Principios Básicos del Vapor

Presentación del tema: "Principios Básicos del Vapor"— Transcripción de la presentación:

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. 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.

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

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. 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.

7 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

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. El Calor Sensible modifica la temperatura de la substancia.

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

10 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.

11 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

12 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

13 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

14 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

15 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

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

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 oF tiene presión de 15.3 Lb/Pulg2, con Btu’s/lb de Calor Latente Vapor a 5.3 Lb/Pulg2 tiene temperatura de °F, con 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 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

24 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

25 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.

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

29 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)

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

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

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

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