Purgador de vapor de cubeta invertida

Una trampa de vapor de cubeta invertida es una trampa de vapor mecánica que funciona empleando el principio de diferencia de densidad entre el agua y el vapor. El vapor que entra en la trampa de vapor de cubeta invertida hace flotar la cubeta y cierra la válvula de descarga. El condensado que entra en la trampa de vapor de cubeta invertida altera la cubeta a un peso que se hunde y abre la válvula de descarga de la trampa para expulsar el condensado. Los fabricantes de purgadores de vapor de cubeta invertida diseñan el purgador de forma que sea posible purgar dióxido de carbono y aire continuamente a la misma temperatura del vapor. A medida que la cubeta se mueve hacia abajo y hacia arriba en el condensado, un mecanismo de enlace conectado a la cubeta abre o cierra la válvula de descarga que atrapa el condensado o permite que salga. La máxima eficacia se consigue cuando el espacio de vapor se mantiene libre de condensado. 

Figura: Purgador de vapor de cubeta invertida.

 

¿Cómo funciona el purgador de cubeta invertida?

Como su nombre indica, una trampa de vapor de cubeta invertida se compone de una cubeta invertida que está unida a una válvula mediante un mecanismo de palanca. Los fabricantes de purgadores de vapor de cubeta invertida diseñan el purgador con un orificio de ventilación en la parte superior. La siguiente figura muestra el funcionamiento de una trampa de vapor de cubeta invertida como se describe a continuación: 

1. Inicialmente, el cubo cuelga hacia abajo, lo que hace que saque la válvula de su asiento habitual. Esto hace posible que el condensado fluya por el fondo del cubo para llenar el cuerpo y salir por la salida. 
2. En el segundo paso, el vapor llega haciendo que el cubo flote. Esto hace que se eleve y cierre la salida. 
3. En el tercer paso, el purgador de cubeta invertida se cierra hasta que el vapor de la cubeta se condensa o burbujea a través del orificio de ventilación situado en la parte superior del purgador. Posteriormente se hunde y arranca la válvula principal de su asiento. El condensado que se ha acumulado se libera y el ciclo vuelve a empezar. 

En el paso (ii) llegar a la trampa al principio hace que la cubeta flote y cierre la válvula. El orificio de venteo de la cubeta es necesario para permitir que el aire escape a la parte superior de la trampa de vapor de cubeta invertida para la descarga final a través del asiento de la válvula principal. El diferencial de presión y el orificio son pequeños, lo que hace que el purgador sea lento al purgar el aire. 

Funcionamiento de un purgador de cubeta invertida

 

Tipos de purgadores de cubeta invertida

Los tipos de purgadores de vapor de cubeta invertida dependen de los materiales utilizados para fabricar el cuerpo y de las configuraciones de las tuberías. Como tal, los tipos son como se discute a continuación. 

Purgador de vapor de cubeta invertida totalmente de acero inoxidable

Se trata de un purgador de vapor de cubeta invertida cuyo cuerpo está fabricado con acero inoxidable a prueba de manipulaciones para que puedan soportar la congelación sin sufrir daños. Estos purgadores pueden utilizarse en goteos al aire libre, líneas de trazado y servicios que puedan experimentar congelación. Puede trabajar a altas temperaturas de hasta 427 ^oC y presiones de 4,5 mega Pascal 

Purgadores de vapor de cubeta invertida de hierro fundido 

Se trata de purgadores de vapor de cubeta invertida fabricados con material de hierro fundido. Este tipo de purgador se utiliza para servicio general a una presión de alrededor de 1,7 mega Pascal y 232 ^oC. Los fabricantes de purgadores de cubeta invertida fabrican estos purgadores con conexiones laterales que tienen filtros básicos y conexiones de salida superior y entrada inferior. 

Purgador de vapor de cubeta invertida de acero forjado 

Se trata de una trampa de vapor de cubeta invertida fabricada con material de acero forjado y utilizada en aplicaciones de alta temperatura y alta presión, incluido el vapor sobrecalentado. Estas trampas pueden soportar temperaturas muy altas de alrededor de 560 ^oC y presiones de 18,6 mega Pascal. 

Purgador de vapor de cubeta invertida de acero inoxidable fundido 

Se trata de purgadores de vapor de cubeta invertida destinados a aplicaciones corrosivas y de gran capacidad. Estas trampas son reparables y pueden soportar presiones de alrededor de 4.7 mega Pascal y 263^oC. 

 

Características de un purgador de cubeta invertida 

• La suciedad y los sedimentos se mantienen en suspensión hasta que se expulsan con el condensado. 
• El purgador de cubeta invertida evacua completamente el condensado a la temperatura de saturación. 
• Sólo tienen dos partes principales que son el cubo y el mecanismo de palanca. 
• El purgador de cubeta invertida no provoca subenfriamiento del condensado. 
• No tolera las temperaturas bajo cero. 
• Los ciclos están completamente cerrados o abiertos, lo que puede provocar ruidos. 
• Imprimación manual para mejorar la estanqueidad. 

 

Aplicaciones del purgador de vapor de cubeta invertida 

• Se utiliza en lavadoras. 
• Se utilizan en separadores de vapor. 
• Se utilizan en la trampa de goteo principal del proceso para mejorar las operaciones continuas. 
• Intercambiadores de calor sin ajustar el regulador de vapor.
• Se utilizan en zonas donde es necesario elevar el condensado o conducirlo a una línea de retorno húmeda. 
• Se utiliza en marmitas basculantes y sifones. 
• Aplicaciones de alta presión. 
• Secadoras de rodillos.

 

Características del purgador de vapor de cubeta invertida 

• Los componentes internos son de acero inoxidable para hacerlos resistentes a la corrosión. 
• Los cuerpos están hechos de hierro fundido, que es muy resistente, lo que aumenta la vida útil de la trampa. 
• Disponen de una amplia gama de presiones de asiento.
• Disponen de tapas fáciles de retirar para facilitar el mantenimiento en línea.
• Diseñado con un filtro opcional para reducir el número de conexiones de tuberías. 
• Se fabrican con un respiradero opcional para aumentar la rapidez de calentamiento. 

 

Ventajas del purgador de vapor de cubeta invertida 

• Puede soportar altos niveles de presión. 
• Tiene una amplia tolerancia para disuadir las condiciones de golpe de ariete. 
• Estos purgadores pueden utilizarse en aplicaciones de vapor sobrecalentado mediante el uso de una válvula de retención en la sección de entrada. 
• Tiene modo de fallo siempre abierto, lo que lo hace seguro cuando se utiliza en aplicaciones que necesitan este diseño, como el drenaje de turbinas. 
• Los fabricantes de purgadores de vapor de cubeta invertida aplican el concepto que hace que estos purgadores ahorren energía incluso en casos de desgaste. Estos purgadores pueden cerrarse o abrirse suavemente, lo que minimiza el desgaste en comparación con otros purgadores. 
• Fabricados con materiales resistentes a la corrosión. Materiales como el acero inoxidable, el hierro fundido y el acero forjado se utilizan para fabricar diferentes tipos de estas trampas. Estos materiales son muy fuertes y resistentes a la corrosión y al desgaste, por lo que resultan económicos. 
• Ofrece purga automática y continua de dióxido de carbono y aire sin peligro de atascos de aire ni retrasos en la refrigeración. 
• Puede funcionar contra contrapresión. Este purgador no tiene ningún efecto grave en su funcionamiento, excepto la reducción de su capacidad debido a la baja presión diferencial. 
• Libre de suciedad. El purgador de cubeta invertida está libre de suciedad ya que el asiento y la válvula están situados en la parte superior, lejos de las grandes partículas de suciedad que caen al fondo. 

 

Desventajas de los purgadores de vapor de cubeta invertida

• Estos purgadores expulsan el aire muy lentamente debido a unos orificios de pequeño tamaño en la cara superior del cazo. No se recomienda agrandar este orificio porque provocaría que el vapor pasara rápidamente durante el funcionamiento normal. 
• Necesita tener siempre suficiente agua en el cuerpo para sellar alrededor del cubo. Si se pierde este sello de agua, el vapor se perderá a través de la válvula de salida. Esto puede ocurrir a menudo cuando se produce una caída repentina de la presión del vapor. Esto puede causar que parte del condensado en la trampa se mezcle con el vapor. Como tal, el cubo entonces no flotaría haciendo que se hunda, y el vapor vivo pasará a través del orificio. 
• Puede ser necesaria una válvula antirretorno en la sección de entrada si el purgador se va a utilizar en un lugar en el que se prevean fluctuaciones de presión. El agua y el vapor pueden fluir libremente en la dirección indicada, pero no es posible un flujo inverso porque la válvula de retención quedaría forzada en su asiento. 
• Un purgador de cubeta invertida con vapor sobrecalentado a alta temperatura puede perder fácilmente el sello de agua. En tales condiciones, una válvula de retención sería muy necesaria. Algunos fabricantes de purgadores de vapor de cubeta invertida diseñan el purgador con una válvula de retención integral estándar. 
• Estos purgadores pueden dañarse por congelación si se instalan en un lugar expuesto a temperaturas bajo cero. Si el problema no es muy grave, sería necesario un revestimiento adecuado para evitarlo. 
• Tiene un orificio diseñado para trabajar hasta una determinada presión diferencial máxima. Si se somete el purgador a una presión diferencial superior a la recomendada, se cerrará y, por tanto, no descargará el condensado. 

 

Solución de problemas del purgador de vapor de cubeta invertida 

La presión es muy alta 

• Orificio agrandado por desgaste. Sustitúyalo. 
• El manómetro de presión de una caldera funciona mal. Ajuste una lectura más baja. 
• Compruebe que la presión que entra en el sifón es la recomendada. 
• Línea de retorno que crea una línea de alto vacío aumentando la presión diferencial. 

El purgador de cubeta invertida no recibe vapor ni condensado 

• Tubería o juntas de codo obstruidas. Compruebe las juntas y los codos para eliminar el material obstruido. 
• Válvula averiada. Compruebe cualquier válvula averiada que pueda alterar el caudal y sustitúyala si es necesario. 
• Un colador obstruido delante del sifón. Verifique si hay un colador obstruido y desatasque.

Un mecanismo interno defectuoso en el purgador de vapor de cubeta invertida 

• Compruebe si el mecanismo interno del sifón está roto y repárelo o sustitúyalo si es necesario. 

El cuerpo del purgador de vapor de cubeta invertida está lleno de residuos 

• Limpie el colador para eliminar la suciedad. 
• Monte el colador delante del sifón. 

El cubo está obstruido

• Instale el colador del sifón en la parte delantera. 
• Limpie el respiradero del cubo con un alambre de fregar. 

No hay descarga del purgador de vapor de cubeta invertida 

• No llega condensado al sifón. Podría deberse a la rotura de una tubería. Compruebe la tubería del sifón. Debido al calentador de agua con vacío que puede impedir el drenaje. Instale un disyuntor de vacío. 

Pérdida de vapor 

• La válvula no está bien asentada. Suciedad en el orificio. Elimine la suciedad. 
• Piezas de la trampa desgastadas. Compruebe si hay piezas desgastadas y sustitúyalas. 

El purgador de vapor de cubeta invertida pierde cebado 

• Cierre la válvula del purgador de entrada durante unos minutos, luego ábrala gradualmente y compruebe si el purgador recuperó el cebado. La pérdida de cebado puede ocurrir debido a caídas de presión frecuentes o repentinas. Compruebe también que las válvulas de retención funcionan. 

Purgador de vapor de cubeta invertida de flujo continuo 

• La trampa es muy pequeña. Sustitúyala por una trampa más grande. También puede utilizar trampas adicionales en una línea. 
• Condiciones anormales del agua. Esto podría deberse al cebado de la caldera o a la formación de espuma, que provoca un mayor flujo de agua en los conductos de vapor. Rectifique las condiciones del agua de alimentación. 

El sifón funciona pero las unidades no calientan correctamente 

• Instale purgadores de vapor de cubeta invertida en cada unidad. 
• Las trampas utilizadas son pequeñas para la tarea. Instale una trampa de mayor tamaño. 

El purgador de vapor de cubeta invertida falla si se conecta a la línea de retorno 

• El conducto de retorno es muy pequeño. Utilice un conducto de retorno más grande. 
• Conducto de retorno obstruido. Retire los materiales que causan la obstrucción. 

 

Resumen 

Una trampa de vapor de cubeta invertida es una trampa mecánica que funciona empleando el concepto de diferencias de densidad entre el agua y el vapor. El vapor entra en una cubeta invertida y hace que esa cubeta flote cerrando la válvula de descarga. El condensado que entra en esa trampa altera el peso de la cubeta haciendo que se hunda y se abra la válvula de la trampa para expulsar el condensado. Una ventaja de la trampa de vapor de cubeta invertida es que puede purgar dióxido de carbono y aire continuamente a la temperatura del vapor.

Las trampas de vapor de cubeta invertida se utilizan en diferentes aplicaciones tales como aplicaciones de alta presión, separadores de vapor, hervidores basculantes, equipos de lavandería, intercambiadores de calor entre otros. Las características de las trampas de vapor de cubeta invertida son mecanismo de cubeta y palanca de dos partes móviles, modo de falla normal abierto, capacidad de tolerar golpes de ariete, componentes internos hechos de acero inoxidable y otros materiales fuertes que pueden resistir la corrosión. Estos purgadores tienen la ventaja de que pueden soportar altas presiones, pueden trabajar en líneas de vapor sobrecalentado, son seguros ya que su modo de fallo es siempre abierto, ahorran energía con poco desgaste, están libres de suciedad en comparación con otros purgadores, y pueden funcionar contra contrapresión.