YARWAY NARVIK MODELO 88 SPID ATEMPERADOR EN LÍNEA PARA TUBERÍAS PEQUEÑAS

Transcripción

1 Una amplia gama de atemperadores, actuadores neumáticos y filtros para satisfacer todas las necesidades de plantas generadoras, de la industria de la celulosa y del papel, y de gases para procesos CARACTERÍSTICAS Construcción mecanosoldada Diseño especial para pequeñas líneas de vapor con mínimas pérdidas de presión Control del vapor dentro de 6 C de la temperatura de saturación y con un margen de controlador del ± 1% Vena contracta tipo Venturi Amplia gama de capacidades de C v (K v ) Clase de presión y extremos: - ASME B16.34 clase 150 a EN clase PN 16 a PN extremos para soldadura a tope s/. ASME B16.25 o EN-ISO 9692 Materiales - ASTM SA 182 F11 / SA 335 P11 - o EN otros materiales bajo pedido APLICACIONES PRINCIPALES Cierre de prensaestopas de turbinas Eyectores de aire Vapor Nox para turbinas de gas Vapor doméstico Secadoras de tambor Moldes para neumáticos Equipos de vulcanizado y calderas de cocción DATOS TÉCNICOS Tamaños: Vapor NPS 1½ - 4 (DN ) Agua NPS ½ - 1 (DN 15-25) Emerson. All Rights Reserved. VCTDS ES 16/12

2 Entrada de agua El extremo del tubo de agua está disponible s/. diversas normas. La construcción es s. ANSI, DIN, JIS y BS La brida de entrada del agua está disponible s/. diversas normas ANSI NPS ½ - 1 DIN DN El cuerpo está disponible en diversos materiales. La construcción es s/. ANSI, DIN, JIS y BS La conexión de vapor, en un diseño Wafer, de cara elevada o para soldadura a tope: ANSI NPS 1½ - 4 DIN DN Canal de agua en orificio del cuerpo Contorno venturi divergente Contorno venturi divergente Conexión de pulverización de agua de forma elíptica de vapor Cámara de arremolinamiento del agua Inserción venturi para el vapor Ranura tangencial para el agua FIGURA 1 2

3 Atemperador en línea para tuberías pequeñas (SPID) se ha diseñado de manera específica para conseguir un control preciso de la temperatura del vapor en pequeñas líneas de vapor. En las aplicaciones de procesos donde el control de la temperatura del producto sea crucial para la calidad final, es esencial que se mantenga el control fino de la temperatura del vapor. La reducción de presión del vapor saturado en válvulas de regulación resulta a menudo en un vapor sobrecalentado de menor presión. Este vapor sobrecalentado tiene una menor capacidad de transferencia de calor que el estado saturado, lo que resulta en una menor producción. Las elevadas temperaturas de sobrecalentamiento pueden también perjudicar el producto o los componentes del intercambiador de calor. El Atemperador SPID ofrece una solución fiable y económica para el control de la temperatura del vapor en aplicaciones de procesos y de servicios auxiliares. Esto se consigue atomizando agua en gotículas e inyectando este producto de atomización en pequeñas líneas de vapor con unas mínimas pérdidas de prsión. Estas gotículas de agua atomizada tienen unas elevadas relaciones de superficie respecto a volumen, lo que favorece una rápida transferencia de calor. La vaporización rápida se realiza para un enfriamiento eficiente del vapor sobrecalentado sin necesidad de tuberías de revestimiento. CÓDIGOS Y NORMAS El Atemperador SPID está diseñado y fabricado en conformidad con una amplia diversidad de códigos y normas internacionales. Hay disponibles documentos certificados de homologación. Si su autoridad local exige códigos o normas especiales, nos complacería considerarlos. COMPARACIÓN DEL SISTEMA Convencional Los sistemas convencionales de inyección de agua se componen de: Boquilla de pulverización de tamaño fijo Válvula de control Sección de tubo de vapor El vapor pasa a través de una vena contracta. El lado de aguas arriba tiene un contorno convergente de alta recuperación (bajas pérdidas) en el que aumentan la velocidad y la consiguiente turbulencia. El lado de aguas abajo tiene un contorno rápidamente divergente que causa la separación del flujo de vapor de la superficie límite. Esta separación da lugar al chorro pulverizado emergente de agua para que se desarrolle completamente y se mezcle con el vapor, lo que evita un choque térmico a la tubería de aguas abajo. El agua de enfriado entra regulada en el SPID mediante una válvula de control de temperatura (TCV). La TCV responde a la señal de salida de un controlador indicador de temperatura (TIC) conectado al detector/ transmisor de temperatura de aguas abajo (TT). La modulación del TCV varía la cantidad de agua que entra en el SPID (véase figura 2). El agua enfriadora que entra a través de la conexión de la brida de entrada de agua del SPID pasa al canal de agua que discurre circunferencialmente alrededor del orificio del cuerpo. Una multiplicidad de ranuras de agua en la superficie exterior de la inserción de la boquilla proyectan el agua tangencialmente adentro de la cámara de arremolinamiento. La forma cónica de la cámara de arremolinamiento forma una sección convergente que acelera el agua en su rotación. Luego pasa a través de un paso constante para su estabilización. El agua, con una elevada velocidad de rotación, sale por una forma elíptica en la superficie del lado divergente de la boquilla de vapor. Esta forma hace que el agua atomizada se descargue en dirección axial con el flujo del vapor. Así emerge el agua finamente atomizada en forma de un cono hueco, que se desarrolla plenamente antes de mezclarse con el vapor. FIGURA 2 Agua TCV Vapor atemperado Vapor atemperado 3

4 APLICACIONES El Atemperador SPID se emplea aguas arriba del alojamiento del vapor de proceso y de los intercambiadores de calor de tubos. A menudo el equipo de vapor experimenta ensuciado crónico del tubo debido a descomposición de producto debido a las elevadas temperaturas de sobrecalentamiento, que resulta en unas menores eficiencias del intercambiador de calor y en unas costosas pérdidas de producción durante los tiempos de paro para realizar la limpieza. Aquí el producto final se puede beneficiar del control de las temperaturas del vapor de proceso hasta dentro de 6 C de saturación y dentro de un margen de controlador de un ± 1%. Las aplicaciones de centrales eléctricas pueden incluir cierres de vapor de turbinas mediante prensaestopas, eyectores de aire, vapor Nox para turbinas de gas y para vapor para aplicaciones domésticas. Otras aplicaciones incluyen vapor para secadores de tambor, moldes para neumáticos, equipos para vulcanizado y calderas de cocción. Por lo general, cualquier atemperación de vapor en pequeñas tuberías. CONEXIONES PARA EL AGUA ATOMIZADA El Atemperador SPID se puede equipar con una diversidad de conexiones para agua atomizada. La inserción uniforme de la boquilla de vapor acepta conexiones de atomización con una amplia gama de valores de C v (K v ). Las configuraciones estándar son de 1 a 8 conexiones de atomización del mismo tamaño con una rangeabilidad de 1 : 40 dependiendo de la aplicación. Esta característica posibilita la particularización del Atemperador SPID a los requisitos específicos del sistema. Para detalles adicionales, consulte con Yarway o con sus representantes locales. TABLA 1 - GAMA DE CAPACIDADES ESTÁNDAR DE SPID Cuerpo Tamaño Conexiones B NPS 1½ C v = DN 40 K v = C NPS 2 C v = DN 50 K v = D NPS 3 C v = DN 80 K v = E NPS 4 C v = DN 100 K v = H W G W FIGURA 3 H 1 G ST H 2 G ST + G W FÓRMULA DE DIMENSIONADO Cada estación atemperadora es un punto de mezclado donde hay un equilibrio de calor y masa. La fórmula universal es: G W = G ST ( H 1 -H 2 ) : ( H 2 -H W ) Donde: G W = G ST = H 1 = H 2 = H W = Masa de agua de inyección Masa de vapor de entrada Entalpía del vapor de entrada Entalpía del vapor de salida Entalpía del agua de inyección Esta fórmula permite calcular la cantidad de agua necesaria para rebajar la temperatura del vapor de entrada a la temperatura deseada del vapor de salida. 4

5 PARÁMETROS IMPORTANTES DEL SISTEMA Aparte de la calidad de pulverización del atomizador (atomización primaria) hay otros parámetros del sistema que tienen influencia en las prestaciones de las estaciones atemperadoras. Son: Relación agua/vapor Esta relación va determinada dividiendo G W por G ST = 6 : 1. Por encima de esta relación, no se puede garantizar siempre la evaporación del agua de inyección. En caso de duda, consulte con Yarway. Distancia al detector La distancia desde el Atemperador SPID al detector de temperaturas debería ser de 12 a 15 metros, aunque la distancia específica a la aplicación es aconsejada por Yarway a la etapa de indagaciones. Unas distancias más largas asegurarán que la evaporación del agua tenga lugar a velocidades inferiores. Tramo recto de tubería requerido El tramo mínimo de tubería que se requiere aguas abajo varía con la aplicación individual y lo especifica Yarway a la etapa de indagación. Este tramo recto es necesario para prevenir la erosión debida al impacto de las gotículas de agua contra las paredes de las tuberías, de las válvulas y de los accesorios. El tramo recto de aguas arriba es normalmente 2 x D y el tramo recto de aguas abajo es de 20 x D, como mínimo. Para aplicaciones fuera de estas limitaciones, consulte con Yarway o con su representante local. DATOS DE PEDIDO/DIMENSIONADO Los Atemperadores de vapor se seleccionan de manera específica con referencia a los datos de aplicación. Para un dimensionado óptimo, se deberían presentar siempre los siguientes datos. Datos del vapor Presión de entrada bar Temperatura de entrada C Temperatura de salida C de temperatura deseada Caudal máx. de vapor Caudal normal de vapor Caudal mín. de vapor t / h t / h t / h Datos del agua Presión del agua bar Temperatura del agua C Generalidades Tamaño del tubo Grosor de pared del tubo mm Aplicación Yarway recomienda un filtro con un tamaño de malla de aprox. 100 µ en la línea de alimentación de agua para proteger de obturaciones el Atemperador SPID. TABLA 2 - ESPECIFICACIÓN DEL NÚMERO DEL MODELO Muestra del número de modelo 8 A 600 W080 C F 8 Designación para el SPID, que es la Serie A ANSI - American National Standards Institute (Instituto Nacional Americano de Normas) D DIN - Normas de la Industria Alemana J JIS - Normas Industriales Japonesas B BS - Norma Británica Selecciones de características nominales del cuerpo F Extremos Wafer, bridas de cara elevada. Si es embridada, entonces = F 000 W extremos para soldadura a tope Si para soldadura a tope, entonces: ANSI: incluido el grosor de pared 80 = W080 DIN - JIS - BS: incluyendo el grosor de pared 6.02 = W602 Selecciones de letras para tamaño de cuerpo Selecciones de C v (K v ) disponibles Selecciones de capacidad de brida de entrada de agua, si fuese igual o mayor que la capacidad del cuerpo F Conexión de agua embridada con superficie elevada 5

6 TABLA 3 - MATERIALES DE SERIE Artículo Designación Material Cuerpo ASTM SA 182 F11 2 Inserción AISI Boquilla ASTM SA 335 P11 4 Brida ASTM SA 182 F11 HOMOLOGACIÓN 3 3 B Los Atemperadores SPID están aprobados por las autoridades competentes como conformes con los requisitos de ASME B Todos los datos son susceptibles de cambios. NOTA Las dimensiones son susceptibles de cambio sin notificación previa. Yarway proporcionará un plano dimensional certificado bajo pedido A RF A BW FIGURA 4 TABLA 4 - DIMENSIONES - PESO Peso A B Conexiones para agua Tamaño kg lbs Cuerpo Conexiones para vapor mm inch mm inch Tamaño Capacidad 1½ ASME clase RF (Wafer) / ⅞ ½ ASME clase 150/300/ /300/600 Grosor pared BW ⅜ /32 embridada Grosor pared BW ⅜ /16 RF ASME clase RF (Wafer) / ⅞ ½ ASME clase 150/300/ /300/600 Grosor pared BW / /32 embridada Grosor pared BW / /16 RF ASME clase RF (Wafer) / /16 ½ ASME clase 150/300/ /300/600 Grosor pared BW / /16 embridada Grosor pared BW / ⅞ RF ASME clase RF (Wafer) 60 2⅜ /32 1 ASME clase 150/300/ /300/600 Grosor pared BW / /16 embridada Grosor pared BW / /16 RF 6

7 TABLA 5 - MATERIALES DE SERIE Artículo Designación Material Cuerpo Inserción Boquilla Brida HOMOLOGACIÓN 3 3 B Los Atemperadores SPID están homologados por las autoridades competentes, por conformarse a los requisitos de la especificación p. ej. EN Todos los datos son susceptibles de cambios. NOTA Las dimensiones son susceptibles de cambio sin notificación previa. Yarway proporcionará un plano dimensional certificado bajo pedido FIGURA 5 A RF A BW TABLA 6 - DIMENSIONES - PESO Conexiones para agua Tamaño Peso kg Cuerpo Conexiones para vapor A mm B mm Tamaño Capacidad PN 16/40/64/100 RF (Wafer) DN 15 PN 16/40/64/100 Grosor pared BW embridada Grosor pared BW RF PN 16/40/64/100 RF (Wafer) DN 15 PN 16/40/64/100 Grosor pared BW embridada Grosor pared BW RF PN 16/40/64/100 RF (Wafer) DN 15 PN 16/40/64/100 Grosor pared BW embridada Grosor pared BW RF PN 16/40/64/100 RF (Wafer) DN 25 PN 16/40/64/100 Grosor pared BW embridada Grosor pared BW RF 7

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