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Funciones y operación de las trampas de vapor
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Clasificación de las trampas de vapor
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Las trampas de vapor se clasifican en trampas mecánicas, trampas termostáticas y trampas termodinámicas según el principio de funcionamiento básico de las válvulas. Además, cada tipo de trampa de vapor se puede subdividir en distintos subtipos, según se indica en la Tabla 2.2 sobre la base de cómo se fundamenta cada principio de funcionamiento básico.
Tabla 2.2 Clasificación de las trampas de vapor
Clasificación | Principio de funcionamiento | Tipos principales |
Trampas de vapor mecánicas | Diferencia en la gravedad específica entre el vapor y el condensado | ・Cubeta invertida ・Flotador de bola |
Trampas de vapor termostáticas | Diferencia en la temperatura entre el vapor y el condensado | ・Control de temperatura ・Bimetálica ・Presión equilibrada ・Radiador termostático |
Trampas de vapor termodinámicas | Diferencia entre la velocidad de flujo del vapor y el condensado Diferencia entre las características termodinámica e hidrodinámica |
・Termodinámica de disco ・Impulso ・Orificios |
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Trampas de vapor mecánicas
Las trampas de vapor mecánicas funcionan mediante la diferencia de gravedad específica entre el vapor y el condensado, y la válvula se acciona por la flotabilidad de un flotador.
Existen dos tipos de trampas mecánicas, una funciona con un flotador esférico sellado, y la otra con una cubeta que se abre con un flotador. Las primeras se denominan trampas flotantes y las últimas se denominan trampas de cubeta invertida. Hay dos tipos de trampas de cubeta, el tipo de cubeta hacia arriba y el tipo de cubeta hacia abajo. Sin embargo, hoy en día la mayoría son las de cubeta hacia abajo.
Tal como se describirá en la sección siguiente, las trampas de vapor con flotador de bola tienen un mecanismo por el cual un flotador sube y abre la válvula cuando el condensado llena el cuerpo de la misma. Las trampas de vapor de cubeta invertida tienen un mecanismo que abre la válvula cuando se hunde la cubeta por el ingreso del condensado que la llena.
Existen dos tipos de trampas de vapor con flotador de bola. Uno es el que transmite la flotación del flotador a la válvula mediante una palanca (tipo de flotador de palanca), y otro es el que no tiene palanca y el flotador actúa como una válvula al mismo tiempo (tipo de flotador sin palanca).
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Trampas de vapor termostáticas
Las trampas de vapor utilizan la diferencia de temperatura entre el vapor y el condensado, y la válvula se acciona por la expansión y contracción de un cuerpo termosensible.
El cuerpo termosensible consiste en una cápsula metálica que contiene un líquido especial que se mezcla con agua y alcohol, bimetal o cera. Cuando se produce, el condensado está a la temperatura de saturación y, a partir de ese momento, la temperatura disminuye por la pérdida de calor. La temperatura definida y su disminución frente a la temperatura de saturación que abre la válvula difiere según el diseño de la trampa de vapor. Sin embargo, debido a la capacidad de respuesta limitada de los sensores térmicos, es difícil que la trampa funcione a temperaturas muy cercanas a la de saturación.
Las trampas de vapor con control de temperatura permiten establecer y modificar la temperatura de funcionamiento libremente por adelantado, hecho que las diferencia de otras trampas de vapor termostáticas.
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Trampas de vapor termodinámicas
Las trampas de vapor termodinámicas utilizan las características hidrodinámica y termodinámica que se basan en la diferencia de caudal entre el vapor y el condensado para accionar la válvula. El tipo de trampa más típico es el tipo de disco, en el que se proporciona un espacio llamado cámara de transformador en el lado superior de una placa de metal en forma de disco y la presión del fluido se recibe en el lado opuesto del disco. Al descargar el condensado, éste llena la cámara de presión con una parte de condensado y vapor flash, y cuando la presión de entrada se vuelve más alta que la presión que se recibe cuando el vapor comienza a pasar por el lado inferior del disco, la válvula se cierra. Cuando el vapor presente en la cámara de presión se condensa y la presión se vuelve más baja que la presión recibida presente en la parte inferior del disco, la válvula se vuelve a abrir.
Las trampas de vapor de disco tienen una estructura simple, porque la única pieza móvil es el disco. Son compactas, no tienen límites en la dirección de instalación y son económicas. Por esta razón, es el tipo de trampa de vapor más utilizado.
Sin embargo, las desventajas son que el tiempo de apertura y cierre de la válvula puede verse muy afectado por el clima y por la temperatura y hace un ruido muy fuerte al funcionar.
Además, el hecho de que la trampa de vapor descargue una pequeña cantidad de vapor justo antes de que se cierre la válvula puede considerarse una desventaja en términos de ahorro de energía.
El otro tipo de trampa de vapor termodinámica es la de impulso que crea el flujo dentro de las trampas de vapor al filtrar una pequeña cantidad de vapor, y consecuentemente, la válvula se abre por la fuerza del impulso de la densidad del condensado. Podría resultar conveniente ver el tipo de orificio como una trampa de vapor en sí misma, pero consiste solo en un osculum y una trayectoria denominada laberinto. Por lo tanto, es solo un dispositivo basado en una trampa de vapor sin la función de "atrapar el vapor".