Regulando la presión del vapor

07/04/2003
Por Claus L. Scheitler*

La correcta configuración de una estación automática para la regulación de presión de vapor esta integrada por una considerable cantidad de elementos técnicos.
Es de señalar que al estar funcionando esta instalación, varios de los elementos están activos prestando servicio y otros elementos que parecen estar inactivos están disponibles para los casos de haber fallas y/o situaciones de emergencia y medidas de seguridad.


Esquema constructivo (croquis)


De acuerdo a la numeración que figura en el croquis, detallo el material técnico y a continuación explico cual es la función especifica que cumple cada componente:

1. Válvula de cierre con bridas.
Para el cierre general del vapor para por ejemplo: Desactivar toda esa sección de trabajo, limpiar el cartucho del filtro 2, efectuar reparaciones etc. En cualquiera de los elementos que componen la instalación.

2. Filtro tipo “Y” (y griega)
Para filtrar y detener impurezas provenientes de la cañería de vapor y evitar de que se deterioren asientos de válvulas, en especial de la válvula reguladora 7 Al sacar el tapón inclinado, se puede retirar y limpiar el cartucho metálico filtrante.

3. Rulo amortiguador para manómetro
(También conocido como cola de cerdo ó chancho)
Suaviza el efecto de los golpes de ariete hidráulico, en especial cuando la instalación de estar inactiva y fría pasa a recibir presión del vapor, los golpes de ariete suelen ser perjudiciales para instrumentos de medición de presión como por ejemplo: manómetros, presostatos y demás en contacto con la presión.

4. Grifo probador de manómetros.
Permite con sus 3 posiciones las siguientes operaciones: Probar que el manómetro esta activo al descargar su presión deberá bajar a cero –al purgar la cañería se comprueba que efectivamente llega vapor a esa zona– restablecer la llegada del vapor al manómetro.

5. Manómetro de alta presión.
Permite conocer la presión del vapor en las cañerías de distribución de vapor de la Planta, provisto por la caldera y que entra a la estación reguladora.
Es práctica común para que un manómetro tenga un buen funcionamiento, larga vida útil y refleje fielmente la presión que recibe, es aconsejable de que la presión de trabajo se ubique en su escala aproximadamente al medio, como ejemplo podemos establecer de que si la presión de trabajo de la caldera oscila entre 7 a 8 Kg/cm² la escala del manómetro sea de máxima 15 Kg/cm²

6. y 8. Válvula de cierre con bridas.
Ambas válvulas son útiles para cerrar el paso del vapor cuando hubiera una falla y se tenga que reparar la válvula reguladora automática 7 El cierre de las válvulas 6 y 8 también permite seguir con la producción, habilitando la válvula de regulación manual 12 para lo cual un Operario tendrá que estar permanente al frente de ella y regular la presión manualmente de acuerdo a las indicaciones que reciba del manómetro 9

7. Válvula reductora reguladora de presión a diafragma.
Cumple la misión de mantener su presión de salida siempre constante, aun con variantes en la presión de entrada.
La presión de salida es perfectamente variable mediante un dispositivo regulador.
Es importante indicar al momento de su adquisición cuales serán las presiones operativas tanto de entrada como de salida. (debido a que existen gran variedad de rangos de presiones)

9. Manómetro de baja presión.
Permite conocer la presión del vapor entre la salida de la válvula reguladora de presión y la máquina o elemento que recibirá el vapor de baja y constante presión.
Es practica común para que un manómetro tenga un buen funcionamiento, larga vida útil y refleje fielmente la presión que recibe, es aconsejable de que la presión de trabajo se ubique en su escala aproximadamente al medio, como ejemplo podemos establecer de que si la presión de trabajo de la zona de baja presión oscila entre 2 a 3 Kg/cm² la escala del manómetro sea de máxima de 6 a 8 Kg/cm²

10. Par de bridas.
Permiten separar la estación reguladora de presión del resto de la instalación.

11. Válvula de seguridad.
Su utilización es importantísima ya que previene contra accidentes para el caso de que un desperfecto en la válvula reguladora de presión 7 aumente peligrosamente la presión por encima de la programada, la válvula de seguridad deja escapar la sobre presión hacia la atmósfera evitando así peligro de rotura, explosión ó sobre calentamiento del aparato que utiliza la baja presión.
Existen dos tipos de válvulas de seguridad: A) Válvula de seguridad a contrapeso (que es la que figura en el esquema) y B) Válvula de seguridad a resorte.
Es motivo de discusión ver que tipo de válvula adoptar, ya que cada sistema tiene sus ventajas y también sus desventajas, algunas sorprendentes, veamos el desglose de sus características.

A) Válvula de seguridad a contrapeso:
dispone de una palanca que mantiene el hongo de la válvula cerrada y abre a la presión según a que distancia se fijo mediante un tornillo al contrapeso, este contrapeso a mayor distancia del hongo, la válvula abre a mayor presión y a menor distancia abre a menor presión, su VENTAJA es que es muy sensible, abre y deja escapar el vapor de sobre presión siempre a la misma presión programada sin fallar y su DESVENTAJA es de que si accidentalmente ó por no saber, se posa algún peso sobre la palanca, subirá peligrosamente la presión de escape.- Por ejemplo colgar de la palanca un pantalón ó campera hará subir aproximadamente al doble la presión de escape y al colgar un bolso simplemente la válvula no abrirá a ninguna presión, ocasionando cualquier tipo de desastre.

B) Válvula de seguridad a resorte:
En este tipo de válvula, el hongo de cierre, se mantiene cerrado por la presión ejercida por un tornillo regulador que se fija mediante una contra tuerca, entremedio del hongo y el tornillo, un resorte le da elasticidad y permite el escape del vapor al haber sobre presión.
La VENTAJA de este sistema es que no le afectan las posibilidades de recibir sobre cargas accidentales, ya que su forma constructiva le imposibilita recibir pesos extraños y su DESVENTAJA es que con el tiempo existe la posibilidad que la tensión del resorte disminuya un poco por asentamiento y/o cansancio de material por lo cual la válvula empieza a perder muy poco vapor, esta pequeña perdida se debe chequear de inmediato y compensar la tensión sobre el resorte a la adecuada, si no se lo hace enseguida, la pequeña perdida de vapor efectuara un canal ó corte en los asientos de la válvula, por la erosión causada por la perdida y aun rectificando los asientos es muy difícil subsanar esta perdida la que a contar de días, meses y años significaran importantes perdidas de vapor y por ende mal gasto de combustible.

C) CONCLUSIÓN sobre el tema VÁLVULAS de SEGURIDAD:
Si se desea trabajar con total seguridad operativa, simplemente hay que COPIAR el sistema adoptado para el equipamiento de todas las calderas de vapor, las cuales, por normas constructivas imperantes, obligatoriamente están todas equipadas con dos válvulas de seguridad, una a contrapeso y la otra a resorte.

12. Válvula reguladora manual del tipo aguja, con bridas.
Su finalidad es solamente para poder seguir la producción en caso de que se verifique un desperfecto en el funcionamiento de la válvula reguladora 7 Para su correcto funcionamiento un Operario tendrá que estar permanentemente al frente de ella y regular la presión manualmente de acuerdo a las indicaciones que reciba del manómetro 9 Es importante no utilizar válvulas de apertura rápida, como por ejemplo esféricas las que con solo un cuarto de vuelta ya están totalmente abiertas, con lo cual seria totalmente imposible establecer una regulación fina.

13. Cañería para armar y ensamblar los distintos componentes de la estación reguladora de presión de vapor.
El espesor de estos caños esta en relación directa con la presión de alta y para por ejemplo una presión de 7 a 8 Kg/cm² es suficiente utilizar cañería de espesor Schedule 40 no obstante, como el vapor condensado (cuando el vapor se enfría y vuelve al estado de agua liquida) al no contener los minerales originales, debido al proceso de destilación de toda caldera, se transforma en un suave ácido que carcome (aun sin la presencia del oxigeno del aire) la cañería por dentro por lo cual es aconsejable utilizar cañería de espesor Schedule 80 a efectos de prolongar su vida útil.

14. 2 Tees forjadas.
Para soldar, preferentemente de espesor Schedule 80

15. 2 Curvas a 90° forjadas.
Para soldar, preferentemente de espesor Schedule 80

NOTA: Este sistema de estación automática para la regulación de presión de vapor tiene infinidad de aplicaciones donde se necesita vapor a presión constante y por consiguiente a temperatura constante, como por ejemplo en la fabricación de: Dulces, Jaleas, Quesos, Peleteado de alimentos balanceados, Procesos químicos, Procesos farmacológicos y muchas aplicaciones más.


* Claus L. Scheitler: Empresario Asesor, Importador y Exportador de Instrumentos de Medicion para Industrias
Director del sitio www.scheitler.com.ar

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