Las trampas de vapor son válvulas que filtran el vapor condensado y gases no condensables como el aire sin dejar escapar el vapor. Se usan principalmente para drenar condensados, eliminar gases y evitar pérdidas de vapor. Existen tres tipos principales: mecánicas, que usan la diferencia de densidad; termostáticas, que usan la diferencia de temperatura; y termodinámicas, que aprovechan el cambio de estado del condensado.

1. TRAMPAS DE VAPOR

2. ¿Qué es una Trampa de Vapor?
• Las trampas de vapor son un tipo de válvula automática
que filtra el condensado (es decir vapor condensado) y
gases no condensables, como lo es el aire, esto sin dejar
escapar al vapor. En la industria, el vapor es regularmente
usado para calentamiento o como fuerza motriz para un
poder mecánico, por lo que se hace necesario.

3. ¿Para qué se usa una trampa de vapor?
• Una trampa de vapor tiene como principales funciones:
Drenar condensados:
• El condensado debe pasar siempre, rápido y completamente a
través de la trampa para vapor para obtener un mejor
aprovechamiento de la energía térmica del vapor.
Eliminar el aire y otros gases:
• El aire y los gases disminuyen el coeficiente de transferencia de
calor. Además, se debe tener presente que el O2 y el CO2 causan
corrosión.
Evitar pérdidas de vapor:
• No permitir el paso de vapor sino hasta que éste ceda la mayor
parte de energía, también las pérdidas de vapor deben ser mínimas
mientras se libera vapor condensado, aire y gases.

4. TRAMPAS DE VAPOR
¿Donde se utilizan?
• Las trampas de vapor son ampliamente utilizadas en la industria para diferentes
procesos relacionados con la producción de vapor.
• En los ciclos de potencias de vapor las trampas son utilizadas generalmente en
el ciclo Rankine con regeneración. Cuando se extrae vapor de una turbina
para un calentador cerrado de agua de alimentación, y se quiera llevar el
fluido a un condensador o a un calentador con rango de presión mas bajo, se
utiliza una trampa de vapor, la cual estrangula en fluido a la presión inferior que
se quiera llevar.
Como en la trampa se
desprecian el intercambio
de calor y el aumento o
perdidas de energía, se
dice que las trampas son
isoentálpicas.
Esquema de una
trampa de vapor

5. TIPOS DE TRAMPAS DE VAPOR
Tomando en base a el principio de operación las trampas se dividen en
tres tipos principales:
Tipo Principio de operación
Mecánicas Diferencia de densidades del
vapor y el condensado
Termostáticas: Diferencia de temperatura del
vapor y el condensado
Termodinámicas Cambio de estado que sufre el
condensado

6. TRAMPAS DE VAPOR MECÁNICAS
1. Trampas de Vapor de Flotador
• Son trampas mecánicas de
operación continua, poseen
un flotador que emplea la
densidad del agua y del
vapor para discriminar,
logrando así evacuar el
condensado.
• Entre estas tenemos: trampas
de vapor de flotador libre y
de flotador con palanca.

7. Trampas de Flotador Libre
Mejora la eficiencia de calentamiento
manteniendo la temperatura del
proceso y la calidad de producción.
Usualmente vienen provistas de eliminador de aire, poseen gran capacidad, son
algo voluminosas, pueden verse afectadas por golpe de ariete. Pueden
trabajar con diferenciales de presión pequeños.

8. Trampas de Flotador con
Palanca
Este es un tipo muy parecido al mencionado
anteriormente, donde entra el vapor al
cuerpo de la trampa y al comenzar a condensar
hace subir una esfera flotante; la diferencia con el
anterior es que ahora la esfera está conectada a
una palanca, la que a su vez está conectada con
la válvula de salida o drenaje.
Así, cuando el nivel del condensado empieza a
subir también lo hace la válvula de salida, la que
gradualmente descargará el condensado. Al igual
que la trampa de flotador libre ésta mantiene una
descarga continua del condensado.
Una vez terminada la descarga, el flotador baja y
nuevamente se acomoda sobre un asiento,
impidiendo así el escape del vapor.
Uno de los inconvenientes de la trampa de
flotador y palanca, al igual que la trampa de
flotador libre es que en ambas el aire que se
mantiene dentro de la trampa no puede salir por
la válvula de drenaje, por esto a veces se instala
una válvula de escape del aire y gases no
condensables en la parte superior de la trampa.

9. 2. TRAMPA DE BALDE ABIERTO
Se llama así ya que el tipo de balde
está dentro del cuerpo de la trampa,
con su parte abierta hacia arriba.
Este balde flotará con el
condensado cuando permanezca
vacío, pero caerá por su peso
cuando esté lleno de condensado.
Una vez que entra el flujo de
condensado, éste poco a poco irá
llenando el espacio bajo el balde,
con esto el balde comenzará a subir
y la válvula se cerrará. Como
aumenta el nivel de condensado
éste comenzará a llenar el interior del
balde, que debido al peso, tenderá
a bajar, abriendo la válvula. Así
mismo la presión ejercida por el
vapor empujará el condensado por
la guía de la varilla de la válvula,
descargando el condensado hasta
que nuevamente el balde pueda
flotar.

10. 3. TRAMPAS DE VAPOR DE BALDE
INVERTIDO
• Operación:

11. Principales características:
• Excelente para trabajar en procesos con compresión constante
o casi constante.
• No hay fugas de vapor vivo en operación normal.
• El tiempo de vida útil de la trampa es alto.
• Es muy resistente a los golpes de ariete.
• La suciedad de acumula en el fondo de la trampa y puede ser
descargada en la apertura.

12. TRAMPAS DE VAPOR TERMOSTÁTICAS
Estás retienen el fluido hasta que se
enfría una parte del mismo,
permaneciendo cerrada la válvula
principal y evitando que aparezcan
pérdidas. Desafortunadamente, esto
puede causar inundaciones en los
equipos, lo que reduce la
capacidad de calentamiento en
incrementar el consumo de vapor
necesario para lograr la temperatura
deseada; este consumo adicional
de energía se atribuye a la
operación de la trampa de vapor.

13. Forma de operación
• Al arranque, el condensador y el aire son empujados por el
vapor directamente a través de la trampa.
El elemento de fuelle termostático está completamente
contraído y la válvula permanece abierta hasta que el vapor
llega a la trampa.

14. • Cuando la temperatura dentro de la trampa se
incrementa, el elemento de fuelle se calienta
rápidamente, y la presión del vapor dentro de
él se incrementa. Cuando la presión dentro
del fuelle es igual a la presión en el cuerpo de
la trampa, la característica elástica del fuelle
resulta en que éste se expanda, cerrando la
válvula.
• Cuando la temperatura en las trampas se
reduce unos cuantos grados debajo de la
temperatura de vapor saturado, se produce un
desbalance en las presiones que contraen el
fuelle, con lo que se abre nuevamente la
válvula.
• Una caída de temperatura, causada por el
condensado o los gases no-condensados,
enfría y reduce la presión dentro del fuelle,
permitiendo al fuelle despegarse del asiento
de la válvula.

15. Principales características
• Puede trabajar en los procesos con presión constante o
modulante.
•La descarga del condensado y/o aire (gases no-condensables)
es intermitente
•No hay fugas de vapor vivo, ya que trabaja por temperatura
•El tiempo de vida útil es bueno
•Cuando existe contra-presión en la línea de retorno, la trampa
puede quedar abierta
•La suciedad puede obstruir los orificios de descarga
•No resiste los golpes de ariete
•Abre solamente cuando el condensado está subenfriado hay
presencia de aire y gases no condensables en la línea.

16. TRAMPAS DE VAPOR TERMODINÁMICAS
Estas pierden algo de vapor en condiciones de baja carga. El
condensador, a una temperatura cercana a la del vapor, produce
vapor instantáneo o flash que al salir por el orificio causa que la
trampa cierre.

17. Forma de operación
• Al arrancar, el condensador y el aire entran a la trampa y
pasan por la cámara de calentamiento, alrededor de la
cámara de control, y a través de los orificios de entrada. Este
flujo supera el disco de los orificios y permite que el
condensador fluya por los conductos de salida.

18. • El vapor ingresa por los conductos de entrada y fluye hasta
debajo del disco de control. La velocidad de flujo a lo largo de
la cara del disco se incrementa, produciéndose un reducción en
la presión que jala al disco hacia al asiento, cerrando la trampa.

19. • El disco se apoya en las dos caras concéntricas del asiento,
cerrando los conductos de entrada atrapando el vapor y
condensando arriba del disco. Hay una purga que controla el
flash en la cámara de control, para ayudar a mantener la
presión arriba del disco se reduce, la presión a la entrada
separa el disco de su asiento si existe condensado, se descarga
y básicamente se repite el ciclo.

20. Principales características
• Puede trabajar en procesos con presión constante o
modulada
• La descarga del condensador en intermitente.
• Hay fugas de vapor vivo cuando hay condensado.
• El tiempo de vida útil es muy bajo por su naturaleza de
operación.
• Cuando existe contra-presión en la línea de retorno,
puede quedarse cerrada.
• La suciedad puede obstruir los orificios de descarga.
• Resiste golpes de ariete.
• No reconoce la presencia de condensador en la línea.