100% Seco!!!
¿Sabía usted que las calderas no generan vapor 100% vapor seco? Cuando una caldera calienta el agua, las burbujas que rompen la superficie del agua incorporan pequeñas gotitas de agua en la corriente de vapor. A menos que se use un sobrecalentador, esto causará que el flujo de vapor esté parcialmente húmedo (vapor húmedo) debido a la presencia de líquido.
Esta condicion de generacion de humadad se soluciona instalando un separador de gotas a la salida del caldera o asegurarce que el manifopld esta bien dimencionado y esta cumpliendo esta funcion.
Porcentaje de Sequedad
El porcentaje de sequedad del vapor es usado para cuantificar la cantidad de agua que lleva el vapor. Si el vapor contiene 10% en masa de agua, se dice que es 90% seco, o tiene un porcentaje de sequedad de 0.9. Por ejemplo una mala operación de la caldera , puede originar vapor de mala calidad, una humedad 10%!.
La sequedad del vapor es importante porque tiene un efecto directo en la cantidad de energía transferible contenida en el vapor (usualmente el calor latente), lo cual afecta la calidad y la eficiencia del calentamiento. Se puede esperar pérdida de capacidad de transferencia de calor de 35%. Y pérdidas en la capacidad de producción de hasta 50%
Por ejemplo, el vapor saturado (100% seco) contiene 100% del calor latente disponible a la presión dada. El agua saturada, que carece de calor latente, tiene 0% de sequedad y contiene sólo calor sensible.
Sequedad del Vapor = 100% – [% de Contenido de Agua] (en masa)
Calcular el Calor Total del Vapor Húmedo
Las tablas de vapor contienen valores como la entalpía (h), el volumen específico (v), la entropía (s), etc. para el vapor saturado (100% seco) y para el agua saturada (0% de sequedad), pero típicamente no los tienen para vapor húmedo.
Estos pueden ser calculados simplemente considerando la relación vapor-agua, como se describe en las ecuaciones siguientes:
Volumen Específico (v) del Vapor Húmedo
ν = X • νg + (1 – X) • νf
donde:
X = (% / 100) de sequedad
νf = Volumen Específico del Agua Saturada
νg = Volumen Específico del Vapor Saturado
Entalpía Específica (h) del Vapor Húmedo
h = hf + X • hfg
donde:
X = (% / 100) de sequedad
hf = Entalpía Específica del Agua Saturada
hfg = Entalpía Específica del Vapor Saturado – Entalpía Específica del Agua Saturada
Entropía Específica (s) del Vapor Húmedo
s = sf + X • sfg
- donde:
- X = (% / 100) de sequedad
- sf = Entropía Específica del Agua Saturada
- sfg = Entropía Específica del Vapor Saturado – Entropía Específica del Agua Saturada
Mientras el vapor sea más húmedo, serán menores su volumen, entalpía y entropía específicos porque al 100% de porcentaje de sequedad se tiene el valor de tablas. Como la sequedad del vapor tiene un efecto significativo en estos valores, para tener la mayor eficiencia de calentamiento es crucial suministrar vapor lo más cercano al 100% de sequedad.
La sequedad del vapor disminuye durante la distribución
Al transportar el vapor, las pérdidas por radiación de la tubería causan que parte del vapor pierda su calor latente y se convierta en agua, por tanto, disminuyendo la sequedad del vapor.
Puesto que el vapor húmedo no solo afecta la eficiencia de transferencia de calor, sino que también causa erosión a la tubería y a equipos críticos como las alabes de la turbina, es altamente recomendado tomar medidas preventivas como instalar un separador de humedad para retirar todo el condensado arrastrado.
La consecuencia del vapor húmedo no solo es la pérdida de eficiencia térmica del sistema, también el mayor costo de mantenimiento, especialmente valvulas trampas de vapor y accesorios, reduciendo la vida útil de los equipos y disminuyendo la confiabilidad.
Obtener Vapor Seco en los procesos es muy fácil:
- Operará las calderas eficientemente.
- Instalar el manifold de vapor adecuado.
- Aislar eficientemente las redes de distribución de vapor.
- Separa adecuadamente el condensado producido en el transporte.
- Estabilizar la operación de su sistema de vapor.
Fuente: Adaptación – original en TLV
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