Principios Básicos del Vapor

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

Esto no es Vapor! Vapor es el estado gaseoso del agua, es invisible a cualquier presión, no tiene sabor ni olor. 1) Steam is the “invisible” gaseous state of water 2) Sensible heat is the heat in liquid, the energy that remains in the condensate, when the steam condenses 3) Latent heat is the transferable heat in steam, the energy that is released at change of state, when steam condenses 4) Saturated temperature is the temperature at which the change in state takes place at a given pressure 5) Saturated Steam is dry steam at saturated temperature 6) Superheat is the number of degrees above the saturated temperature of a given pressure 7) Steam releases heat energy at a constant temperature 10) Steam is perfect; there are no problems with a steam system. Problems only occur when applications, operations or installations are done not to Steam System Best Practices.

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

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.

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. 1 Btu is the amount of Heat Energy required to raise the temperature of 1 pound of water by 1F. Calor Específico del Agua Cp : 4.19 KJ/°C Kg = 1 BTU/°F Lb = Habilidad de una sustancia para absorber calor. Comparada con muchos fluidos, el agua tiene bastante Calor Específico, es por ello que el agua y el vapor son considerados como buenos vehículos de energía.

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

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. El Calor Sensible modifica la temperatura de la substancia.

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 Presión Atmosférica

Calor Latente o Entalpía de Evaporación Calor Latente es la cantidad de Energía requerida para lograr el cambio de estado físico de una sustancia sin que exista variación de temperatura. Al añadir Calor Latente no se incrementa la temperatura – líquido saturado y vapor tienen la misma temperatura a un presión dada.

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

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

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

Qué otro efecto tiene la presión? Al Incrementar la Presión: Disminuye el Volumen Específico Volumen Específico del Vapor 1.67 0.88 0.37 0.24 m 3 / Kgm 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 100 120 152 170 0 barg 1 barg 4 barg 7 barg

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

Propiedades del Vapor Saturado Tablas del Vapor

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

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

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

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

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

Extrayendo el Calor Latente KJ 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 2,676 2,257 419 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. 100 Presión Atmosférica

Cuando usamos el Calor Latente creamos Condensado RECUERDE: 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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