo por vapor se estudiar ms adelante con ms detalle.

    Ventajas del Tipo de Flotador y Palanca Este tipo proporciona una descarga continua de condensado a la temperatura del vapor. Ello hace que sea el ms indicado para apli- caciones en las que la transferencia de calor es importante en relacin con el rea de calentamiento disponible.

    Puede descargar cantidades importantes o pequeas de condensado con la misma efecti- vidad y no se ve afectado por sbitas e impor- tantes fluctuaciones de la presin.

    Cuando lleva elemento temosttico incor- porado, descarga aire libremente.

    Los purgadores de flotador que incorporan el sistema de antibloqueo mediante vlvulas de aguja son el nico modelo utilizable cuan- do este fenmeno sea susceptible de aparecer.

    Desventajas del Tipo de Flotador y Palanca El flotador y el elemento termosttico se pue- den daar por golpes de ariete. Los materiales del elemento termosttico de este tipo no pueden tolerar condensados corrosivos y no se puede utilizar con vapor sobrecalentado.

    Este tipo de purgador puede ser daado por heladas y su cuerpo debe ser calorifugado si est a la intemperie en lugares con tempe- raturas por debajo de cero.

    Una desventaja comn a todos los tipos de purgadores mecnicos es que el tamao del orificio de descarga es funcin de la potencia del flotador y de la presin del vapor, que se oponen. El esfuerzo proporcionado por el flotador es constante, con lo cual s i la presin del vapor aumenta, el tamao permitido para el orificio de descarga disminuye (el esfuerzo hacia arriba del flotador es contrarrestado por el esfuezo hacia abajo que es igual al producto de la presin del vapor por la superficie del

    Fig. 28 Purgador de Cubeta Abierta

    orificio de salida). En la prctica, los purgado- res mecnicos tienen diferentes tamaos de asiento de vlvula para cada gama de presio- nes. Por ejemplo, un modelo tpico de purga- dor de flotador y palanca tiene diferentes asientos de vlvula para presiones hasta 4,5 bar, hasta 10 bar, hasta 14 bar y as sucesi- vamente.

    Tipo de Cubeta Abierta Una cubeta abierta por su parte superior pue- de sustituir a la boya para actuar sobre la vlvula. Esta cubeta flotar en el condensado cuando est vaca pero caer por su propio peso cuando se llene de condensado. Un purgador de este tipo es el de la figura 28.

    Unido al fondo de la cubeta "A" va una varilla "B" a la que se sujeta la vlvula "C". Varilla y vlvula estn en el interior de un tubo "D" abierto por su parte baja. En la parte alta de este tubo va el asiento de la vlvula, "E".

    Cuando el condensado entra por "F" en primer lugar llena el cuerpo del purgador por el exterior de la cubeta. Esta flota y la vlvula se apoya en su asiento. Si sigue en- trando condensado en el purgador, empieza a llenar la cubeta. Cuando est suficiente- mente llena, el peso interior provoca que la cubeta baje hasta el fondo del purgador abriendo la vlvula. La presin de vapor empuja el agua a travs del tubo central hasta que la cubeta pueda volver a flotar. Se repite el ciclo. De la descripcin del fun- cionamiento se deduce que los purgadores de este tipo tienen descarga intermitente.

  • Ventajas del Tipo de Cubeta Abierta Los purgadores de cubeta abierta en general son robustos y se pueden utilizar para altas presiones y vapor sobrecalentado. Soportan los golpes de ariete y los condensados corrosi- vos mejor que la mayor parte de tipos de purgadores mecnicos y tienen un mecanismo tan simple que es dif cil que se avere.

    Desventajas del Tipo de Cubeta Abierta Puesto que el peso de la cubeta determina el rea de l a vlvula para una presin dada, im- plica que slo se puede descargar condensado en una gama de presin determinada. Esta limitacin mecnica provoca que este tipo de purgador tienda a ser grande y pesado en relacin con su capacidad de descarga. Esta razn hace que sea poco usado.

    No incorpora ningn mecanismo de &si- reacin por lo que nicamente se puede rea- lizar mediante una vlvula manual o un ele- mento termosttico. Se puede practicar un pequeo agujero en la parte alta del tubo de descarga para que el aire pueda salir libremen- te, pero si la cantidad de aire a descargar es importante se recomienda un sistema com- plementario.

    Este tipo de purgador se puede daar por heladas y el cuerpo deteriorarse s i queda lleno y a la intemperie.

    Tipo de Cubeta lnvertida Un purgador utilizadd ms comunmente que el de cubeta abierta es el de cubeta invertida, mostrado en la figura 29. En este tipo, la fuer- za de operacin la proporciona el vapor que entra en la cubeta hacindola flotar en el con- densado que llena el purgador.

    Cuando falta vapor en la planta, la cubeta "A" est en la parte baja del purgador y la vlvula "B" est totalmente abierta. El aire descarga a travs de un pequeo orificio "C" en la parte superior de la cubeta. El condensado entra en el purgador por "E" y el nivel de agua aumenta tanto en el inte- rior como el exterior de la cubeta. Esta permanece en la parte inferior del purgador con lo que el agua puede pasar a travs de la vlvula abierta, "B". Cuando el vapor llega al purgador, entra en la cubeta y la hace flotar, cerrando la vlvula "B" mediante un sistema de palanca. El vapor contenido en la cubeta escapa lentamente por el orificio "C" y al mismo tiempo va bondensando. Si sigue llegando vapor, el purgador perma- nece cerrado, pero si llega ms condensado llega un momento en que la cubeta ya no puede flotar, vuelve a su posicin inferior, la vlvula abre y el condensado sale. Tam- bin este tipo realiza una accin de descarga intermitente.

    Fig. 29 Purgador de Cubeta Invertida

    Ventajas del Tipo de Cubeta lnvertida El purgador de cubeta invertida se puede fabricar para que resista altras presiones y es utilizable con vapor sobrecalentado si se coloca una retencin en la entrada. Resiste razonablemente condiciones de golpes de ariete y por su constitucin mecnica es difcil que se avere.

    Desventajas del Tipo de Cubeta Invertida El pequeo tamao del agujero practicado en la parte superior de la cubeta implica que se elimine el aire muy lentamente.

    Tampoco se puede hacer un orificio exce- sivamente grande porque se perdera dema- siado vapor durante la operacin normal.

    Siempre debe quedar agua suficiente en el purgador para que acte de sello alrededor de la parte inferior de la cubeta. Si el purgador pierde este sello de agua, el vapor saldr di- rectamente al exterior a travs de la vlvula. Esto puede suceder en aplicaciones en las que se produzca una cada importante de presin del vapor con lo que el condensado contenido en el cuerpo del purgador se revaporiza. El agua que queda en el purgador es empujada hacia fuera a travs del orificio de entrada hasta que la cubeta baja abriendo la vlvula. En estas circunstancias ir saliendo vapor hasta que llegue al purgador una cantidad de condensado superior a la de agua y vapor que salen a travs de la vlvula abierta. Cuan- do esto ocurra se volver a llenar el fondo del purgador restableciendo el sello.

    Si se debe utilizar un purgador de cubeta invertida para una aplicacin en la que son de

  • 1 Fie. 30 Vlvula de Retencin 1 prever fluctuaciones importantes de presin, es necesario instalar una vlvuia de retencin a la entrada del purgador. Esta vlvula evitar la prdida de sello. Un modelo sencillo es el

    GRUPO TERMODINAMICO

    La construccin del purgador del tipo termo- dinmico es extraordinariamente sencilla. En la figura 31 se representa un modelo tpico que consiste en un cuerpo "A", un tapn "B" y un disco libre "C". Este disco es la nica pieza mvil del purgador.

    En la parte superior del cuerpo se mecaniza una hendidura anular con unos resaltes inte- rior "D" y exterior "E" que constituyen el asiento del disco (fig. 32 y 33). Las caras del asiento y el disco se mecanizan planas con el f in de que ste asiente sobre el anillo interior y exterior al mismo tiempo. Por esta accin la entrada "F" queda aislada de la salida "G" lo cual es esencial si se quiere lo- grar un cierre perfecto.

    En el arranque, el aire y el condensado fr o alcanzan al purgador y pasan a travs del orificio de entrada "F". El disco "C" es em- pujado hacia arriba hasta que se apoya en el resalte "H" del tapn. El aire y el condensado fluyen radialmente hacia el exterior a travs del espacio comprendido entre los anillos de asiento "D" y "E" y descargan por el orificio "G".

    La temperatura del condensado aumenta de una forma gradual y al descargar libremen- te se forma cierta cantidad de revaporizado. La mezcla resultante fluye por la parte in- ferior del disco y puesto que el vapor tiene un volumen muy superior al del peso corres- pondiente de condensado, la velocidad de salida aumenta a medida que la temperatura del condensado aumenta y, por tanto, se va formando ms cantidad de revaporizado.

    Para comprender lo que sucede a conti- nuacin hay que recordar el teorema de

    de la figura 30. Agua y vapor pueden circular libremente en la direccin indicada por la flecha, pero el flujo inverso es imposible puesto que provocar el cierre de la vlvula sobre su asiento.

    El exceso de temperatura del vapor sobre- calentado puede causar ms fcilmente la prdida de sello en un purgador de cubeta in- vertida. Tambin en este caso la vlvula de retencin es esencial. Algunos fabricantes colocan la rentencin en el propio purgador.

    El purgador de cubeta invertida puede ser daado por las heladas si se instala a la intem- perie. Como en los otros tipos de purgadores mecnicos, un pequeo calorifugado puede ser suficiente para superar este problema si las condiciones no son demasiado severas.

    D H

    e e Fig. 31 Purgador Termodinmico Tpico

    Fig. 32 Disco del Purgador Termodinmico

    E

    Fig. 33 Asiento del Purgador Termodinmico

  • Bernouilli. Establece que en un fluido en movimiento la presin total es la misma en todos sus puntos. Esta presin total es la suma de la esttica y de la dinmica. La esttica es la que se puede medir con un manmetro, mientras que la dinmica es la que sera pro- ducida por las partculas del fluido si de golpe se las parase mediante un obstculo. La pre- sin dinmica aumenta cuando lo hace la velocidad de las partculas.

    Si aplicamos este teorema al purgador ter- modinmico nosdaremos cuenta de que la pre- sin dinmica del revaporizado y condensado que fluyen debajo del disco aumenta a medida que su velocidad aumenta. Puesto que la pre- sin total debe permanecer constante, la presin esttica disminuye al aumentar la dinmica. Como resultado el disco empieza a descender y se acerca a los anillos asiento.

    Al bajar, el revaporizado puede pasar entre el disco y el tapn del purgador y entraen la cmara de control, como se muestra en la figura 34. Este revaporizado ejerce una pre- sin esttica sobre la totalidad de la super- ficie del disco. Cuando esta presin es sufi- ciente para vencer la del fluido a la entrada, que acta slo en l a parte central del disco, ste cae definitivamente y se apoya en los anillos asiento tal como se ve en la figura 35, evitando cualquier flujo a travs del purgador.

    El disco permanece firmemente apretado contra su asiento hasta que condensa el revaporizado de la cmara de control debido a la transferencia de calor a la atmsfera y a l cuerpo del purgador. Con esto dismi- nuye la presin que acta en la parte superior del disco permitiendo que sea empujado de nuevo por la presin de entrada. Si no hay condensado que descargar, una pequea cantidad de vapor vivo entrar en la cmara de control y voluer a cerrar el disco muy rpidamente. En la prctica esto no sucede porque el tiempo que transcurre hasta que la presin en la cmara de control baja lo sufi- ciente para permitir la reapertura es bastante largo y el condensado llega holgadamente a la parte inferior del disco.

    La figura 36 muestra una disposicin habi- tual de un purgador termodinmico, que recoje mejoras de diseo. La adicin de un fi l- tro impide que partculas de suciedad puedan bloquear los orificios de salida, de pequeo dimetro, o bien que se depositen en los anillos de asiento impidiendo un cierre co- rrecto.

    El purgador tiene tres orificios de paso que conducen desde la hendidura comprendida entre los dos anillos asiento hasta la conexin de salida. Cuando el purgador descarga, hay un flujo simtrico de condensado hacia el

    Fig. 34 Accin Cierre del Purgador Termodin&mico 1

    Fig. 35 Purgador Termodinmico en Posicin de Cerrado

    1 Fia. 36 Puraador Termodinmico 1 exterior desde el centro del disco. Esto garan- tiza que permanezca paralelo a su asiento du- rante la fase de descarga, evitando problemas de desgastes diferenciales causados por la incli- nacin que se produce en modelos con un solo orificio de salida.

    Un examen detallado del disco de un purga- dor termodinmico revela que mientras una cara es plana la otra tiene una o ms hendi- duras concntricas. El purgador se usa normal- mente con la cara de hendiduras del lado de

  • los anillos asiento. Estas hendiduras rompen las lneas de flujo a lo ancho del disco retar- dando el descenso de la presin esttica hasta que el condensado que pasa a travs del purgador est casi a la temperatura del vapor. Ello garantiza que se vace la casi tota- lidad del condensado.

    Si el disco se coloca al revs, el purgador cerrar cuando el condensado est algunos grados por debajo de la temperatura del vapor. Con esta disposicin, quedar conden- sado en la planta al cerrar el purgador. La de- cisin de colocar el disco en un sentido o en el otro depende de cmo lo requiera la ins- talacin en cuestin.

    Ventajas del Tipo Termodinmico Los purgadores termodinmicos operan den- tro de su margen de presiones sin ajuste o cambio del tamao de vlvula.

    Son compactos, simples, ligeros y tienen una gran capacidad de descarga de condensa- do en comparacin con su tamao.

    Este tipo de purgador puede ser utilizado con presiones elevadas y vapor sobrecalentado y no lo averan los golpes de ariete o las vi- braciones. Al ser construido en acero inoxi- dable presenta un alto grado de resistencia a los condensados corrosivos.

    No se avera por las heladas y en ningn caso se congelar si se instala en un plano vertical y descargando libremente a la atms- fera. Sin embargo, la operacin en esta posi- cin implica un desgaste del contorno del disco.

    Puesto que la nica parte mvil es el disco, se puede efectuar fcilmente el manteni- miento sin sacar el purgador de la lnea.

    OTROS TIPOS

    Tipo de Impulso Un purgador de impulso tpico es el de la figu- ra 37. La vlvula principal "A" forma parte de un cilindro hueco que lleva un pistn del- gado "6". El cilindro puede moverse arriba y abajo dentro de una gua "C". Cuando la planta est parada, la vlvula "A" permanece sobre su asiento "D".

    En el arranque, primero el aire y despus el condensado fro llegan al purgador y la presin que se ejerce en la parte baja del pistn "B" hace subir la vlvula principal y el purgador descarga. Parte del condensado pasa por el espacio comprendido entre el pistn y su gua "C" llegando a la cmara de salida a travs de "E". La presin en esta parte superior del pistn disminuye debido al

    El disco evita el retorno de condensado, con lo que no se necesita vdlvula de reten- cin.

    Desventajas del Tipo Termodinmico Los purgadores termodinmicos no trabajan correctamente con presin de entrada baja O presin de descarga elevada. En ambos casos, la velocidad a travs de la parte inferior del disco ser exigua y no provocar suficiente depresin. El modelo de la figura 36 requie- re una presin mnima de 0,25 bar relativos y puede soportar una presin mxima de descarga igual al 80% de la presin de entrada.

    Pueden descargar gran cantidad de aire en el arranque si la.presin de entrada aumenta lentamente. Sin embargo, un aumento rpido de presin provoca velocidad suficiente en el aire para cerrar el purgador igual que lo hace el vapor. En este caso se debe instalar en paralelo un purgador termosttico eliminador de aire.

    Si el purgador est expuesto a temperaturas ambiente muy bajas, el revaporizado de la cmara de control obviamente condensar ms rpidamente de lo normal. Ello causar una apertura y cierre del disco ms frecuente, provocando un desgaste excesivo y reducien- do la vida del purgador. Afortunadamente slo calorifugando la tapa con un "lsotub" se puede llevar la frecuencia de operacin a un nivel aceptable.

    La operacin del disco es ms bien ruidosa, lo cual puede impedir el uso de un purgador termodinmico en segn qu instalacin.

    Fig. 37 Purgador de impulso aumento de velocidad del condensado con lo cual es algo menor que la de la parte inferior y la vlvula permanece abierta.

  • Cuando el condensado se aproxima a la temperatura del vapor, una parte del mismo revaporiza al pasar por el estrechamiento que hay entre "B" y "C". Este revaporizado se acumula en la cmara de la parte superior del disco e intenta salir por el orificio "E". Como el revaporizado tiene un volumen con- siderablemente mayor que la masa corres- pondiente de condensado, tarda en pasar a travs de "E" y empieza a generar una sobrepresin en l a cmara, forzando al pis- tn hacia abajo. El caudal de condensado se reduce debido a la forma cnica de la gua, con lo que el purgador permanece en una posicin que permite la descarga del conden- sado a medida que va llegando.

    Cuando el vapor llega al purgador. aumenta an ms la presin en la parte superior del pistn con lo cual la vlvula cierra totalmente. El purgador no da un cierre estanco puesto que siempre puede pasar algo de vapor a travs del orificio "E".

    Ventajas del Tipo de Impulso El purgador del tipo de impulso tiene una buena capacidad de descarga de condensado con un tamao relativamente pequeo.

    Puede trabajar en una amplia gama de pre- siones sin cambiar el tamao de vlvula. Se puede utilizar para altas presiones y con vapor sobrecalentado.

    Elimina el aire con facilidad y no se blo- quea por l a presencia de ste.

    Desventajas del Tipo de Impulso Los purgadores de impulso no siempre cierran totalmente y pueden perder vapor cuando las cargas son pequeas.

    Los afecta sensiblemente cualquier tipo de suciedad que entre en el cuerpo del purgador debido a las pequeas tolerancias existentes entre pistn y cilindro.

    Pueden pulsar cuando reciben cargas bajas causando ruidos o golpes de ariete e incluso averas mecnicas en l a propia vlvula.

    No pueden trabajar cuando la contrapre- sin excede en un 40% a l a presin de entrada.

    Tipo de Laberinto La figura 38 muestra un purgador sencillo de laberinto. El condensado entra por "A" y encuentra un nmero de deflectores ajustable5 "3" que aumentan de dimetro en el sentido de entrada ' a salida. El condensado pierde presin gradualmente al pasar por cada una de estas restricciones. Como consecuencia, parte del condensado revaporiza en cada una de las cmaras generadas por los bafles, con lo que el flujo de condensado se frena, impi- diendo l a salida de vapor.

    Las placas deflectoras pueden ser variadas de posicin ajustando el eje "C". Si el espacio que se deja entre los deflectores y el cuerpo del purgador es importante pasar condensado y vapor. Si las tolerancias, por el contrario, son muy pequeas slo descargar conden- sado fro. Ventajas del Tipo de Laberinto Este tipo de purgador es pequeo comparado con su capacidad de descarga y no presenta averas mecnicas a l no tener partes mviles.

    Desventajas del Tipo de Laberinto El purgador de laberinto debe ser ajustado manualmente cuando hay variaciones impor- tantes de la presin del vapor o de la carga de condensado. Si el ajuste no es el adecuado a las condiciones de operacin, se puede producir prdida de vapor o anegamiento por condensado.

    Placa Orificio Consiste en un agujero f i jo dimensionado para el paso del condensado que, tericamente, se va a generar en el equipo o planta a drenar.

    Ventajas de la Placa Orificio No requiere mantenimiento al no tener partes mviles. Pueden incorporar un fi l tro que evite su obturacin. Son extremadamente pequeos en relacin con su capacidad de drenaje y se eliminan prcticamente las prdidas por radia- cin.

    Desventajas de la Placa de Orificio Las principales desventajas de la placa de orifi- cio radican en tener que fijar el tamao del agujero, el cual debe ser forzosamente peque- o. El aire slo puede descargar muy lenta- mente en el arranque. Aun cuando se insta- lan filtros, la suciedad puede bloquear el orificio.

    Si no llega condensado, se perder vapor constantemente a travs del orificio. Este aumentar de dimetro gradualmente por erosin, incrementando consecuentemente las prdidas potenciales de vapor.

    Como en general las puntas de condensa- do llegan a representar de 3 a 4 veces la carga normal, es lgico que los orificios de dimetro fijo causen anegamiento del espacio dedicado al vapor cuando tales condiciones se presen- tan.

    Fig. 38 Purgador de laberinto