Este documento trata sobre los sistemas de vapor, incluyendo los elementos clave como calderas, bombas, tanques, intercambiadores de calor, purgadores y eliminadores. Explica cómo distribuir el vapor a alta presión tiene ventajas como tuberías más pequeñas y mayor rendimiento de la caldera. También cubre cómo dimensionar correctamente las tuberías de vapor y condensado, así como los puntos importantes de drenaje e inclinación para evitar problemas.

1. Sistemas de vapor
En el curso de Plantas de
vapor se inicia con la
actual presentación en la
cual se visualiza los
diferentes elementos a
considerar en la
distribución de vapor.

2. Sistema de vapor
Caldera
Marmita
Bomba.
Tanque alimentación
Alimentación
agua
Condensado
Condensado
Vapor
Vapor
Depósito con
serpentín
Intercambiador
Aportación agua

3. Eliminación de agua y aire en el vapor
• Solución a los problemas de agua y aire:
– Purgadores
– Eliminadores
• Son válvulas automáticas que abren en presencia de agua o aire y cierran con
vapor
Purgador
Eliminador aire
Marmita
Purgador
Eliminador aire
Final tubería

4. Tablas del vapor
ENTALPIA ESPECIFICA
Presión
manomé-
trica (bar)
Temp.
ºC
Agua
kJ / kg
Evaporación
kJ / kg
Total
kJ / kg
Volumen
específico
m3 / kg
0
1
2
3
4
5
6
7
100
120.42
133.69
143.75
151.96
158.92
165.04
170.5
419
506
562
605
641
671
697
721
2257
2201
2163
2133
2108
2086
2066
2048
2676
2707
2725
2738
2749
2757
2763
2769
1.673
0.881
0.603
0.461
0.374
0.315
0.272
0.24
Presión
absoluta
bar
1
2
3
4
5
6
7
8

5. La distribución a alta presión tiene las siguientes ventajas:
 Tubería de vapor mas pequeña con menor pérdida de calor y coste de material
 En los procesos con presión mas baja, la reducción mejora la calidad del vapor
 La caldera tiene mayor rendimiento trabajando con presión alta.
Distribuidor vapor Sistema de purga
Estación reductora presión
Vapor de caldera
Separador
Vapor alta presión
Eliminador
Aire
Distribución del vapor

6. Dimensionado de tuberías
+ Coste
+ Pérdidas calor
+ Condensado
+ Velocidad
+ Caída de presión
+ Erosión.
Sobredimensionada
Subdimensionada

7. ¿Cómo elegimos el tamaño?
• Considerando: Velocidad y Caída de presión
• La velocidad del vapor no debe sobrepasar:
– En líneas principales 25 a 35 m/seg
– En derivaciones 20 a 25 m/seg.
• La caída de presión no debe superar un determinado valor,
para asegurar que el vapor llega a los puntos de consumo
con la presión necesaria
L
Caudal vapor
P1 P2

8. GRÁFICO PARA DIMENSIONAR TUBERÍAS DE VAPOR SATURADO Y VAPOR
RECALENTADO ( Cálculo del Diámetro)

9. GRÁFICO PARA DIMENSIONAR TUBERÍAS DE VAPOR SATURADO Y VAPOR
RECALENTADO ( Cálculo de la Caída de Presión)

10. Dimensionado de tuberías de condensado
15 mm 20 mm 25 mm 32 mm 40 mm 50 mm 65 mm 80 mm 100 mm
Pérd. carga
mbar por m Caudal condensado kg/h
0,5 123 286 538 1172 1787 3447 6949 10859 22154
0,8 * 160 370 695 1510 2300 4427 8972 13925 28350
1 180 418 785 1701 2590 4990 10115 15649 31879
2 265 611 1143 2472 3760 7221 14560 22589 45931
Caudal de agua en tuberías de acero:
• Las tuberías de condensado deben tener una sección que
permita llevar el condensado y el revaporizado que se forme. Si
van llenas de condensado se presurizan.
• Una forma práctica de dimensionado consiste en considerar el
doble de caudal de condensado.

11. Golpe de ariete
Pandeo en la tubería
Bolsa de condensado
Vibraciones y ruidos
causados por
golpe de ariete
Condensado

12. Drenaje de tuberías
Vapor Separador
Válvula V.retención Purgador Detector fugas Filtro Válvula

13. Inclinación y drenaje de tuberías
Las tuberías de vapor deben drenarse en :
– Puntos bajos
– Tramos rectos (cada 50 metros máximo)
– Finales de línea.
Vapor
Elevación
Puntos de drenaje
30 - 50m
Inclinación 1/250
Flujo vapor

14. Puntos de drenaje
Correcto
Condensado
Pozo de goteo
Conjunto purgador
Sección
Sección
Conjunto purgador
Vapor
Vapor
Incorrecto.

15. Eliminación de aire
Final línea de vapor
Purgador
termodinámico
Aire
Eliminador
termostático de aire
Condensado
Vapor

16. Reducción en líneas de vapor
Vapor
Vapor
Condensado
Correcto
Incorrecto

17. Filtros en alimentación de vapor
Los filtros en las líneas de vapor, pueden ser una fuente de
problemas de golpes de ariete. Para evitarlos deben montarse
con la cesta en posición horizontal.
Filtro
Válvula de control
V
a
p
o
r

18. Conexión de las derivaciones
La conexión de una
derivación por la parte alta
de la tubería principal
asegura un vapor más
seco en el proceso.
 Correcto Incorrecto
CondensadoCondensado
Vapor Vapor

19. Drenaje de una derivación
Válvula de
Interrupción
Conjunto de drenaje
Tubería principal
Vapor
• El condensado se
acumula delante
de la válvula
cerrada y se
introducirá con el
vapor cuando
abra
• Es conveniente el
drenaje en el
punto bajo de la
derivación.