Unidades Reductoras de Presion

GENERADORES DE VAPOR UNIDADES REDUCTORAS DE PRESIÓN

Montevideo – 2012

Augusto Corallo Ignacio Rodríguez

Generadores de Vapor @ 2012 - Unidades Reductoras de Presión - Augusto Corallo - Ignacio Rodríguez

¿Por qué reducir la Presión de Vapor?

UNIDADES REDUCTORAS DE PRESIÓN

Reducción del tamaño del generador. Operar a baja presión puede reducir

producción y producir arrastre de agua.

Alta presión permite reducir el diámetro de las tuberías (densidad). A un

tamaño de tubería dado, permite distribuir mas masa.

Presiones bajas de condensación en el punto de consumo tienden a ahorrar

energía. Presión reducidas bajan la temperatura aguas abajo, reduce pérdidas y

reduce la cantidad de vapor flash generado.

Se puede controlar la temperatura a partir del control de la presión.

Utilizar vapor a alta presión reduce el tamaño y por lo tanto costos en

intercambiadores.

En una misma instalación se podrá necesitar vapor a diferentes presiones

para diversos procesos y equipos.


Algunas marcas - reconocidas


Samson

Spirax Sarco

Dresser Masoneilan

Armstrong

Usos:

Vapor

Agua y fluidos en general

Aire y gases en general.

En caso de utilizar fluidos y gases

corrosivos se deberá consultar al

fabricante.


Componentes básicos de las estaciones


Componente Función

Separador (vapor saturado) para proteger la válvula reductora del vapor húmedo

Conjunto de Purga del Separador

Válvula de Interrupción para aislar la estación reductora de la entrada de vapor

Filtro (valvs. Autopilotadas) para evitar la entrada de suciedad en la válvula reductora

Manómetro para monitorear la presión aguas arriba de la válvula reductora

Válvula reductora de presión para reducir la presión de suministro a la presión de trabajo

Válvula de Seguridad para proteger los equipos aguas abajo de sobre presión

Manómetro para monitorear la presión de control

Válvula de interrupción para ajustar la presión de consigna de la válvula sin carga


Tipos de unidades reductoras de presión


Operación directa – acción automática de la válvula reductora – Tipo Fuelle

Operación directa – acción automática de la válvula reductora – Tipo

Diafragma

Operación pilotada – acción automática de la válvula reductora

Reducción neumática de presión

Reducción electro neumática de presión

Reducción eléctrica de presión





Ventajas Desventajas

Bajo costo Solo control proporcional (30 – 40%) de presión

aguas arriba

Pequeña y fácil de instalar Presión Red. depende del caudal

Robusta (larga vida útil) Tamaño y caudal limitado

Tolera imperfecciones en vapor Variación de presión aguas arriba provoca

variaciones de presión aguas abajo

No necesita energía externa

Descripción:

La presión aguas abajo se balancea mediante fuelles contra un resorte





Aplicaciones:

No críticas, de cargas moderadas con caudales constantes





Diafragma


Robusta Banda proporcional amplia implica que con

grandes cambios en carga, es improbable una

fino control de la presión aguas abajo Fácil de instalar y ajustar

Diseño simple y de fácil mantenimiento

Tolera imperfecciones en vapor (agua y mugre) Voluminosas

No necesita energía externa Precio alto pero bajos costo de mantenimiento

Soporta caídas de presión de hasta 50:1

Disponible en grandes tamaños por lo que se

pueden utilizar con caudales altos

Descripción:

La presión aguas abajo se balancea mediante diafragma contra un resorte





Diafragma

Aplicaciones:

Redes de distribución

Salas de calderas





Descripción:

Una válvula piloto censa la presión aguas abajo y actúa sobre la válvula

principal. Tienen un estrecha banda proporcional (200 kpa) por lo que

conjuntamente con baja histéresis, permite una fina regulación, incluso con

variaciones de caudal


Alta precisión incluso a caudales altos y variables Mas caras de las de operación directa

Diferentes válvulas pilotos pueden usarse con una

misma reductora (control remoto, combinaciones

de temperatura y presión, multipiloto para

combinaciones de presión, etc.)

Pequeños espacios libres significa que el vapor

debe estar limpia y seca para asegurar la vida útil,

pero esto se puede lograr mediante la instalación

de un filtro y separador antes de la válvula

reductora de presión.





Aplicaciones:

Requerimientos de control preciso de la presión, instalaciones que tienen

caudales variables.

Pequeños espacios de instalación





Descripción:

Un sistema PID (Proporcional Integral Derivativo) puede ser integrado para

mejorar precisión.

Permite establecer los “Set points” remotamente.


Precisa y flexible Mas caras de las de operación directa

No hay limites de tamaño Compleja

Acepta hasta 50:1 de rango de caudal No permite programación directa

Apta para ambientes peligrosos

No requiere energía eléctrica externa

Responde rápido ante cambios

Permite grandes diferenciales de presión





Aplicaciones:


caudales variables o altas y/o variables o altas presiones aguas arriba.





Descripción:


mejorar precisión.

Permite establecer los “Set points” remotamente con posibilidad de rampas

entre “Set points”.


Precisa y flexible Mas caras que los anteriores vistos

No hay limites de tamaño Mas complejo que los anteriores vistos

Acepta hasta 50:1 de rango de caudal Señal de control eléctrica requerida..Costoso para

áreas peligrosas Ajuste remoto con posibilidad de “read out”

Responde rápido ante cambios

Permite grandes diferenciales de presión





Aplicaciones:


caudales variables o altas y/o variables o altas presiones aguas arriba.






Tanto controlador y el actuador de la válvula se

puede comunicar con un PLC

Si un actuador de retorno por resorte se requiere,

la disponibilidad de presión de bloqueo puede ser

limitada

No requiere suministro de aire comprimido Actuador lento, por lo que sirve solo para cambios

lentos en carga

Descripción:


mejorar precisión.

Permite establecer los “Set points” remotamente.





Aplicaciones:

Apertura lenta / calentamiento de sistemas

La reducción de presión suministro de grandes sistemas de distribución de

vapor.


Otras disposiciones


Estaciones en paralelo

Aplicaciones críticas (Una “Stand by” y otra en funcionamiento)

Podemos fijar dos presiones, una válvula a la presión ideal de trabajo y

otra a una presión levemente inferior.

Esto se utiliza en casos en que existe una relación entre flujo máximo y

mínimo alta.


Otras disposiciones


Estaciones en paralelo


Otras disposiciones


Estaciones en serie

Cuando existe un gran salto de presión entre la máxima presión y la

mínima presión, se pueden utilizar dos sistemas en serie para hacer la

reducción en secuencia.

Ej. Si se quiere bajar la presión de 25 a 1 bar, la válvula primaria podrá

reducir de 25 a 5 (5:1) y la secundaria de 5 a 1bar (5:1).


Criterios de selección:


Los criterios de selección se pueden separar básicamente en:

Máxima presión aguas arriba (Inlet pressure)

Presión deseada aguas debajo de la válvula (delivered pressure)

Caudal de trabajo

Fluido de trabajo

Volumen especifico si el fluido es diferente a: vapor, aire o agua

Temperatura del fluido

Tipo y tamaño de conexión a la tubería, bridada, roscada, etc..

Otros importantes:

Materiales constitutivos, bastagos de inox, hierro ductil, etc..

Forma de conexión ej; en paralelo, en serie, etc.


Criterios de selección: algunos ejemplos


UNIVERSIDAD DE LA REPÚBLICA FACULTAD DE INGENIERÍA

INSTITUTO DE INGENIERÍA MECÁNICA Y PRODUCCIÓN INDUSTRIAL

GENERADORES DE VAPOR UNIDADES REDUCTORAS DE PRESIÓN

FIN

Montevideo – 2012

Augusto Corallo Ignacio Rodríguez

Unidades Reductoras de Presion

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