¿Qué es una válvula de purga? Válvula de purga de caldera

¿Qué es una válvula de purga?

Válvula de purga Se utiliza generalmente en calderas para descargar sólidos disueltos del agua de la caldera. Estas válvulas están montadas en el drenaje de la caldera. Dependiendo del diseño y uso de la caldera, se pueden utilizar una o más válvulas de purga en la caldera.

La purga de calderas utiliza agua desperdiciada intencionalmente de la caldera para evitar la concentración de impurezas a medida que el vapor continúa evaporándose. El agua se fuerza a salir de la caldera bajo cierta presión de vapor.

Operación de la válvula de purga

Normalmente se acoplan con los equipos en proceso cuyo fluido de trabajo es agua. Cuando el agua tiene impurezas sólidas y parte del agua se evapora continuamente con algún mecanismo como la vaporización en calderas o la extracción en torres de enfriamiento, aumenta la acumulación de impurezas sólidas en el agua que queda después de la evaporación. Si la acumulación de impurezas sólidas aumenta mucho, entonces comienzan a depositarse en la superficie del equipo y provocan el bloqueo del camino del flujo de líquido y luego los procesos en los que se requiere transferencia de calor pueden enfrentar dificultades en su operación.

En el caso de operaciones con calderas, la precipitación de impurezas es mayor en el lugar donde el agua se convierte en vapor. Así, las incrustaciones formadas actuarán como una capa aislante que desviará el flujo de calor a través del equipo. Cuando el espesor de las incrustaciones aumenta, la velocidad a la que se genera vapor se reduce porque la velocidad a la que fluye el calor se reduce. La superficie metálica también puede dañarse debido al aumento de temperatura si la superficie metálica se debe a la acumulación de calor.

¿Por qué utilizar válvulas de purga?

La caldera de vapor evapora el agua líquida para formar vapor o agua gaseosa. Y es necesario, de acuerdo con la aplicación de la caldera, solicitar un suplemento frecuente de agua de alimentación de la caldera, para producir vapor de forma continua.

El agua es un poderoso solvente que disolverá pequeñas cantidades de sólidos en tuberías y recipientes, incluidas las calderas. La evaporación continua del vapor concentra las impurezas disueltas hasta alcanzar un nivel que puede dañar la producción de vapor en la caldera.

Sin purga, las impurezas alcanzarán niveles de saturación y comenzarán a sedimentarse en la caldera. La concentración de impurezas es mayor cerca de la superficie de intercambio de calor donde se produce el vapor. Se espera que se produzcan precipitaciones en esas superficies de intercambio de calor en forma de depósitos de incrustaciones. Los depósitos que forman incrustaciones aíslan la superficie de intercambio de calor, reduciendo inicialmente la tasa de generación de vapor y causando potencialmente que los metales de la caldera alcancen temperaturas de falla.

Se descarga continuamente una pequeña cantidad de agua de la caldera mediante purga superficial para eliminar las impurezas disueltas en la caldera. El método más eficaz es eliminar el agua con mayor contenido de impurezas, que se puede encontrar donde se separa el vapor del tambor de vapor en la parte superior de la caldera.

Aplicaciones de las válvulas de purga

Las válvulas de purga se utilizan ampliamente en:

Embarcaciones y equipos para evitar su contribución durante incidentes explosivos o de incendio.
Sistemas de compresores para aliviar la presión atrapada durante el apagado.
Las calderas industriales, los intercambiadores de calor y las torres de enfriamiento controlan el nivel de sólidos disueltos y suspendidos en el agua.
En tuberías para eliminar materiales no deseados.

Procedimientos utilizados en la válvula de purga.

cierre las válvulas de suministro de vapor y agua, luego abra las válvulas de drenaje.
Abra la válvula de vapor superior durante unos segundos y luego ciérrela para permitir el acceso al lado de vapor.
abra la válvula de agua inferior durante unos segundos, luego ciérrela y sople desde el lado del agua. Ahora cierre la válvula de drenaje.
abra la válvula de agua, luego abra la válvula de vapor.
cierre las válvulas de suministro de vapor y agua, luego abra las válvulas de drenaje.
Abra la válvula de vapor superior durante unos segundos y luego ciérrela para permitir el acceso al lado de vapor.
abra la válvula de agua inferior durante unos segundos, luego ciérrela y sople desde el lado del agua. Ahora cierre la válvula de drenaje.
abra la válvula de agua, luego abra la válvula de vapor.

Tipo de válvula de purga

Válvula de purga de superficie

La purga de superficie generalmente se alimenta a tanques flash e intercambiadores de calor para la recuperación de calor. El vapor flash se puede utilizar en calentadores de alimentación.

La purga de superficie proporciona otras ventajas de las condiciones de funcionamiento en estado estable. Algunos tratamientos de agua de calderas dan como resultado la precipitación de impurezas porque se espera que las partículas insolubles se depositen en el fondo de la caldera antes de quedar atrapadas en el agua que circula a través de la superficie de intercambio de calor. Estos tratamientos de agua suelen implicar la formación de compuestos de lodo para atrapar estas partículas, y la caldera destinada a este tratamiento de agua incluye una estructura llamada cubo de lodo en el fondo de la caldera.

Se utilizan cuando la precipitación de impurezas sólidas es relativamente más lenta. El diseño más simple de la válvula de purga de superficie es que se inserta una tubería cerca de la superficie del nivel del agua y se permite que el agua fluya a través de la válvula. Permitió que el equipo funcionara continuamente en condiciones de estado estable. Cuando se utilizan en calderas, el agua que sale se envía al tanque de evaporación instantánea en el que se evapora y luego se calienta el agua de alimentación.

Para un diseño más eficiente se utiliza una junta giratoria y luego se suspenden tubos de longitud corta sobre un flotador. Con la ayuda de este mecanismo, puede recoger el aceite que flota en la superficie del agua porque si no se elimina el aceite, se produce espuma dentro de la caldera. La purga de superficie generalmente alimenta un intercambiador de calor y un tanque flash para la recuperación de calor. Estas válvulas hacen fluir continuamente un pequeño volumen de agua de la caldera para eliminar las impurezas disueltas presentes. Son muy eficaces para eliminar el agua en la que la concentración de impurezas es mayor y el agua en la que las impurezas son muy altas se encuentran donde el vapor se separó en la caldera.

Válvula de purga inferior

La más simple es la tubería que ingresa al tambor de vapor a un nivel normal de agua, mientras que la disposición más compleja consiste en conectar la junta giratoria a la tubería de modo que la longitud de la tubería suspendida por el flotador sea más corta. Los skimmers pueden ser más eficaces para eliminar la mancha de petróleo, que de otro modo provocaría espuma.

La purga del fondo implica abrir periódicamente una válvula en el barril de lodo para permitir que la presión de la caldera drene el lodo acumulado de la caldera. Una junta de drenaje similar en la parte inferior del cabezal de la pared de agua reduce la frecuencia de purga. Varias purgas cortas eliminaron el lodo de manera más eficiente que una sola purga continua. Los eventos de purga más cortos darán como resultado poca variación en los niveles de agua de la caldera y son más seguros durante períodos de alta demanda de vapor. La línea de purga inferior drena la parte más baja de la caldera, por lo que puede usarse para el mantenimiento de la caldera de descarga.

El diámetro del tubo de drenaje inferior debe ser lo suficientemente grande para minimizar el riesgo de obstrucción por lodos horneados. Las calderas modernas descargan la purga del fondo en el tanque de purga, que puede vaporizar y descargar vapor hacia arriba sin transportar agua que pueda causar combustión. Una tubería cerca del fondo del sumidero mantiene el nivel del agua por debajo del punto de entrada del sumidero y permite que el agua más fría restante de un evento anterior del sumidero se drene primero del sumidero.

¿Cómo minimizan las válvulas de purga la corrosión?

Generalmente se utilizan dos válvulas de drenaje inferior en serie. Una válvula se utiliza como válvula de sellado y la otra como válvula de purga. La válvula de sellado normalmente se abre primero y se cierra al final. Ambos se abren completamente y rápidamente para minimizar la corrosión en las superficies del asiento y del disco.
Si hay resistencia al intentar cerrar la válvula, vuelva a abrirla para eliminar las partículas y no enganchar partículas de sarro u óxido en la válvula.
Siempre que la caldera se apaga por mantenimiento, la válvula de drenaje inferior generalmente se reconstruye o reemplaza.