Sistemas de calefacción y traceado de vapor

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Sistemas de traceado de vapor Spirax SarcoUn fiable y eficiente sistema de calefacción de traceado es un componente vital dela maquinaria de procesos moderna. Su uso asegura el mantenimiento de la viscosidadde bombeo óptima y que el producto no se solidifique o resulte dañado a la vezque se evitan males causados por condiciones ambientales adversas.

Ningún otro método de calefacción de traceado ofrece tantos beneficios como el vaporen términos de eficiencia, bajos costes de funcionamiento, manejo, flexibilidady, sobre todo, seguridad.

Spirax Sarco ha proporcionado conocimientos, servicios y productos para el control y uso eficiente del vapor en sistemasde traceado durante más de 85 años. Tenemos una gran experiencia en su uso en todas las ramas industriales,cosa que nos permite ofrecer un mejor servicio a nuestros clientes, para que disfruten de los beneficios del traceado del vapor.

Conectores universalesMontaje rápido de dos tornillos.Único conector para diversostipos de purgador.Opción de válvula de aislamiento integral.

Purgadores termodinámicosElimina condensado en el momento de formación.Pequeño y ligero de peso.Resistente a la congelación.Opción con conectores universales con montaje rápido.

Vapor

Mainfolds de tuberíaFabricación en un campo muy reducido.Bajos costes de proyecto.Fácil mantenimiento.Ahorro de espacio.Reducción de pérdidas de calor.

Controles de temperaturaPreviene posibles daños del producto.Reduce desperdicio de energía.Autoaccionadas.Construcción resistente.

Sistema de traceado Spirax Sarco para aplicaciones críticas

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Sistemas de control de purgadoresDetecta fugas de vapor.Detecta obstrucciones en la línea.

Purgadores de presión equilibrada selladosGama de opciones de cápsula.Pequeños y ligeros.Opción con conectores universales con montaje rápido.

Las ventajas del sistema de calefacción por traceado las conocen muy bienpor su experiencia muchos ingenieros y operadores de maquinaria de todo el mundo

Eficiencia: El vapor es el más eficiente de todos los portadores de energía calorífica. Muchas veces, estos sitemas detraceado pueden aprobechar el vapor del proceso sobrante que de otra manera sería desperdicado.

Controlabilidad: Las temperaturas precisas del producto pueden ser mantenidas y el traceado puede activarse o desactivarseautomáticamente para ajustarse a las condiciones ambientales. Las líneas del producto vacías pueden serprecalentadas y el vapor limpiarse sin ningun tipo de problema. Cuando se demanda más calor, se abastece de forma automática.

Fiabilidad: Los sistemas de traceado son extremadamente resistentes. Su funcionamiento no se ve afectado por lascondiciones adversas y pueden resistir todos los golpes que pueda recibir en una fábrica de procesos.

Flexibilidad: El nivel de calefacción del traceado de vapor puede ajustarse muy facilmente sin necesidad de cambiarla instalación. La ampliación del sistema también resulta extremadamente sencilla.

Seguridad: El vapor es intrínsecamente seguro y su uso resulta adecuado para cualquier tipo de zona. Es el únicométodo de aplicaciones de traceado que no comporta ningún tipo de riesgo.

Económico: El concepto de traceado de vapor resulta muy simple. Es fácil de diseñar y de instalar y para su uso solo se necesitan componentes mecánicos muy sencillos que no requieren ningún tipo de fuente de energía.

Condensado

AislamientoSensor

DifusoresErosión reducida.Ruido reducido.

Línea del producto

Válvulas de purgaSelladas con fuelle.Libres de mantenimiento.Nivel de emisión cero.

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calor de lalínea de traceado

Producto

Aislamiento

La necesidad del traceado de vaporEl traceado de vapor resulta muy sencillo en su principio de funcionamiento. Cuando un producto en las tuberías estáa temperatura más alta que el aire que lo rodea, el calor atravesará las paredes de la tubería e irá hacia el aire.

Esta pérdida de temperatura provocará una caída de la temperatura del producto. Aislando la tubería disminuirá de formasignificativa el porcentaje de calor que se pierde pero, ningún aislante es 100% efectivo.

El vapor es un portador de energía muy eficiente con una relación fija entre su presión y su temperatura. Puede transportarel calor durante largas distancias y abandonarlo a una temperatura constante.

Para compensar el calor perdido, unas tuberias de vapor de pequeño diámetro, también llamadas "de acompañamiento",se incorporan a la línea del producto. El calor del vapor pasa a la línea de producto y sustituye al que se va perdiendo.

La cantidad de calor transmitida, y por lo tanto, la temperatura del producto, puede ser regulada de forma muy fácil con unos simplessistemas de control autoaccionados. El mismo método puede utilizarse para acondicionar el producto en las épocas más frías del año,permitiendo el vapor dentro de la línea de traceado solo cuando la temperatura ambiental esté por debajo de un cierto nivel.

Vapor

Tubería recubiertaEliminador de aire

Línea de traceado

Entrada de vapor

Mainfoldde distribución

de vapor

Conectoruniversal Purgador UTD

Control TA10A consensor de ambiente

Línea de producto

Salida de condensado

Mainfoldde recogidade condensados

Purga con difusorAplicación de los sistemas de traceado Spirax Sarco para situaciones no-críticas

PurgadorUBP30

Tipos de sistemas de calefacción por traceado de vaporEn Spirax Sarco, somos capaces de proporcionar a nuestros clientes consejo y productos para todos los tipos de traceadode vapor, desde el acondicionamiento del producto a las épocas invernales, hasta las aplicaciones recubiertas más críticas.

Aplicaciones recubiertas - Método usado en condiciones ultracríticas, básicamente cuando se ha de mantener el producto todo el tiempo a una temperatura elevada. El uso de cubierta de vapor permite un rápido precalentado de la tubería.

Aplicaciones críticas - Los traceados se usan para mantener la temperatura de un producto que puede solidificarse o dañarse en el caso que su temperatura descienda por debajo de un nivel predeterminado.

Aplicaciones no-críticas - Se procura mantener la viscosidad del producto a su nivel óptimo de bombeo.

Anticongelación - Se asegura que las tuberías no van a sufrir daños por congelación en condicionesclimatológicas adversas.

Aplicación en instrumentos - Tuberías de pequeño diámentro, normalmente de unos 10mm, usadas para proteger medidores de caudal, válvulas de control, estaciones de muestras, líneas de impulso, etc...

Calor perdidopor el productoen las tuberías

Línea de producto

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Determinando las necesidades de traceado

Como calcular la demanda de vaporPara calcular la demanda de vapor real, se puede usar la sencilla fórmula que exponemos a continuación:-

Demanda total de vapor

Demanda de vapor individual por cada traceado

Acero (Diámetro de paso) Cobre (Diámetro exterior)

Presión vapor 3 bar r 5 bar r 7 bar r 9 bar r 3 bar r 5 bar r 7 bar r 9 bar r

Diámetro 15 20 15 20 15 20 15 20 15 20 15 20 15 20 15 20traceado mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm

10 113 145 125 161 135 174 143 184 80 107 89 119 96 129 102 135

50 79 101 92 118 101 130 109 141 56 75 65 87 72 97 78 104

75 58 74 71 91 80 103 88 114 41 55 50 67 57 77 63 84

100 37 47 50 64 59 76 67 86 26 35 35 47 42 56 48 64

150 - - 8 10 17 22 25 32 - - 5 7 12 16 18 24

Diámetro de la tubería de procesos

100 mm 150 mm 200 mm 250 mm 300 mm 400 mm 500 mm

Grosor del 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100 50 100aislamiento mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm

25 14 9 20 12 24 14 29 16 33 18 41 23 51 2875 43 26 59 35 72 41 87 49 101 56 123 68 151 82

100 58 36 77 46 97 55 116 66 135 75 164 91 201 109125 71 45 97 58 120 70 145 82 168 94 206 113 252 136150 86 54 116 69 144 84 174 99 201 113 246 136 301 163175 100 62 136 81 168 98 202 115 235 131 288 158 352 191200 115 71 155 92 192 112 231 131 268 151 329 181 403 217

Prod

ucto

/am

bien

teDi

fere

ncia

de te

mpe

ratu

ra en

°C

Tabla 1 Calor perdido por las tuberías de procesos aisladas - W/m

Tabla 2 Transmisión del calor de las líneas de traceado a la línea de productos - W/m

Nota: Aislamiento de la conductividad térmica de 0,05W/mK con calorifugado

Tem

pera

tura

del

prod

ucto

en

°C

� = � x L x 3.6h fg

� = � x L x 3.6h fg x n

� = Demanda de vapor (kg/h)� = Calor predido de la tabla 1 (W/m)L = Longitud de la tubería del producto traceado (m)h fg = Entalpía específica de evaporación (kJ/kg)

3 bar r = 2 133 kJ /kg5 bar r = 2 086 kJ /kg7 bar r = 2 048 kJ /kg9 bar r = 2 015 kJ /kg

n = Número de traceados paralelos por longitud de la tubería del producto

Para seleccionar el tamaño y el número de las líneas que requiere una determinada aplicación, debe determinarse el porcentaje de calor perdido por las tuberías del producto bajo las peores condiciones posibles de diseño.

Este porcentaje de calor perdido depende de la diferencia entre la temperatura del producto y la del ambiente. Hay otros factores, como puedan ser la conductividad térmica del aislamiento, la velocidad del viento en el ambiente exterior a las tuberías o la capacidad de emisión de la superfície de aislamiento que también afectarán a esta pérdida de calor.

La tabla 1 proporciona las pérdidas de calor para tuberías del producto aisladas de hasta 500mm de diámetro y con dos medidas alternativas de grosor de aislamiento: 50mm y 100 mm. La tabla proporciona las diferencias de temperaturacalculando una velocidad media del viento a 10 m/s, condición adecuada para la mayoría de las aplicaciones.

Una vez determinada la pérdida de calor por metro de la tubería aislada del producto a partir de la tabla 1, podemos escogerla línea de traceado de vapor adecuada en la tabla 2. En algunos casos podemos necesitar varias líneas colocadas en paralelo.

La tabla 2 proporciona las cantidades de transmisión de calor desde las líneas de traceado de vapor hasta la línea del producto.Las pérdidas de la línea de traceado al exterior a través del aislamiento se han tenido en cuenta.

El uso de un cemento transmisor de calor como nexo entre el traceado y la línea del producto multiplicará los resultados que mostrábamos en la segunda tabla por dos.Podemos prevenir también la transmisión irregular del calor y las zonas calientes.

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Determinando las necesidades del traceado. EJEMPLONecesitamos mantener una temperatura de 100ºC en una línea de 300mm. La temperatura ambiente mínima del diseño es de -15ºC, la presión del vapor es de 5 bar r y la línea tiene una longitud de 200m. La línea del producto tiene un grosor de aislamiento de 100mm. con calorifugado de alumino. Las líneas de traceado serán de acero, y se colocarán en longitudinales de 50m.

Primer paso - Determinar la pérdida de calor en la línea del producto

1.1 Diferencia entre la temperatura del producto y el ambiente = 100ºC-(-15ºC) = 115ºC.1.2 De la tabla 1, escoger la línea de diferencia de temperatura que quede por encima de 115ºC o sea 125ºC.1.3 Seguir la línea de diferencia de temperatura hasta llegar al diámetro de tubería (300mm) con su grosor

de aislamiento (100mm).1.4 Leer el valor de pérdida de calor 94W/m .

Segundo paso - Seleccionar el traceado(s) adecuado(s)

2.1 De la tabla 2, seleccionar en la columna de la izquierda la temperatura del producto (100ºC)2.2 Seguir la línea hasta la columna de la presión (5 bar) del metal que corresponde (acero).

Traceado de 15mm de paso = 50 W/m transmisión de calorTraceado de 20mm de paso = 64 W/m transmisión de calorEn este caso seleccionaremos dos traceados de 15mm de diámetro que colocaremos en paralelo para proporcionarlos 94W/m necesarios para compensar las pérdidas de calor de la línea de productos. En caso que se usasecemento transmisor de calor, solo sería necesaria una línea de traceado de 15mm de diámetro.

Productos Spirax Sarco de traceado de vaporSpirax Sarco fabrica una gama de productos de alta calidad para sistemas de traceado de vapor.Si quiere saber cuales son las opciones más adecuadas para su sistema de traceado,contacte con su compañía Spirax Sarco más cercana.

Tercer paso - Calcular la demanda de vapor

3.1 Demanda total de vapor

3.2 Demanda individual de vapor por cada traceado

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Purgadores con conector universalSpirax Sarco fabrica una gama completa de purgadores

ligeros hechos de acero inoxidable para aplicaciones de traceado.

completamente fiable bajo cualquier tipo de condición adversa. Los purgadores de conector universal pueden ser sustituidos muy

rápidamente sin que sea necesario manipular la línea de traceado.

Distrubución del vapor y mainfolds de colección del condensadoLos mainfolds de acero forjado proporcionan un gran ahorro de espacio. Se suministran con válvulas integrales de pistón y eliminancompletamente la necesidad de fabricación o pruebas en campo.Los kits de montaje y las cubiertas de aislamiento facilitan la instalación.

Su resistente diseño asegura un funcionamiento completamente

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94 W/m x 200 m x 3,6= 32 kg/h

2 086 kJ/kg

94 W/m x 50 m x 3,6= 4 kg/h

2 086 kJ/kg x 2

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Indicadores de estado de los purgadoresSpiratec proporciona un sencillo y preciso método de control del rendimiento

de los purgadores bajo distintas condiciones. Ayudará a ahorrar energíainformando de los purgadores que han fallado en posición abierta y

también protegerá aplicaciones de traceado críticas señalando los purgadores que han fallado en posición cerrada.

▲▲ Controles de temperatura autoaccionados

Estos sistemas independientes de control de la temperaturaresultan sencillos y fiables, son intrínsecamente seguros, y además norequieren ninguna fuente energética externa. La gama de control TA10 está diseñada específicamente para aplicaciones de traceado.Está fabricada en acero inoxidable con estanqueidad del vástago de laválvula mediante fuelle.

▲ DifusoresInstalados en la salida de los purgadores de vapor o las válvulas de purga que descargan a la atmósfera, los difusores Spirax Sarco reducenen gran parte el problema del ruido y la erosión. A una distancia de unmetro, conseguiremos reducir el nivel de presión del sonido en un 80%.

▲ Válvulas reductoras de presión pilotadasSe dispone de una amplia gama de estas válvulas para aquellasaplicaciones donde sea necesario reducir la presión del vapor.Las válvulas reductoras de presión pilotadas Spirax Sarcoproporcionarán un preciso control de la presión secundariaallí donde la temperatura del traceado necesita ser constanteo no debe sobrepasar un nivel predeterminado.

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Válvulas de interrupción selladas con fuelleLas válvulas de interrupción selladas con fuelle son válvulas deemisiones cero de larga vida y sin mantenimiento. Su robustaestructura no se ve afectada por las vibraciones y funcionará

bajo un amplísimo rango de presiones y temperaturas.

12 SB-GCM-12 CM Issue 2

Spirax Sarco proporciona conocimientos,servicio y productos a lo largo del mundopara el control y el uso eficiente del vapory otros fluidos industriales

Si tiene dificultad para encontrar su delegación local más cercana, porfavor contactecon nosotros en el número indicado a continuación.

Servicio mundial Spirax SarcoEuropaAlemania KonstanzAustria ViennaBelgica ZwijnaardeDinamarca CopenhagenEspaña BarcelonaFinlandia HelsinkiFrancia TrappesHungria BudapestIrlanda DublinItalia MilanNoruega OsloPaises Bajos MaarnPolonia VarsoviaPortugal LisboaReino Unido CheltenhamRepública Checa PragaRusia San PetersburgoSuecia StockholmSuiza Zürich - Zollikon

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Soporte en todo el mundo de un equipo de 3.900 empleados.

Acceso a la experiencia y productos de Spirax Sarco en las39 compañías del grupo en 32 países.

Información valiosa, consejo e intercambio de ideas en loscursos de entrenamiento del cliente mantenidos encualquiera de los 31 centros de entrenamiento en todo elmundo.

Un exhaustivo abanico de productos de la más alta calidad.

AmericasArgentina Buenos AiresBrasil São PauloCanadá TorontoMexico MonterreyUSA Columbia S.C.

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Spirax Sarco S.A.Sant Josep 130, 08980 Sant Feliu de Llobregat

Tel: 936 857 929 Fax: 936 857 011E-mail: SpiraxSarco@es.SpiraxSarco.com

Internet: www.SpiraxSarco.com/esTraducido por Salvador Aguirre de Cárcer

Controles de caldera

Medidores de caudal

Válvulas de controlactuadas neumática yeléctricamente

Válvulas de reducción depresión

Válvulas de control detemperatura automáticas

Controladoreselectrónicosprogramables

Controladoresneumáticos

Válvulas de seguridad

Purgadores de vapor

Sistemas de monitoreode purgadores

Bombas de condensado

Tanques de revaporizado

Separadores

Filtros

Válvulas de aislamiento

Válvulas de retención

Humidificadores

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Gestión de purgadores devapor