Principios Básicos del Vapor

1. Principios Básicos del Vapor

2. Principios Básicos del Vapor • Qué es? • Porqué lo usamos? • Comó se crea? • Tablas de las Propiedades Termodinámicas del Vapor

3. Esto no es Vapor! • Vapor es el estado gaseoso del agua, es invisible a cualquier presión, no tiene sabor ni olor.

4. El Vapor es usado para transferir grandes cantidades de Energía Calórifica, de una manera práctica y económica. Para qué es usado el Vapor?

5. Por qué Vapor? • Como dijimos anteriormente, Vapor es un medio eficiente para transferir energía calorífica, ya que tiene un alto contenido de ello. • Vapor es fácil de distribuir y controlar. • Proviene del agua, la cual es todavía relativamente abundante en el planeta. • Tenemos amplio conocimiento del Vapor. • Hemos desarrollado los equipos y experiencia necesarios en el diseño e instalación de sistemas de vapor para muchas aplicaciones.

6. Cómo se Crea el Vapor • Vapor se crea añadiendo Energía en forma de Calor, al Agua. • Calor se expresa en unidades de KJ ó BTU. • 4.19 KJ es la cantidad de Energía necesaria para elevar 1°C la temperatura de 1 Kg de Agua.

7. La Energía en forma de Calor requerida para crear vapor tiene dos formas: Calor Sensible [hf] Calor Latente [hfg] Cómo se Crea el Vapor ?

8. Calor Sensible o Entalpía de Líquido • Calor Sensible [hf] es la cantidad de Energía requerida para elevar la temperatura del agua de 0°C a su temperatura actual. • Calor Sensible [hf] eleva la temperatura del agua y puede medirse con un termómetro.

9. Añadiendo Calor Sensible 1 Kg. de Agua a 0C + 419 KJ de Calor Sensible = 1 Kg. de Agua Saturada a 100°C KJoules 500 419 400 300 200 100 0 Presión Atmosférica

10. Calor Latente o Entalpía de Evaporación • Calor Latente es la cantidad de Energíarequerida para lograr el cambio de estado físico de una sustancia sin que exista variación de temperatura. • Al añadir Calor Latenteno se incrementa la temperatura – líquido saturado y vapor tienen la misma temperatura a un presión dada.

11. 2,676 3,000 2,500 2,257 2,000 KJ 1,500 1,000 419 500 0 Añadiendo Calor Latente 1 Kg. de Agua Saturada a 100°C + 2,257 KJ de = 1Kg. de Vapor Saturado Seco CALOR LATENTE a 100°C con un CALOR TOTAL de 2,676 KJ. Presión Atmosférica

12. Al Incrementar la Presión: Aumenta la cantidad de Calor Sensible Disminuye la cantidad de Calor Latente Qué efecto tiene la presión sobre Calor Sensible y Calor Latente

13. 3,000 2,700 2,400 2,100 1,800 0 barg 1,500 1,200 1 barg 900 4 barg 600 300 0 Calor Calor Latente KJ/Kgm Sensible KJ/Kgm Cuál es el Efecto en la Presión?

14. Volumen Específico del Vapor 1.67 3 m / Kgm 0 barg 0.88 1 barg 4 barg 0.37 7 barg 0.24 Qué otro efecto tiene la presión? • Al Incrementar la Presión: • Disminuye el Volumen Específico

15. 170 152 120 100 0 barg 1 barg 4 barg 7 barg Qué otro efecto tiene la presión? • Al Incrementar la Presión: • Aumenta la Temperatura del Vapor Temperaura del Vapor C

16. Volumen Específico Calor Sensible Calor Latente Temperatura Vapor Presión de Vapor Efecto de la Presión

17. Propiedades del Vapor Saturado Tablas del Vapor

18. Las Tablas de las Propiedades Termodinámicas del Vapor nos permite identificar fácilmente sus propiedades, a una presión o temperatura dada.

19. Ejemplos: Vapor a 250.33 oF tiene presión de 15.3 Lb/Pulg2, con 945.3 Btu’s/lb de Calor Latente Vapor a 5.3 Lb/Pulg2 tiene temperatura de 227.96°F, con 196.16 Btu/lb de Calor Sensible

20. Ya que hemos formado el vapor…….que hacemos?

21. Dado que el vapor es usado para transferir energía en forma de calor de un punto a otro . . .

22. Entonces tiene sentido tomar esa energía del vapor y aplicarla para hacer un trabajo.

23. Si a 1 Kg. de Vapor a 100C, cuyo calor TOTAL es 2,676 KJ/Kg. le quitamos 2,257 KJ/Kg de CALOR LATENTE, da como resultado…1 Kg. de Agua Saturada a 100C con un contenido de calor igual a 419 KJ/Kg. 2,676 3,000 2,500 2,257 2,257 2,000 KJ 1,500 1,000 419 419 100 100 500 0 Extrayendo el Calor Latente Presión Atmosférica

24. El Calor Latente suministrado en la caldera es lo que vamos a tener disponible para realizar trabajo en nuestros equipos PERO . . . Cuando usamos el Calor Latente creamos Condensado RECUERDE:

25. El Calor Latente puede usarse de manera intencional en un equipo para intercambio de calor o, no intencionalmente, como pérdida de calor porradiaciónen tuberías y accesorios.

26. Qué significa la pérdida No Intencional de Calor Latente en su Sistema de Vapor? Condensado Vapor Vapor Flash 4 barg 152°C Reductora De Presión 7 barg 170C Trampa Trampa Trampa Trampa Trampa Venteo

27. Significa que: El Sistema de Vapor está constantemente siendo llenado con agua (Condensado)

28. ( CO2 + H2O = H2CO3 ) Significa que: Su Sistema de Vapor esta expuesto a Corrosión Condensado Sub-Enfriado + CO2 Forma Ácido Carbónico

29. Significa que: Su Sistema de Vapor esta sujeto a Golpes de Ariete (Water Hammer)

30. Significa que: Su Equipo para Intercambio de Calor es Menos Eficiente

31. Significa que: Su Sistema debe tener Arreglos Apropiados de Tubería

32. Significa que: Su Sistema de Vapor Debe Ser Trampeado Apropiadamente

33. www.armstronginternational.com “Expect many enjoyable experiences!” David M. Armstrong