Este documento resume los principales problemas asociados con una mala distribución de vapor en líneas de vapor, incluyendo condensado en tuberías, golpes de ariete causados por condensado, y aire en tuberías. También explica cómo instalar drenajes y eliminadores de aire adecuados para prevenir estos problemas y mejorar la transferencia de calor del vapor.

1. Sistemas de vapor
Distribución en líneas de vapor
Ing. Alexis Huamani Uriarte
Especialista Técnico Comercial en Procesos Industriales

2. Resumen del expositor
 Titulado en Ingeniería Electrónica con mención en Control
y Automatización Industrial de la UNIVERSIDAD NACIONAL
DEL CALLAO.
 Especialista técnico comercial en procesos industriales y
movimiento de fluidos, con conocimientos en Sistemas de
vapor, Válvulas, bombas industriales, compresores de aire,
Instrumentación de campo y Automatización Neumática.
 Miembro de IEEE (Institute of Electrical and Electronics
Engineers) e ISA (International Society of Automation).
Ing. Alexis Huamani Uriarte

3. Contenido
1. ¿Qué es el vapor?
2. Problemas con una mala distribución de vapor
1. Condensado en tuberías
1. Condensado formado en la distribución
2. Golpes de ariete
3. Drenajes en línea de distribución
2. Aire en tuberías.
1. Influencia en transferencia de calor.
2. Ubicación de eliminadores de aire.
3. Separadores de humedad
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4. ¿Qué es el vapor?
Estado Gaseoso
del agua
Medio para
transferir energía
calorífica de un
punto a otro
Una vez que el agua
alcanza su temperatura
de saturación a una
presión determinada,
realiza su cambio de
fase a vapor (gas).
La caldera inyecta energía
calorífica al agua transformándola
en vapor.
El vapor recorre las tuberías hasta
llegar al proceso. Entrega esta
energía calorífica y se transforma
en condensado (agua nuevamente)
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5. Problemas con una mala distribución de
vapor
Condensado en tuberías
Presencia de agua en las tuberías, debido a la condensación del vapor desde la
generación y el trayecto hasta el equipo final.
Aire en tuberías
El aire es arrastrado por el sistema hasta el equipo final y finales de línea, donde
deberá ser eliminado.
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6. Condensado formado en tuberías
 Condensado formado cada 50 m en el arranque (Kg/h)
 Temperatura ambiente 22°C. Tubería aislada con 80% de eficiencia.Ing. Alexis Huamani Uriarte

7. Condensado formado en tuberías
 Condensado formado cada 50 m durante proceso (Kg/h)
 Temperatura ambiente 22°C. Tubería aislada con 80% de eficiencia.Ing. Alexis Huamani Uriarte

8. Condensado formado en la distribución
VAPOR
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9. Condensado formado en la distribución
La película de agua formada
por la condensación del
vapor reduce la
transferencia térmica en el
proceso, requiriendo por
tanto mayor consumo.
El condensado presente en la
tubería puede ser arrastrado
en forma de “olas” generando
el conocido “golpe de ariete”
Problemas causados por
el condensado en la
distribución.
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10. Golpe de ariete
 Cuando el condensado es arrastrado a través de la tubería
por medio del vapor, este embolo hidráulico llega a
impactar en alguna parte de la instalación ocasionando
daño considerable.
 Durante el impacto, la fuerza con la que choca puede
llegar a ser hasta 171.9 veces mayor que la fuerza del
vapor saturado.
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11. Golpe de ariete
Imagen de: www.vaporparalaindustria.com
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12. Golpe de ariete – Causas principales
1) Realizar una mala
ramificación
Cuando se requiera hacer una
ramificación en las tuberías
de vapor principal, esta
deberá hacerse por arriba del
tubo y no por debajo de el
para evitar que el
condensado ingrese
directamente a la línea.
Correcto
Incorrecto
VAPOR VAPOR VAPOR
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13. Golpe de ariete – Causas principales
2) Mala Instalación de
reducciones
Cuando reducimos el
diámetro de una tubería de
vapor, debemos elegir
conexiones tipo
“Excentricas” y no
“concéntricas”, así
evitaremos que se generen
“bolsas de condensado”
antes del cambio de
diámetro.
Correcto
Incorrecto
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14. Golpe de ariete – Causas principales
3) Mala Instalación de Filtro Y
Aunque puede no parecer
importante, cuando se trata
de vapor la canastilla del
filtro debe estar paralelo al
piso
¿Para que?
Para evitar que la canastilla
se vaya llenando poco a poco
de condensado y sea
arrastrado por el vapor
cuando esta se encuentre
llena de agua.
Correcto
Incorrecto
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15. Golpe de ariete – Causas principales
4) Falta de drenajes en
distribucion
La falta de drenajes de
condensado en el transcurso
de la tubería y el mal
dimensionamiento de las
piernas colectoras generarán
que no se pueda eliminar
totalmente el condenado.
Correcto
Incorrecto
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16. Golpe de Ariete - Consecuencias
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17. Drenaje en Líneas de distribución.
 La correcta instalación, dimensionamiento y selección de los drenajes
en la línea de distribución nos ayudaran a ir eliminando el condensado
que se vaya formando.
 Los drenajes deben colocarse en promedio cada 30-50 metros.
 Las tuberías deben estar inclinadas a fin de facilitar la eliminación de
condensado hacia las piernas colectoras.
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18. Drenaje en líneas de distribución
PIERNA COLECTORA
Donde se deposita el condensado
Para posteriormente ser eliminado
Por el paquete de trampeo
ARREGLO DE TUBERIAS
Cada 30-50 metros debe tener
Una pierna colectora
Las tuberías deben tener
Una inclinación que facilite el
Desplazamiento fácil del
condensadoIng. Alexis Huamani Uriarte

19. Dimensionamiento de pierna colectora
D1 2” 2½” 3” 4” 5” 6” 8” 10” 12” 14” 16” 18” 20” 24”
D2 2” 2½” 3” 3” 4” 4” 6” 6” 8” 8” 8” 10” 10” 10”
DN2 ¾” 1” 1 ½” 2”
DN1 Unica medida de paquete de purga de ½”
L Unica medida, considerar de 10 a 12”
D1
D2
DN2
DN1
L
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20. Finales de Línea
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21. Aire en tuberías
Influencia en la transferencia de calor
 En la distribución de vapor también encontraremos presencia de aire.
 El Aire a comparación del vapor no es un medio tan eficiente para la transferencia de calor.
 El aire debe eliminarse en el equipo final, y en los finales de línea.
Ejemplo:
 Consideremos que nuestro vapor tiene una concentración del 20% Aire y 80% Vapor.
 P total : 3 Bar, por teoría la temperatura para esta presión debería ser 143.7°C
 Aplicamos Ley de Dalton: PTot = % AirexPTot + % VaporxPTot (Ptot = Presion Total)
 Aplicando esta operación: 3=20%x3 + 80%x3
 Por lo tanto obtenemos que:
 Presion de aire: 0.6 Bar
 Presion de vapor: 2.4 Bar
 Temperatura correspondiente: 138 °CIng. Alexis Huamani Uriarte

22. Aire en tuberías
ubicación de eliminadores de aire
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23. Separadores de Humedad
Son equipos mecánicos cuya función es la de eliminar las gotas de
condensado presentes en el vapor, por medio de la brusca
reducción de la velocidad del vapor. Alterando también
bruscamente la energía Cinetica.
Adicionalmente, existen en su interior una especie de
deformaciones, ayudando de esta forma a que las gotas de
condensado caigan a la parte inferior del separador.
Aplicación:
Antes de equipos principales (Reductoras, válvulas de control) o
procesos finales, para garantizar un vapor seco y libre de
perdidas, y evitar que las gotas de condensado a gran velocidad
vayan desgastando las válvulas de control.
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24. Separadores de humedad
Instalación Típicas
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25. Gracias.
Ing. Alexis Huamani Uriarte
Especialista técnico comercial // Procesos Industriales
e-mail: ahuamani@ieee.org
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