UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
REDISEÑO DE LAS LINEAS PRINCIPALES DE
DISTRIBUCION DE VAPOR PARA LAS PLANTAS DE
PRODUCCIÓN DE HARINA PRECOCIDA
Solano Juan
Naguanagua, 19 de Marzo de 2012
UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
REDISEÑO DE LAS LINEAS PRINCIPALES DE DISTRIBUCION DE VAPOR PARA LAS PLANTAS DE
PRODUCCIÓN DE HARINA PRECOCIDA
Trabajo especial de grado presentado ante la Ilustre Universidad de Carabobo para optar por el título de
Ingeniero Mecánico Tutor académico: Prof. José Velásquez
Autor:
Solano Juan
Naguanagua, 19 de Marzo de 2012
UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
REDISEÑO DE LAS LINEAS PRINCIPALES DE DISTRIBUCION DE VAPOR PARA LAS PLANTAS DE
PRODUCCIÓN DE HARINA PRECOCIDA
Trabajo especial de grado presentado ante la Ilustre Universidad de Carabobo para optar por el título de
Ingeniero Mecánico
Solano Juan
Naguanagua, 19 de Marzo de 2012
UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
CERTIFICADO DE APROBACIÓN
Los abajo firmantes, miembros del jurado designado para evaluar el trabajo especial de grado titulado “REDISEÑO DE LAS LINEAS PRINCIPALES DE DISTRIBUCION DE VAPOR PARA LAS PLANTAS DE PRODUCCIÓN DE HARINA PRECOCIDA”, realizado por el bachiller: Solano Pérez Juan Bautista portador de la cedula de identidad N°: 18164735; hacemos constar que hemos revisado y aprobado el mencionado trabajo.
________________ Prof. José Velásquez
Tutor académico ________________ ________________ Prof. Gruber Caraballo Prof. Fernando Aular Jurado Jurado
Naguanagua, 19 de Marzo de 2012
AAggrraaddeecciimmiieennttooss
Primeramente quiero darle gracias a Dios por permitirme y darme la vida
para ser parte de todo lo que comprende ésta y conocer el mundo de la ingeniería,
quiero expresar, sin ningún orden en específico, mi más sincero agradecimiento a mi
padre por haberme apoyado y prestado todo su apoyo incondicional para mi
crecimiento personal y profesional, de igual manera agradecerle a mi madre por
darme su apoyo y guiarme a lo largo de toda mi vida hacia un mejor futuro, su amor,
amistad y cariño forman una parte muy importante e indispensable en mi vida.
También le agradezco a mis tías por darme su confianza y cariño irremplazable, lo
cual forma una gran parte en mi iniciativa a desarrollarme profesionalmente de esta
manera, de la misma forma quiero darle gracias a mi novia por estar siempre a mi
lado en las buenas, malas, darme su cariño, apoyo incondicional y estar siempre
presente en mi vida lo que me hace ser una mejor persona, y por supuesto presentarle
mi más sincero agradecimiento a toda mi gran familia por estar siempre presente para
mí a lo largo de toda mi vida.
También quiero dale gracias a mi tutor académico e industrial el profesor
José Velásquez y el ingeniero José Méndez, por sus consejos, guiatura, sugerencias
oportunas durante el desarrollo de este trabajo de investigación y permitirme la
oportunidad de realizar este trabajo de investigación en la empresa Alimentos Polar
Comercial Turmero. De igual forma agradezco a todos los profesores de la escuela,
que a lo largo de mi carrera impartieron de manera grata sus conocimientos. Por
último quiero darle gracias a todas las personas que estuvieron atentos y prestaron su
colaboración, orientación, guiatura y dirección académica para la realización de este
trabajo.
RReessuummeenn
Esta investigación está enfocada en el estudio y rediseño de las líneas
principales de distribución de vapor de las plantas de harinas 1 y 2 de la empresa
Alimentos Polar Turmero, para mantener la eficiencia de los procesos y equipos
consumidores de vapor, garantizando el suministro de vapor necesario hacia estas
plantas, de manera que puedan operar de manera eficientemente y que el sistema
tenga la capacidad de absorber las variaciones que se pueden presentarse en cuanto a
la necesidad de vapor de las plantas debido a la demanda del producto, ya que al
presentarse un aumento en la producción aumenta de igual manera el consumo y
suministro de vapor hacia estas plantas de harinas 1 y 2.
Para rediseñar un sistema de distribución de vapor que cumpla con lo
anteriormente mencionado, es necesario, en primera instancia evaluar o conocer la
situación actual en la que operan los equipos consumidores de vapor y su
funcionamiento, luego de esto, se determina la cantidad de vapor necesario a
transportar por el sistema de distribución para cumplir con la demanda de producción
actual y futura, y de esta manera rediseñar y dimensionar el nuevo sistema de
distribución de vapor hacia las plantas de harinas 1 y 2 que pueda transportar una
cantidad de vapor igual o mayor a la demanda futura, generando una pérdida por
fricción en las tuberías aceptable según la norma ASME B31.3 de manera que pueda
adaptarse a esos aumentos en la producción. De igual forma se realiza el estudio y
cálculo de los accesorios necesarios para el buen funcionamiento y eficiencia en
operación de las nuevas líneas de distribución de vapor. El nuevo sistema de
distribución de vapor de igual manera está diseñado para soportar un caudal más
elevado que el de consumo futuro, de manera que pueda adaptarse a nuevas
exigencias que ameriten mayor consumo de vapor, también reduce al máximo los
costos para su instalación debido a que se aprovecharon la mayor parte de las tuberías
que conforman el actual sistema de distribución y, por último, se determinó el costo
total de suministro e instalación del rediseño del nuevo sistema de distribución de
vapor de las plantas de harinas 1 y 2.
NNoommeennccllaattuurraa
Símbolo Descripción
Coeficiente que depende del grupo en el que se clasifique el agua según el pH
C, m Constantes que dependen de ReD
D Diámetro interno de la tubería (mm) T Temperatura (°C)
Diámetro Nominal de tubería (mm)
Rugosidad absoluta de la tubería (mm) Rugosidad absoluta de la tubería nueva (mm) Rugosidad absoluta de la tubería, después de t años de servicios (mm)
Factor de fricción Aceleración de la gravedad (m/s2) Humedad Humedad de entrada Humedad de salida Pérdida por fricción en tubería ( )
Coeficiente de transferencia de calor por convección
Coeficiente de resistencia total
Coeficiente de conductividad térmica
Coeficiente de resistencia de los accesorios
Longitud desarrollada de tubería entre soportes fijos (m) l Longitud de tubería (m) ̇ Caudal másico del fluido (kg/s)
Número de Nussel n Constantes que dependen de
Dilatación térmica y desplazamiento de los anclajes (mm) Presión manométrica del vapor (MPa)
Número de Prandtl a temperatura ambiente
Número de Prandtl a temperatura superficial de la tubería
Caudal volumétrico del fluido (m³/h) Relación entre la longitud desarrollada de la tubería y la distancia entre
anclajes
ReD Número de Reynolds
Relación entre la longitud desarrollada de la tubería y la distancia entre anclajes
Radio crítico de aislamiento (m) Radio de tubería (m)
SF Soporte fijo Tp Temperatura de película promedio (°C) TS Temperatura superficial de la tubería (°C) Número de años de servicio de la tubería
T Temperatura del medio (°C) Distancia recta entre puntos de anclaje (mm)
V Velocidad del fluido (m /s)
Viscosidad cinemática del fluido (m2/s)
∅ Diámetro externo de la tubería (m)
Peso específico del fluido Viscosidad dinámica del fluido (
∙)
Densidad del fluido (kg/m³) Δ Dilatación lineal de la tubería (mm)
IInnttrroodduucccciióónn
El vapor es utilizado como una fuente de poder, la cual se puede aprovechar para
el calentamiento y también para algunos procesos industriales. Dicho vapor es
transportado desde una caldera a través de una red de distribución (sistema de
tuberías) hasta puntos específicos en donde realiza una labor o trabajo en algún
proceso o maquinaria. El calor constituye una medida de la energía térmica puesta en
juego en los fenómenos caloríficos. La importancia radica en la inspección y
evaluación del sistema de distribución de vapor, así como los accesorios, no
descuidando el mantenimiento preventivo y correctivo de las trampas de vapor, para
evitar problemas de condensado y en consecuencia costos por fuga de vapor.
La idea fundamental de este trabajo de grado es Rediseñar el sistema de
distribución de vapor para las plantas de producción de harina precocida, planta de
harina 1 y 2, de la empresa alimentos Polar establecimiento turmero, la cual está
sujeta a incrementos en la producción debido a la demanda que tiene este producto
(Harina P.A.N). Por lo que es imprescindible que la empresa contar con un eficiente
sistema de distribución de vapor que se adapte a las exigencias.
En el capítulo 1, de la presente investigación se estudio la situación problemática
en cuanto al consumo y suministro de vapor hacia las plantas de harina 1 y 2 de la
empresa Alimentos Polar Comercial Planta Turmero, de igual manera se plantean los
objetivos de la investigación, justificación y alcance, seguido del capítulo 2, donde se
desarrollaron y sustentaron todos los fundamentos teóricos necesarios para la
elaboración del proyecto, luego en el capítulo 3, se muestra las técnicas y
procedimientos que se utilizaran para llevar a cabo la investigación, es decir la forma
como se realizará el estudio, conteniendo la ubicación acerca del tipo y nivel de
investigación.
En el capítulo 4, obtienen y analizan los resultados para el diseño y
dimensionamiento del nuevo sistema de distribución de vapor, para finalizar se
concluye en base a los resultados obtenidos del diseño y se realizan recomendaciones
para el eficiente funcionamiento de sistema de distribución de vapor propuesto.
ÍÍnnddiiccee ggeenneerraall
Índice general
i
Índice de figuras vi
Índice de tablas
Introducción
viii
1
CAPÍTULO 1 El problema 3
1.1 Situación problemática 3 1.2 Objetivos 7 1.2.1 Objetivo General 7
1.2.2 Objetivos Específicos 7
1.3 Justificación 7
1.4 Alcance 8
1.5 Antecedentes 9
ii Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
CAPÍTULO 2 Fundamentos teóricos 13
2.1 Utilización del vapor en la empresa 13
2.1.1 Proceso de producción que se lleva a cabo en las plantas de harina precocida de maíz.
13
2.2 Requerimientos de una línea de vapor 22
2.2.1 Vapor 2.3 Tuberías y conductos
2.3.1 Accesorios 2.3.2 Uniones
2.3.3 Válvulas 2.3.4 Juntas de expansión y soportes para tuberías 2.3.5 Aislante para tuberías 2.3.5.1 Aislantes térmicos en las líneas principales de vapor
2.3.5.2 Cálculo del espesor óptimo 2.3.6 Trampas de vapor
2.3.6.1 Tipos de trampas de vapor 2.4 Trampas de vapor para sistemas de distribución
2.4.1 Pierna colectora o pozo de goteo 2.4.2 Tuberías principales
2.5 Estimación del condensado generado en líneas de vapor 2.6 Dimensionamiento de tuberías de vapor
2.6.1 Cálculos de las pérdidas por fricción en tuberías de vapor 2.6.2 Cálculo del diámetro de referencia de las tuberías
CAPÍTULO 3 Metodología 3.1 Nivel de la investigación
3.2 tipo de investigación
3.3 Diseño de la investigación
3.4 Recursos necesarios y disponibles
23
24
25
25
27
29
34
35
39
41
42
48
48
50
51
53
54
59
61 61
62
63
67
Índice General iii
CAPÍTULO 4 Resultados
69
4.1 Situación actual de la red de distribución de vapor de las plantas de
harinas 1 y 2 69
4.2 Cálculo del consumo de vapor actual y futuro necesario en las
plantas de harinas 1 y 2 72
4.3 Dimensionamiento de las líneas principales de vapor de las plantas
de harina 1 y 2 85
4.3.1 Pérdidas por fricción generada en la tubería de vapor
existente para un consumo de vapor futuro 85
4.3.2 Diseño y dimensionamiento del nuevo sistema de
distribución de vapor 92
4.4 Cálculos y selección de accesorios para las nuevas líneas de
distribución de vapor de las plantas de harinas 1 y 2 100
4.4.1 Cálculo del condensado generado en las líneas y selección de
trampas de vapor 100
4.4.2 Cálculo del espesor óptimo del aislamiento 103
4.4.3 Estudio de flexibilidad y localización de soportes para
tuberías 107
4.5 Determinación del costo de la implementación del rediseño
propuesto 113
CAPÍTULO 5 Conclusiones 119
CAPÍTULO 6 Recomendaciones 123
Referencias 124
Apéndice 128
iv Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Apéndice A Plano estructural del sistema de distribución de vapor
diseñado 130
Apéndice B Determinación de la temperatura de la superficie del
aislante para un espesor del mismo de 75 mm (3”). 132
Índice General v
ÍÍnnddiiccee ddee ffiigguurraass
Capítulo 1 1.1 Esquema del proceso de desgerminación 1.2 Esquema del proceso de laminación
5 6
Capítulo 2 2.1 Diagrama del proceso de recepción, acondicionamiento y almacenamiento. 2.2 Esquema de la etapa de limpieza. 2.3 Esquema de la etapa de desgerminación.
16 18 18
2.4 Esquema de la etapa de clasificación. 19 2.5 Esquema del proceso de laminación. 22 2.6 Estados del Agua. 24 2.7 Accesorios de tuberías. 2.8 Bridas 0 uniones. 2.9 Tipos de válvulas. 2.10 Juntas de expancion. 2.11 Tipos de trampa de vapor 2.12 Trampa tipo J3X 2.13 Curva de las trampas. 2.14 Pierna colectora. 2.15 Pierna colectora o pozo de goteo en línea principal Capítulo 3 3.1. Esquema de la metodología para la investigación
25 27 28 30
42 45 47 49 51
66
Índice de figuras vii
Capítulo 4 4.1. Entrada y salida de caudal másico para una cocina vertical 4.2. Entrada y salida de caudal másico en una cocina horizontal 4.3. Entrada y salida de caudal másico para una secadora 4.4 Sistema de tuberías de vapor existentes 4.5. Nuevo sistema de tuberías de vapor 4.6 Distancias para soporte
73 76 78 90 98 109
ÍÍnnddiiccee ddee ttaabbllaass
Capitulo 2 2.1. Capacidad de bridas. 2.2. Espaciamiento máximo entre soportes (Código ASME B31.1). 2.3. Dimensiones recomendadas para piernas colectoras o pozos de goteo. 2.4. Formación de kg de condensado/h por cada m2 de superficie de tubería. 2.5. Condensación en tuberías aisladas transportando vapor saturado en aire quieto
25 °C. Eficiencia de aislamiento asumida 75%. 2.6 Coeficientes a de la formula 2.7. Velocidades de fluido en tuberías recomendadas. Capitulo 4 4.1. Consumo de vapor actual para la planta Harina 1 4.2. Consumo de vapor actual de la planta de harina 2 4.3. Demanda de vapor futura de la planta de harina 1 4.4. Demanda de vapor futura de la planta de harina 2 4.5. Pérdida por fricción en cada tubería del sistema actual 4.6. Caudales máximos para las tuberías existentes y pérdidas por fricción máxima 4.7. Caudal adicional 4.8. Diámetro de tuberías necesarias para caudal adicional 4.9 Condiciones de operación del nuevo sistema de distribución de vapor 4.10 Condensado generado en las líneas de distribución de vapor 4.11 Espesor óptimo de aislamiento 4.12 Detalle del estudio de flexibilidad 4.13 Cómputos métricos aislante para la tubería nueva de planta 1 4.14 Cómputos métricos aislante tubería nueva de planta 2 4.15 Cómputos métricos de instalación de tubería nueva y accesorios planta1 4.16 Cómputos métricos instalación de tuberías nueva y accesorios planta 2 4.17 Inversión total del proyecto
26 33 49 52 53 58 60 81 82 83 84 91 93 94 96 99 103 107 112 114 115 116 117 118
Índice de tablas ix
CCAAPPÍÍTTUULLOO 11 EEll pprroobblleemmaa
1.1 Situación problemática.
Las empresas polar agrupan a lo largo y ancho de la geografía nacional una serie
de plantas y establecimientos destinados a la producción, almacenamiento,
distribución y comercialización de diferentes rubros que componen la cesta
alimenticia venezolana y la elaboración de la cerveza Polar considerada una de las
mejores de América Latina por sus altos estándares de calidad y aceptación en el
mercado nacional e internacional, al igual que la harina PAN y MAZEITE, el cual es
un aceite 100% puro de Maíz con bajo contenido de grasas saturadas para una
alimentación saludable. El grupo Polar ha dividido sus plantas en tres grandes
Unidades Estratégicas de Negocios (UEN), con el fin de planificar sus políticas,
controles de producción e inversión, las cuales vienen representadas por la UEN
alimentos, UEN cerveza y malta y la UEN de refrescos. La unidad estratégica de
negocios alimentos abarca las plantas cuyos productos satisfacen las necesidades
básicas de alimentación de la población y en esta ramificación se encuentra
Alimentos Polar establecimiento Turmero Edo-Aragua, en la cual se lleva a cabo la
producción de la harina PAN y MAZEITE provenientes directamente del Maíz, el
cual está compuesto de tres partes principales el pericarpio, endospermo y germen,
estas dos últimas son las utilizadas para la producción en masa de la harina precocida
y el aceite de maíz.
Alimentos Polar establecimiento Turmero Edo-Aragua, se encuentra en la
búsqueda permanente de optimizar sus procesos de manufactura, con el propósito de
4 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina precocida.
minimizar pérdidas y aumentar volúmenes de producción, con el firme propósito de
ser cada día más competitiva.
Esta empresa consta de dos plantas de producción de harina precocida, Planta de
Harina 1 y 2, las cuales son dependientes principalmente del consumo de vapor
saturado el cual es proporcionado por la sala de generación de energía de la empresa.
Las líneas de producción de estas plantas están constituidas por una diversa cantidad
de equipos que operan con un consumo de vapor continuamente, entre éstos se
encuentran las cocinas horizontales y verticales, las cuales se encargan de darle al
maíz una textura más blanda mediante la cocción a una temperatura determinada por
medio de la inyección de vapor directo y agua al producto, facilitando así la
separación de las partes del maíz y laminación del endospermo, en la cual se le da
forma de hojuelas haciéndolo pasar por rodillos laminadores. Luego del proceso de
cocción y laminación, el producto es enviado a los equipos secadores, los cuales se
encargan de reducir la humedad del mismo por medio de la introducción de vapor a
un haz tubular, el cual está en contacto con el producto, permitiendo el intercambio
de calor, haciendo que este vapor condense, para luego enviarlo a un tanque de
condensado. El consumo de vapor de estas secadoras es controlado por una estación
reguladora comandado por un control de temperatura a la salida de la misma para
obtener la humedad requerida en el producto, también consta de una entrada de aire y
un sistema de aspiración.
Los equipos antes mencionados forman parte de las líneas de producción
pertenecientes a los procesos de desgerminación y laminación.
Como se observa en la figura 1.1, el proceso de desgerminación se basa
principalmente en someter el grano de maíz a un proceso de acondicionamiento
(cocinas horizontales) y fricción mecánica (Pulidores), a fin de separar sus partes,
pericarpio, endospermo y germen. Luego de esta etapa de separación sólo la corriente
de endospermo (Corriente inferior) es llevada a las secadoras para reducir su
humedad y posteriormente ser enfriado.
Capítulo 1. El problema 5
Figura 1.1 Esquema del proceso de desgerminación.
Después del proceso de desgerminación el producto es llevado a los silos de
endospermo por medio de transportadores neumáticos, donde es almacenado para
comenzar el proceso de laminación. Este proceso de laminación, como se muestra en
la figura 1.2, después de su almacenamiento se hace pasar por las cocinas verticales
donde se le inyecta vapor directo y agua, lo cual facilita su laminación y darle formas
de hojuelas de maíz (molinos laminadores), para después, de igual manera entrar a la
6 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina precocida.
secadora para posteriormente ser enfriado y enviado a los molinos de premolienda y
molienda para reducir su granulometría.
Figura 1.2 Esquema del proceso de laminación.
Actualmente se han venido presentando insuficiencias en el flujo y presión de
vapor en dichas plantas debido a su incremento en producción, lo que aumenta el
consumo de vapor en los equipos para darle las condiciones necesarias al producto. El
aumento en producción viene dado por la alta demanda que tiene este producto, las
exigencias en el mercado son cada vez más alta ya que este producto pertenece a la
Capítulo 1. El problema 7
cesta básica de alimentos en nuestro país, por lo cual es lógico pensar que está
sometido a altas variaciones en su producción. Lo anterior lleva a rediseñar las líneas
distribución de vapor saturado para consumo de dichas plantas y de esta manera hacer
el proceso más eficiente y ajustarlo al aumento de la demanda, ya que se quiere
aumentar la producción.
1.2 Objetivos.
11..22..11 OObbjjeettiivvoo GGeenneerraall..
Rediseñar las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de
producción de harina precocida.
11..22..22 OObbjjeettiivvooss EEssppeeccííffiiccooss..
Evaluar los requerimientos y condiciones actuales de vapor en las plantas.
Realizar un estudio de consumo de cada uno de los equipos y calcular el
consumo de vapor saturado total de las plantas de Harina 1 y 2, para la
demanda actual y futura.
Dimensionar las líneas principales de alimentación de vapor que
suministran a las plantas de harina 1 y 2.
Determinar el costo de la implementación del rediseño propuesto.
1.3 Justificación.
En vista de que muchos de los equipos vinculados a la producción de harina
precocida necesitan de un consumo de vapor para su desempeño, el cual varía de
acuerdo con la cantidad de producto para la producción, están propensos a
variaciones para cumplir con la demanda, es por esto que es vital para la empresa
contar con un sistema de distribución de vapor para producción que tenga la
capacidad de cubrir con las exigencias.
8 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina precocida.
El motivo de la realización del presente trabajo especial de grado consiste en
rediseñar las líneas distribución de vapor saturado de las plantas de producción de
Harina precocida de las Plantas de harina 1 y 2 para el buen desempeño de las plantas
y equipos, de lo contrario ocasionaría pérdidas importantes para la empresa, y de esta
manera cumplir con la demanda de vapor saturado para la producción y tener la
capacidad de aumentar la producción a futuro sin que se presente limitantes en este
aspecto.
1.4 Alcance.
Se rediseñará las líneas de distribución principales de vapor de las plantas de
producción de harina precocida, planta de Harina 1 y 2, en la empresa alimentos polar
establecimiento Turmero, de manera tal, que la empresa cuente con un sistema de
distribución de vapor, capaz de satisfacer la demanda de vapor actual y futura,
causadas por el aumento de producción de acuerdo a la demanda del producto. Para
esto se incluye los cálculos para la determinación del consumo de vapor de los
equipos de las líneas de producción de las plantas, para determinar el consumo total
de vapor y de esta manera poder realizar los cálculos pertinentes para la
determinación y dimensionamiento de las nuevas líneas de distribución de vapor,
incluyendo selección de accesorios para el buen funcionamiento, trampas de vapor,
soporte y anclaje de tuberías, juntas de expansión, patines, aislante y otros. De igual
manera se determinaran los costos para la implementación del sistema de
distribución de vapor.
1.5 Antecedentes.
Andrade G. (2007), realizó un estudio y mejoró la distribución de vapor de una
industria a través de un sistema de trampas de vapor. La idea fundamental del trabajo,
fue proponer mejoras en la distribución del vapor y aumentar la eficiencia, tanto de la
maquinaria como los procesos, proponiendo métodos de prevención de fugas y una
ubicación adecuada de las trampas de vapor. Por lo tanto, en los primeros dos
Capítulo 1. El problema 9
capítulos se describe los principios generales de la generación de vapor, los tipos de
trampas, así como una descripción de la situación actual de las tuberías, el tipo de
combustible que se utiliza en las calderas y el mantenimiento del equipo. Así mismo
en el tercer capítulo se propone el mejoramiento de un sistema de trampas, el
aislamiento de tuberías, prevención de fugas y ubicación de trampas de vapor.
Grunauer G. (2005), en el presente trabajo se desarrolla la Reingeniería de los
sistemas de distribución de vapor y retorno de condensado de un laboratorio
farmacéutico de la ciudad de Guayaquil. Los sistemas antes mencionados, dentro de
la empresa, son considerados críticos, ya que de éstos dependen todos los procesos de
manufactura que se dan dentro de las instalaciones de la fábrica. Los sistemas de
distribución de vapor y retorno de condensado del laboratorio entraron en
funcionamiento hace ya 24 años y considerando el tiempo de servicio, el aumento en
los costos de operación y mantenimiento, la presencia de roturas en tramos de las
líneas de distribución de vapor, el desgaste de las tuberías, así como fugas de vapor y
desgaste en el forro aislante, es necesario realizar una revisión de su estado actual de
este sistema con el fin de hacer una actualización integral de todos los equipos y
accesorios que los componen.
Jiménez C. (1997), en este trabajo se presentan cálculos de procesos de vapor
en una industria, el cual tiene por objetivo calcular, conocer y diseñar los diversos
parámetros que se necesitan en la instalación de una planta de vapor, haciendo un
estudio en primera instancia de la cantidad de vapor que necesitan las máquinas
utilizadas en el proceso y valiéndose de los cálculos necesarios, determinan los
caballos de caldera requeridos, de igual manera se realiza un estudio completo sobre
el dimensionamiento de tuberías y accesorios de líneas de vapor y de retorno de
condensado. También se realiza el estudio sobre el agua de alimentación,
determinando primero la cantidad de agua necesaria para las calderas, y luego
tratamiento de ésta, (para evitar posibles incrustaciones y corrosión dentro de los
tubos de las calderas) por medio de ablandadores.
10 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina precocida.
Restrepo, H. et al. (2006), en este artículo se presentan las metodologías de
cálculo y diagnóstico para la evaluación de pérdidas y calores residuales, así como
del potencial térmico disponible para recuperar éstos en la empresa Manufacturas
Carolina S.A. Los potenciales de ahorro y de impacto ambiental también son
presentados en este trabajo. De igual manera se presenta un esquema térmico de
distribución de vapor, una metodología de cálculo y el diagnostico para la evaluación
de pérdidas y calores residuales, la evaluación técnico-económica de recuperar los
condensados y aislar tramos de la red de vapor, metodología de cálculo de la
eficiencia en generadores de vapor, diagnóstico energético en aislamientos térmicos y
en fugas de vapor, aislamiento de los tramos de la red de vapor, entre otros.
Vejar A. (2006). Este trabajo de titulación consiste en realizar un estudio
técnico de la red de vapor de una empresa de alimento para peces, con el propósito de
determinar los consumos actuales de los equipos que componen el ciclo de vapor,
para posteriormente diagnosticar y recomendar mejoras dentro de la red de vapor.
Para esto fue necesario analizar e interiorizarse objetivamente de cada uno de los
procesos que utilizan vapor. Se realiza una descripción general de cada uno de los
procesos y equipos involucrados dentro de las líneas de producción de la planta y las
mediciones necesarias para determinar los consumos de vapor de los equipos
involucrados. Finalmente se dan algunas recomendaciones y conclusiones respecto al
consumo de vapor y mejoras de la red.
Wagner F. (2006), desarrolló un programa para el mantenimiento de líneas de
vapor para hospitales de manera de que estas líneas de distribución de vapor
proveniente de las calderas tenga un buen funcionamiento. Se realizó inspección de
las instalaciones existentes para determinar el estado de los accesorios y tuberías de la
red de vapor. Se determinó la producción de vapor en las áreas de cocina, lavandería
y autoclaves. Es importante tener en cuenta que en muchos de los casos no se le da la
importancia a las redes de vapor. La red de vapor es el medio por el cual se hace
posible el transporte de vapor a las dependencias como lavandería, cocina y central
Capítulo 1. El problema 11
de equipos. Para poder conseguir los máximos beneficios con lo que cuenta el
hospital general se hace necesario tener una planificación y control adecuado de las
actividades de mantenimiento preventivo, correctivo y predictivo del área de calderas,
redes de vapor, lavandería, cocina y central de equipos.
12 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina precocida.
CCAAPPÍÍTTUULLOO 22 FFuunnddaammeennttooss TTeeóórriiccooss
2.1 Utilización del vapor en la Empresa.
En alimentos polar establecimiento Turmero, la mayoría de los procesos que
intervienen en las plantas de producción de harina precocida, Plantas Harina 1 y 2
están vinculados a equipos, los cuales requieren una eyección de vapor, bien sea
directo o indirecto, para cumplir sus funciones.
En esta empresa, el vapor es de gran importancia, por su energía y calor, el
cual permite en el caso de estas plantas, darle las condiciones necesarias al maíz para
la producción, es el responsable de la buena operatividad de los equipos
consumidores de vapor en las plantas, cocinas verticales, cocinas horizontales
secadoras del proceso de desgerminacion, secadoras de laminación, entre otros. El
vapor de agua, por sus características y cualidades, es una fuente de energía muy
eficiente, ya que su producción se realiza exclusivamente por calentamiento de agua,
por combustión de determinados combustibles (bunker, diesel, etc.), a través de
generadores de vapor.
2.1.1 Proceso de producción que se lleva a cabo en las plantas de harina precocida de maíz.
Según contenido ubicado en archivos internos de la empresa, en APC Planta
Turmero, para la fabricación de la harina de maíz blanco refinada, precocida y
enriquecida, se emplea maíz blanco nacional proveniente directamente de los campos
14 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
venezolanos, el cual es pasado por varias etapas o procesos que le adicionan cada uno
un valor agregado específico al producto, para que al final se obtenga de forma
eficiente un producto terminado de alta calidad. Cada una de estas etapas de
describen brevemente a continuación:
Recepción, Acondicionamiento y Almacenamiento.
Una vez que el maíz llega a las instalaciones de la planta, es inmediatamente
sometido a un proceso de recepción, acondicionamiento y almacenamiento en el cual
se le confieren las propiedades necesarias para ser almacenado hasta por un período
de once meses y ser utilizado satisfactoriamente en los siguientes procesos
productivos.
Para la recepción física del maíz en el área de silos existen tres líneas de
recepción R1, R2 y R3, cabe destacar que cada una de las recepciones posee a lo
largo de su recorrido una serie de equipos instalados destinados para la pre-limpieza
mecánica, neumática (sistemas de aspiración) y magnética del producto. La capacidad
máxima de recepción en APC Planta Turmero oscila entre 2880 ton/día para maíz
acondicionado y 1400 ton/día para maíz húmedo, normalmente sólo se utilizan las
líneas de recepción R1 y R2.
La presencia de impurezas en el maíz almacenado causa algunos efectos
desfavorables como la proliferación de insectos, focos de generación de calor, que
dificultan la ventilación, ocupan parte del espacio que debería ocupar el producto y
además son altamente inseguros debido a que el polvillo de maíz es muy explosivo.
Por tal motivo es imprescindible que exista un proceso de pre-limpieza previo
al almacenamiento. Por último, dependiendo de las condiciones de humedad y pureza
con que llegue el maíz, es trasladado a los silos de almacenamiento o a un proceso de
acondicionamiento previo, antes de iniciar el proceso de elaboración de harinas.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 15
El objetivo principal del proceso de acondicionamiento es llevar el maíz a las
propiedades óptimas para su almacenamiento, a las temperaturas ambientales
reinantes, la humedad mínima para almacenar el maíz es de 12%, esto para evitar una
aceleración en el metabolismo del grano ya que a 12% el grano está latente. Para
lograr esto se disponen de dos secadoras, la Clipper Randolph y la Siroco, cuyos
principios de funcionamiento son iguales, son tipo columna con circulación del grano
por gravedad, este sistema no daña los granos delicados.
El aire de secamiento pasa entre láminas de granos de reducido espesor,
obteniéndose un secado homogéneo (el aire fluye en contracorriente con el grano). En
la parte inferior en producto entra en contacto con el aire de enfriamiento en la misma
forma que con el aire de secamiento y luego es descargado.
Para el almacenamiento del maíz, APC Planta Turmero dispone de treinta y
nueve silos distribuidos en dos sectores, del uno al veintitrés el área de silos viejos y
del veinticuatro al treinta y nueve el área de silos nuevos, sumando una capacidad
total de sesenta y cinco mil toneladas.
Durante el periodo de almacenamiento del maíz en los silos, es ventilado y
fumigado para conservarlo en condiciones óptimas para su posterior procesamiento.
La ventilación tiene como propósito disminuir el porcentaje de humedad en silos
(secante), regular la temperatura de almacenamiento, desalojar los gases producto del
metabolismo del grano y para la fumigación, permite la recirculación del humo
fumigante.
Para la ventilación de los silos es importante tener en cuenta los valores de
humedad relativa y temperatura ambiental, con el fin de evitar que ocurra saturación
del aire por la alta humedad, la cual puede generar condensado dentro del silo, lo cual
incrementaría significativamente la humedad del grano.
Debido a las condiciones climáticas de Venezuela, la creación de un ambiente
propicio para el crecimiento de insectos es casi incontrolable (T >14ºC), por lo cual
16 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
es necesario controlar la proliferación de insectos con la ayuda de la fumigación. En
la figura 2.1, se observa este proceso de recepción, acondicionamiento y
almacenamiento del maíz.
Figura 2.1 Diagrama del proceso de recepción, acondicionamiento y almacenamiento.
En la Red de producción de desgerminación y laminación se encuentran los
equipos consumidores de vapor saturado, los cuales se describen a continuación:
Proceso de Desgerminación.
Se basa principalmente en someter el grano de maíz a un proceso de
acondicionamiento y fricción mecánica, a fin de separar sus partes: pericarpio,
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 17
endospermo y germen. Este proceso de separación representa la refinación de la harina de maíz precocida.
Etapas del proceso de desgerminación:
Limpieza.
Desgerminación.
Clasificación.
En las figuras 2.2, 2.3 y 2.4 se puede observar cada una de estas etapas, en
primer lugar el maíz que es almacenado en los silos de planta es enviado a una etapa
de limpieza (Ver figura 2.2), donde se le extrae todo tipo de impurezas mediante
separadores magnéticos y de tusas, esta corriente de producto limpia es almacenada
en tanques de maíz, para desde ahí pasar a una etapa de desgerminación (Ver figura
2.3) en la cual se acondiciona el maíz mediante la inyección agua y vapor en las
cocinas, facilitando esto la separación de sus partes por medio de los pulidores, la
corriente inferior libre de concha, se hace pasar por las secadoras y enfriadora con el
objetivo de reducir su humedad y evitar su compactación, de este punto pasa el
producto por un equipo de control de cedazo a la bascula de material extraíble, donde
empieza una etapa de separación (Ver figura 2.4) que consiste en separar, según su
granulometría, el producto por medio de tararas y sifters, los cuales separan en dos
corrientes el producto, una de material extraíble y otra de endospermo, la cual de
igual forma es almacenada en silos de endospermo.
18 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Figura 2.2.Esquema de la etapa de limpieza.
Figura 2.3.Esquema de la etapa de desgerminación.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 19
Figura 2.4.Esquema de la etapa de clasificación.
Proceso de Laminación.
En esta etapa se modifican los almidones existentes en el endospermo mediante
una precocción y un laminado para conferirle las propiedades de absorción de agua y
formación de masa.
Los almidones son polímeros naturales que se encuentran presentes en la
mayoría de los cereales. Básicamente son carbohidratos polisacáridos constituidos
por largas cadenas de glucosa. La integridad del grano es producto de una asociación
20 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
de moléculas lineales y porciones lineales de moléculas ramificadas para formar
regiones cristalinas.
Si una pasta de almidón gelatinizado se deja enfriar, las moléculas de almidón
vuelven a asociarse desalojando las moléculas de agua.
Etapas del proceso de laminación:
Premojo: en esta etapa se adiciona agua al endospermo, para acondicionarlo
para su posterior etapa de precocción.
Precocción: esta etapa del proceso tiene como finalidad conferirle al
endospermo las propiedades de absorción de agua y formación de masa por
medio de la inyección de vapor directo al producto en las cocinas.
Laminación: la función de la laminación es transformar el endospermo ya
debidamente premojado y precocido en hojuelas, con la finalidad de seguirle
confiriendo propiedades para hacer masa por medio de los molinos
laminadores.
En esta etapa de laminación es de mucha importancia el control y ajuste de las
siguientes variables en las cocinas y molinos laminadores para una buena laminación:
* Presión del vapor en las cocinas.
* Presión en los cilindros laminadores.
* Presión en las cuchillas guías.
* Cortina Metálica.
* Variador del Alimentador.
* Flujo de Trabajo (Endospermo).
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 21
Secado: las hojuelas salen húmedas del laminador debido al agua y al vapor
aplicado en las anteriores etapas, por lo que se hace necesario secarlas para
poder manejarlas y así evitar la retrogradación. Esto se realiza por medio de la
inyección de vapor de forma indirecta a las secadoras, para generar un
intercambio de calor entre el vapor y el producto.
En estos equipos secadores las variables importantes que requieren ajustes y un
control son:
* Set Point de temperatura en la salida de las secadoras del producto.
* Rasera (Salida del Producto).
* Inyección de aire a la Secadora.
* Presión del vapor.
* Temperatura de aspiración de Vahos.
Enfriado: las hojuelas deben enfriarse para contener la retrogradación,
además, de que no se pueden almacenar a temperaturas altas ya que si esto
ocurre ocasionaría un proceso de condensación dentro de los silos de flakes.
Premolienda: una vez ya enfriadas las hojuelas se procede a premolerlas, ya
que por su tamaño ocuparían demasiado volumen dentro de los silos y
también está ligada a disminuir los pases en molienda.
En la figura 2.5 se puede detallar el recorrido del endospermo en este proceso de
laminación.
22 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Figura 2.5.Esquema del proceso de laminación.
2.2 Requerimientos de una línea de vapor.
En la actualidad las líneas de vapor requieren equipos o instrumentos
indispensables para su funcionamiento y eficiencia. Cuando una red de vapor está en
operación debe estar compuesta por diferentes accesorios, los cuales tienen un trabajo
primordial para su eficiencia. La red de vapor debe contar con:
Juntas de expansión.
Bridas.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 23
Válvulas de paso.
Válvulas de globo.
Válvula de retención.
Válvulas reguladoras de presión.
Trampas de vapor.
Filtros.
Uniones.
Tes.
Topes de sujeción.
Estopas y prensaestopas.
Aislamiento térmico.
Anclajes.
Soportes.
Reguladores de presión.
Tubería de condensado.
Tanque de condensado.
Manómetros.
2.2.1 Vapor.
Según Wark, 1998, vapor es una sustancia en estado gaseoso. Los términos de
vapor y gas son intercambiables, aunque en la práctica se emplea la palabra vapor
para referirse al de una sustancia que normalmente se encuentra en estado líquido o
sólido, como por ejemplo agua, benceno o yodo. Se ha propuesto restringir el uso del
término a las sustancias gaseosas que se encuentren por debajo de su punto crítico (la
máxima temperatura a la que se puede licuar aplicando una presión suficiente) y
hablar de gas por encima de la temperatura crítica, cuando es imposible que la
sustancia exista en estado líquido o sólido. Esencialmente, el uso de los términos es
24 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
arbitrario, porque todas las sustancias gaseosas tienen un comportamiento similar por
debajo y por encima del punto crítico. En la figura 2.6 se puede apreciar claramente
los distintos estados del agua según la temperatura de la misma.
El uso de vapor como fluido termodinámico se justifica por la variedad de
propiedades, en particular:
Figura 2.6.Estados del Agua. Wark, 1998.
1. Es abundante y barato de producir.
2. Transporta gran cantidad de energía por unidad de masa debido al cambio de
fase. En efecto, el calor latente de cambio de fase es del orden de 2.500 kJ/kg.
Wark, 1998.
2.3 Tuberías y conductos.
Los conductos, en general, pueden clasificarse en dos grande grupos, los que se
usan para el transporte de humos y sólidos en suspensión y los destinados a conducir
vapor y agua de un punto a otro (tuberías); en éstos se centra este trabajo. Cuando se
tiene una disposición adecuada de conductos y tuberías no se persigue sólo el buen
estado de la instalación, sino reducir las resistencias a la fricción.
(°C)
Q (kJ/kg)
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 25
La instalación de la caldera, del calentador de aire, de los ventiladores y los
demás equipos de la planta debe hacerse de manera que sea fácil el acceso al trabajo,
Avallone, 2000.
2.3.1 Accesorios.
Cuando se conduce vapor de un lugar a otro, el diseñador se encuentra con
diversos problemas, entre ellos: cambios de dirección de fluidos, derivación del vapor
para un equipo determinado, condensado en las tuberías, impurezas (sólidos en
suspensión), vibraciones, entre otros.
Es necesario, entonces, contar con los accesorios adecuados que ayuden a tener
la mayor eficiencia en la red (codos, tes, derivaciones en Y, entre otros). En esta parte
se mencionarán los accesorios que más se usan localmente, Avallone, 2000.
En la figura 2.7 se puede observar algunos accesorios para instalaciones de
tuberías.
Figura 2.7. Accesorios de tuberías. Avallone, 2000.
2.3.2 Uniones.
Las empresas productoras de tubos han estandarizado su longitud en 6 m, esto
ocasiona que se tenga que unir dos o más tubos cuando se conduce vapor de un lugar
a otro, por medio de uniones, ya que las distancias, generalmente, no son tan cortas.
26 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Las uniones más comunes son llamadas bridas, o de rebote. Hay de soldadura,
de rosca y en diámetros pequeños se usan las que están soldadas con latón. Entre las
uniones de tubos con bridas se encuentra de acero fundido y también es frecuente
encontrar fabricadas en lámina de hierro con la desventaja que éstas no permiten
trabajar a altas temperaturas.
Entre las bridas que hay en el mercado local y que cumple con las
especificaciones, están los aceros fundidos ASA B1Ge, las de clase 150, 300, 400,
900 y 1500. La principal características de estas bridas para uniones consiste en el
reborde en su cara de empalme, que varía según la presión con la cual están
diseñadas, por ejemplo, las 1,034 MPa a 2,068 MPa tienen un reborde de 1,58 mm y
por encima de estas presiones tienen rebordes de 6,35 mm. Avallone, 2000. Las
uniones de acero fundido más comerciable localmente, según sus capacidades y
diámetros, se muestran en la tabla 2.1.
Tabla. 2.1 capacidad de bridas. Avallone, 2000.
Capacidad Diámetros
1,03 MPa (150 psi) 25,4 a 609,6 mm
2,06 MPa (300 psi) 25,4 a 609,6 mm
Para 2,75 MPa (400 psi) 101,6 a 609,6 mm
Para 6,20 MPa (900 psi) 101,6 a 609,6 mm
Para 10,34 MPa (1500 psi) mayor de 152,4 mm
Además, se encuentran las soldadas de acero forjado especialmente para 1,034
MPa. Las uniones cara a cara traen el espesor del tubo que se va a unir y deben tener
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 27
bisel en donde se soldará y un extremo recto de 1,58 mm para espesores de 19,05
mm, Avallone, 2000. En la figura 2.8 se puede observar distintos tipos estas bridas.
Figura 2.8. Bridas o uniones. Avallone, 2000.
2.3.3 Válvulas.
Cuando se diseña una red de vapor es imprescindible que el tipo de válvula sea
el correcto. En el mercado hay una gran variedad pero, básicamente, son variantes de
las válvulas tipo compuerta y la tipo globo. De manera general, se puede decir que la
de tipo globo se usa para alta presión y la tipo compuerta para baja presión.
Las válvulas de compuerta funcionan elevando o haciendo bajar un disco dentro
de la corriente. Entre ellas también están las de vástagos salientes. En las primeras, la
compuerta subirá, dejará pasar fluido y su vástago permanecerá sin ningún cambio de
altura, mientras que las segundas, el vástago saldrá según la carretera de la
compuerta.
En la figura 2.9 se puede apreciar diferentes tipos de válvulas de compuerta y
globo.
28 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Figura 2.9. Tipos de válvulas. Grunauer, 2005.
Las válvulas tipo globo basan su funcionamiento en la elevación o bajada de un
tapón o disco a su asiento, el cual divide el cuerpo de la válvula en las partes
separadas. Tienen como inconveniente que la caída de presión cuando está totalmente
abierta, es bastante considerable. En las válvulas de globo también se encuentran de
vástago fijo saliente.
Para diámetros grandes y altas presiones es posible usar también las válvulas de
ángulo que tiene el mismo funcionamiento que las de globo pero un costo más
reducido.
Otra variante de las válvulas de globo es la válvula en Y, llamada así por tener
su volante, el vástago y el asiento en un ángulo del cuerpo de la válvula misma.
Como todas las de globo, es importante el cuidado que se tenga al instalarla, ya que la
presión debe ser ejercida bajo el asiento de la válvula, para hacerla más eficiente.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 29
Tanto las compuertas como las de globo y otros accesorios para tuberías pueden ser
instalados con bridas, roscadas o soldadas.
La mayoría de las válvulas traen impreso en el cuerpo la nomenclatura sobre la
presión y temperaturas de trabajo para no dañarlas por exceso. Por ejemplo: 1,723
MPa. SP-400. WOG, indica que su presión máxima de vapor es de 1,723 MPa y
400°C su temperatura. Grunauer, 2005.
El funcionamiento eficiente de las válvulas casi siempre depende del
mantenimiento que se les dé, aunque por lo común, se prescinde de ello por el bajo
costo que representa su cambio. Uno de los aspectos principales que recomiendan los
expertos, es que cuando se termine de instalarla se sople la tubería antes de ponerla a
funcionar, con el fin de eliminar todos los residuos que pudieran haber quedado por la
soldadura y el roscado de las piezas que se unieron.
2.3.4 Juntas de expansión y soportes para tuberías.
Las altas temperaturas y presiones a las que están sometidas las tuberías de
vapor hacen que existan pequeñas deformaciones que es necesario disminuir a través
de accesorios diseñados a fin de evitar daños que ocasionen fugas. Los empujes o
momentos pueden causar deslizamientos sobre las máquinas, sobre todo, las que
trabajan a altas revoluciones.
Juntas de expansión.
Los accesorios que se usan son las denominadas juntas de dilatación, que le
brindan flexibilidad en la red. Entre los tipos principales están las curvas, los bucles y
las liras, que pueden ser, según su fabricación, corrugados y ondulados.
Para cada tipo de aplicación existe una junta especial que ayuda no sólo a
reducir las deformaciones, sino, además, a evitar que las pérdidas en la red no sean
mayores. En la figura 2.10 se aprecia juntas de dilatación de este tipo.
30 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Figura 2.10. Juntas de expansion. Hatter, 1983.
El análisis de esfuerzos en tuberías, es una técnica que permite evaluar la
estabilidad estructural de la tubería bajo condiciones de carga, para evitar someter a
alguno de sus componentes a esfuerzos superiores al admisible, solapar la tubería con
otras tuberías o estructuras por efecto de expansiones térmicas, y para evitar cualquier
tipo de fugas en las uniones.
El analista de flexibilidad es además responsable de calcular las cargas de
diseño de los soportes y asegurar el apoyo y restricción adecuada a la tubería.
Según el Código ASME B31.1 que se encarga de regir el diseño de sistemas de
tuberías de generación de potencia, es responsabilidad del diseñador realizar un
análisis de flexibilidad, a no ser que el sistema esté comprendido dentro de los
siguientes casos:
El sistema es un duplicado de otro de operación exitosa o reemplaza un sistema
de rendimiento satisfactorio.
El sistema es apropiado si se compara con sistemas previamente analizados.
El sistema es de tamaño uniforme, no tiene más de dos puntos de fijación sin
apoyos ni restricciones intermedias y cumple con la ecuación empírica.
Todo sistema que no cumpla con los criterios anteriores, debe analizarse con
métodos formales aproximados, según sea el caso.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 31
Para definir si un sector de tubería es suficientemente flexible mediante los
cambios de dirección propios del diseño, se aplica el concepto “ASA-Regla
Empírica”, el cual es aplicable para sistemas con dos puntos de anclaje, haciendo uso
de la ecuación 2.1.
∙
( )≤ 0,03 (2.1)
Donde:
: Diámetro nominal de la tubería (mm)
: Dilatación térmica y desplazamiento de los anclajes (mm)
: Distancia recta entre puntos de anclaje (m)
: Longitud desarrollada de tubería entre soportes fijos (m).
= : Relación entre la longitud desarrollada de la tubería y la distancia entre
anclajes (Valor obtenido del sistema)
: Relación entre la longitud desarrollada de la tubería y la distancia entre
anclajes (valor mínimo recomendado por el código ASME B31.1)
De esta manera si:
≥ No requiere adicionar junta de expansión entre los dos puntos de anclaje.
≤ Requiere adicionar junta de expansión entre los dos puntos de anclaje.
Los métodos aproximados de análisis, podrán ser aplicados sólo para los rangos
de diseño para los cuales demuestre un nivel adecuado de exactitud. Dentro de estos
métodos se tienen: métodos analíticos, pruebas a modelos y métodos gráficos que
permitan una evaluación de fuerzas, momentos y esfuerzos causados por la acción
32 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
simultánea de restricciones en los extremos e intermedios a la expansión térmica del
sistema total, incluyendo los movimientos transmitidos a la tubería.
Cargas por expansión y contracción térmicas:
Estas cargas son generadas por variaciones térmicas, cuando el sistema está
operando al valor mínimo de temperatura tenderá a contraerse elásticamente y al no
encontrar ninguna separación u holgura que le permita contraerse con libertad, la
fuerza generada por la presión interna del fluido y por la contracción misma se
transmitirá a los pernos de las bridas y las soldaduras de la tubería y/o de sus
componentes dependiendo de las soldaduras de la tubería y sus componentes. El caso
contrario ocurre cuando el sistema se encuentra operando a su máximo valor de
temperatura, el cual ocasiona una expansión de la tubería.
Las juntas de expansión resultan una solución para casos como:
• Poca disponibilidad de espacio.
• Acero especial, donde la colocación del lazo significaría un alto costo.
• Cuando se desea aislar las vibraciones mecánicas de un equipo del sistema de
tubería.
• Cuando se desea proteger un equipo muy delicado donde las cargas admisibles
sean muy bajas.
Existen dos tipos de juntas de expansión: tipo fuelle y deslizante.
Soporte para tuberías.
El diseño de estructuras de soporte se basa en todas las cargas que actúan
concurrentemente en cada soporte. Estas cargas incluyen efectos de peso, cargas
introducidas por presión de diseño y temperatura, vibración, vientos, terremotos,
choques y esfuerzos de desplazamiento. La distribución y diseño de tuberías y sus
elementos soportantes están dirigidos para prevenir lo siguiente:
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 33
Esfuerzos excesivos en la tubería.
Fuga en las juntas.
Excesivo empuje y momentos en equipos conectados.
Esfuerzo excesivo en los soportes (o restricciones).
Resonancia o vibraciones inducidas por el fluido.
Soltura de la tubería de sus soportes.
Excesivo pandeo de la tubería
La tubería y el equipo deberán estar soportados en forma sustancial, de manera
que puedan evitar o reducir la vibración excesiva y deberían estar lo suficientemente
bien anclados, para evitar tensiones indebidas en el equipo conectado. En la tabla 2.2
se muestra el espaciamiento máximo entre soportes, sugerido por el código ASME
B31.1.
Tabla 2.2 Espaciamiento máximo entre soportes (Código ASME B31.1).
Un sistema de tuberías muy restringido por los soportes posiblemente limitará
su capacidad de expansión o contracción, generando grandes fuerzas en los puntos de
restricción, causando altos esfuerzos en la tubería y/o en los equipos asociados,
pudiendo sobrepasar los límites admisibles.
34 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Deberán instalarse soportes de apoyo, colgadores y anclajes de manera que no
interfieran con la libre dilatación y contracción de la tubería entre anclajes. Se
deberán proveer colgadores de resorte adecuados, donde sean necesarios.
2.3.5 Aislantes para tuberías.
En los conductos para aumentar la vida útil de la tuberías y protegerlas de la
acción corrosiva del ambiente es necesario utilizar algún tipo de recubrimiento,
además, en las tuberías se debe reducir las pérdidas de calor por la interacción directa
con el aire (por su capacidad de absorción calorífica), evitando de este modo, la
condensación y el golpe de ariete.
El tipo de recubrimiento se elige de acuerdo con su capacidad de reducir las
pérdidas que varían desde 50% en tuberías pequeñas a baja temperatura, hasta el 90%
en altas temperaturas. Entre los que hay en el mercado local se encuentran: fibra de
vidrio (el más común usado por su bajo costo y alta eficiencia), silicato de calcio y
alguna variedad de tierras diatomáceos, 85% de magnesia.
Es normal que se instalen en secciones moldeadas de 1,83 m de longitud, pero
no es una regla. El recubrimiento de 85% de magnesia tiene un límite de temperatura
de 315 °C, por lo que se recomienda instalarlo en la segunda capa, después del
material que tiene contacto con la tubería. Restrepo, 2006.
El aislante moldeado debe instalarse con firmeza usando alambre galvanizado o
de cobre que resiste más a la oxidación para luego darle su acabado. En los tubos
interiores se puede aplicar, primero, una capa de material resinoso y, al igual que en
los conductos, encamisarlos con lona pegada. Para calcular la pérdida de calor a
través de un tubo con recubrimiento se usa la misma fórmula para la transferencia de
calor por conducción y de radiación en la superficie exterior del aislamiento.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 35
2.3.5.1 Aislantes térmicos en las líneas principales de vapor.
Básicamente los aislamientos térmicos son materiales que se utilizan con el fin
de conservar el calor o controlar la temperatura. La energía en forma de calor tiene
un valor monetario, representado en la economía de los combustibles.
Termodinámicamente cuando la energía se utiliza para producir calor, el flujo
de éste, es de dentro hacia fuera como en el caso de hornos y calderas, por este
motivo el aislamiento térmico ayuda a ahorrar gran parte de la energía necesaria para
este proceso y un óptimo aislamiento hace que los equipos sean más eficientes y
trabajen con menores costos.
El aislamiento térmico se utiliza para controlar y evitar las pérdidas de calor en
los procesos térmicos, su utilización se relaciona con los siguientes elementos:
Evitar pérdidas por transferencia en equipos de proceso, y redes de
distribución.
Conservar condiciones fisicoquímicas de los fluidos,
Proteger a los operadores y evitar la transmisión de calor a otros
equipos.
Propiedades de los Aislantes.
Una de las propiedades más importante de los aislantes es la conductividad
térmica, la cual varía según la temperatura. Cada aplicación de un aislante térmico
tiene un requerimiento específico, se puede tener como referencia que una alta
densidad del aislante térmico reduce el costo del aislamiento, adicionalmente con la
temperatura de operación del aislante, cambia la importancia del mecanismo de
transferencia de calor.
36 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Los diferentes tipos de aislantes térmicos se clasifican según:
Tipo de material utilizado.
Temperatura de servicio.
Conductividad térmica.
Los aislamientos térmicos para tuberías de vapor pueden ser de dos formas:
flexibles y rígidos. En el mercado existe una amplia variedad de aislamientos
empleados en plantas térmicas entre los cuales se tiene:
Silicato de calcio: que es un material que posee las siguientes características:
No es combustible.
Mantiene su integridad física a muy altas temperaturas.
Es más costoso que los aislamientos fibrosos.
Vidrio celular (Lana de vidrio): que es un material que posee características
como:
Material completamente inorgánico.
No absorbe líquidos ni vapores.
Es quebradizo.
Instalación rápida completamente atóxica.
Incombustible.
Eficiente desde el punto de vista térmico.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 37
Roca mineral: También denominado lana mineral:
Su límite de temperatura es mayor que el de la fibra de vidrio.
Utiliza aglomerantes orgánicos.
La vibración y el maltrato físico le pueden causar daños severos.
Selección de materiales.
Entre las consideraciones a tener presente en la selección de un aislante térmico
se tiene:
Conservación de la energía.
Baja absorción de humedad.
Incombustibilidad superficial.
Resistencia a esfuerzos mecánicos.
Resistencia a la vibración.
Poco peso.
Facilidad de aplicación.
Baja corrosividad.
Resistencia a choques térmicos.
Economía.
Es de vital importancia que el aislante se mantenga seco y no se comprima,
debido a que su efectividad está relacionada con la porosidad característica del
material y si estos espacios propios originados por esa porosidad desaparecen,
entonces las características aislantes se modificarán.
38 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Lana de Vidrio: Como se mencionó en el párrafo anterior la lana de vidrio es
uno de los aislantes térmicos más empleados a nivel industrial debido a que posee
buenas características aislantes. Gutiérrez, 1997.
Propiedades de lana de vidrio.
Diámetro de fibra: 5 – 6 micras.
Densidad: 20 kg/m3
Temperatura de servicio: (-30 – 450 °C).
Espesor de colchoneta: 25,4; 38,10; 50,8; 63,5; 76,2; 101,6 mm (1”; 1-½”; 2”,
2-1/2”; 3”; 4”).
Largo: 2,5 m.
Ancho: 0,65 m.
Cañuelas: Las cañuelas son utilizadas para aislamiento térmico en tuberías de
vapor o cualquier otro fluido circulante cuya temperatura esté dentro del rango de 30
a 350°C.
Las cañuelas están construidas con lana superfina de vidrio preformada con
resina aglutinante y una sal de elevada resistencia a la temperatura que fortalece la
incombustibilidad de la fibra, además está blindada con una hoja de aluminio calibre
0,10 mm de espesor, de fácil instalación. Gutiérrez, 1997.
Dimensiones de las cuñuelas:
Largo: 910 mm.
Diámetro: de 12,7 mm a 635 mm.
Espesor de pared: de 25,4 mm a 127 mm.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 39
2.3.5.2 Cálculo del espesor óptimo.
El aislamiento debe aportar beneficios crecientes en lugar de gastos fijos. La
medida del beneficio operacional es función directa de la cantidad de aislamiento
presente dentro de las circunstancias de funcionamiento del equipo.
Parámetros considerados para la selección de aislante térmico para tuberías:
Diámetro nominal de la tubería.
Temperatura de operación.
Tipo de fluido y material aislante.
Espesor óptimo.
Según Yunus, 2005, teóricamente, lo que realmente se calcula es el radio
crítico del aislamiento ( ). La ecuación 2.2 se emplea para determinar dicho
radio.
= (2.2)
Donde:
: Coeficiente de conductividad térmica
.
ℎ: Coeficiente de transferencia de calor por convección
.
Por lo tanto, el espesor se calcula, con la ecuación 2.3.
| − | = (2.3)
40 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Pérdidas de calor en Tuberías sin aislar con aire en movimiento (flujo
cruzado).
Para realizar el cálculo de pérdida de calor, se utilizan correlaciones empíricas
para flujos externos (flujo cruzado) con transferencia tanto de calor y masa por
convección. Estas correlaciones empíricas por lo general son las representadas por las
ecuaciones 2.5 y 2.6. La ecuación 2.5 es denominada ecuación de Zhukauskas y se
recomienda para el intervalo: 1 ReD106; 0,7 P 500. Yunus, 2005. Por otra
parte para el cálculo del Número de Reynold, implícito en ésta, se hace uso de la
ecuación 2.4.
= ∙ Ø (2.4)
= ∙ ∙ ∙ (2.5)
ℎ =Ø
∙ (2.6)
Donde:
V = Velocidad del viento (m /s).
∅ = Diámetro externo de la tubería (m).
= Viscosidad cinemática del fluido (m2/s).
= Conductividad térmica (W/ m K).
= Número de Nussel.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 41
= Número de Prandtl a temperatura ambiente.
= Número de Prandtl a temperatura superficial de la tubería.
= Radio de tubería.
ReD = Número de Reynolds.
C y m = Constantes que dependen de ReD.
n =Constantes que dependen de P . Si P 10; n=0,37, P 10; n= 0,36. Yunus,
2005.
Todas estas propiedades se evalúan respecto a la temperatura de película
promedio (Tp) la cual es el promedio de las temperaturas del medio circundante (T)
y la temperatura de la superficie de la tubería (TS), excepto que se evalúa respecto
a la temperatura superficial en la tubería (TS).
Cabe indicar que todos los parámetros involucrados en estas ecuaciones, son
valores tabulados de acuerdo a propiedades termofísicas de gases (aire) a presión
atmosférica.
2.3.6 Trampas de vapor.
Las trampas de vapor son un tipo de válvula automática que filtra el
condensado (es decir vapor condensado) y gases no condensables como lo es el aire,
esto sin dejar escapar al vapor. En la industria, el vapor es regularmente usado para
calentamiento o como fuerza motriz para un poder mecánico. Las trampas de vapor
son usadas en tales aplicaciones para asegurar que no se desperdicie el vapor.
El vapor se forma cuando el agua es evaporada para formar un gas. Para que el
proceso de evaporación se produzca, las moléculas de agua deben recibir suficiente
energía de tal manera que las uniones entre las moléculas (uniones de hidrogeno, etc.)
se rompan. Esta energía que se da para convertir un líquido a gas recibe el nombre de
"calor latente".
42 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Los procesos basados en el calentamiento utilizan el calor latente y lo
transfieren al producto. Cuando se realiza este trabajo (es decir el vapor ha cedido su
calor latente), el vapor se condensa y se convierte en condensado. En otras palabras,
el condensado no tiene la habilidad de hacer el trabajo que el vapor realiza. Por lo
tanto la eficiencia de calentamiento se ve afectada si el condensado no es removido
rápidamente como sea posible, ya sea en una tubería para transportar el vapor o en un
intercambiador de calor.
2.3.6.1 Tipos de trampas.
En la figura 2.11 se muestra las vistas transversales de diferentes tipos de
trampas de vapor.
Trampa tipo Cubeta Expansión Metálica Tipo Impulso Flotador Libre
Figura 2.11. Tipos de trampas de vapor. Armstrong, 2006.
Tipo Cubeta.
Por medio de la flotabilidad del cilindro de la cubeta, la válvula localizada en la
parte superior abre y cierra para descargar el condensado intermitentemente. A
diferencia de la trampa mostrada en la vista transversal (Tipo Cubeta Invertida), al
principio estas trampas tenían la parte superior abierta (Tipo Cubeta Abierta).
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 43
Tipo Expansión Metálica.
Al principio, una lámina recta metálica fue utilizada, la cual se expandía cuando
aumentaba la temperatura, cerrando la válvula localizada al final de la lámina. Este
tipo de trampa no es muy utilizada hoy en día, después de haber sido reemplazada por
las trampas tipo bimetálicas, las cuales trabajan con dos tipos de metales con
diferente coeficiente de expansión que son combinados en un elemento bimetálico.
Cuando la temperatura ambiente varía, la forma del elemento bimetálico cambia,
controlando la apertura y cierre de la válvula y la descarga de condensado.
Tipo Impulso.
Desde el exterior, el tornillo de ajuste se utiliza para establecer la cantidad de
vapor que fluye a través de la brida en el pistón de la válvula y la cantidad de vapor
que fluye por el orificio a través del centro del pistón. El movimiento hacia arriba y
hacia abajo del pistón de la válvula la abre y cierra, descargando condensado
intermitentemente.
Tipo Flotador Libre.
El condensado es descargado continuamente mientras el tamaño de la apertura
de la válvula es controlado en todo momento por la magnitud de la fuerza de flotación
actuando sobre el sello hermético del flotador. A los flotadores originales se les
agregó una palanca, pero los flotadores modernos de nuestros días son esféricos
actuando por sí mismos como la válvula.
De manera general se puede clasificar las trampas de acuerdo con su
funcionamiento, distribuyéndolas como sigue:
a) Termostáticas:
• De presión equilibrada.
• De expansión líquida.
44 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
• Bimetálicas.
b) Mecánicas:
• De flotador y termostática.
• De balde invertido.
• De balde abierto.
c) De impulso.
d) Termodinámicas.
Características requeridas en trampas de vapor.
En la actualidad, es considerado esencial que una trampa de vapor, como un
tipo de válvula automática, debe tener las 3 características siguientes:
Descarga inmediata y completa de condensado.
No fugar vapor aún cuando se utilice durante largos periodos de tiempo.
También descargar gases no condensables, como el aire.
Dependiendo del tipo de trampa de vapor (principio de operación, construcción,
etc.), estas características tienen sus fortalezas y debilidades relativas. Además, el
modo de operación varía entre los diferentes tipos. Existen tipos que descargan
condensado continuamente y tipos que lo hacen de manera intermitente. La
combinación de éstos da a cada tipo de trampa de vapor características especiales.
Selección de trampas de vapor.
La palabra ‘orificio’ literalmente significa una abertura. En el contexto de las
trampas de vapor TLV, el término orificio se utiliza para referirse a la abertura o paso
a través del asiento de la válvula. El tamaño del orificio depende del tamaño del
cuerpo de la trampa de vapor y de la presión diferencial de operación. El caso de la
trampa de flotador libre J3X, por ejemplo, las opciones de orificio para rangos
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 45
diferentes de presión diferencial son de aproximadamente 2-3 mm de diámetro o
menor. Tenga en cuenta que el diámetro de un orificio es mucho menor que el
diámetro interno de la conexión de tubería. En la figura 2.12 se muestra la vista
transversal de una trampa de vapor, donde se aprecian los orificios de la misma.
Figura 2.12. Trampa tipo J3X.
Mientras que una trampa de flotador libre con un tamaño de conexión nominal
de 15mm se conecta a la tubería con un diámetro interior de 15 mm. El orificio puede
tener un diámetro de alrededor de 2-3 mm o menor. ¿Por qué el diámetro del orificio
es mucho menor que el diámetro interior de la tubería?
Fabricantes de trampas de vapor TLV afirman que Aunque la tubería es
generalmente dimensionada para flujo en dos fases (condensado con vapor), el
orificio sólo necesita ser dimensionado para el volumen de condensado. Un orificio
de 2-3 mm con una presión diferencial de 0,2 MPa puede descargar aproximadamente
350 kg/h de condensado. Esto sería lo suficientemente grande para drenar condensado
basado en el consumo de vapor estimado en equipos pequeños que tengan una salida
de condensado de 15 mm. La capacidad de descarga del modelo J3X es ligeramente
mayor que el condensado que puede ser descargado a través de su venteo termostático
de aire. Armstrong, 2006.
46 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
Esto puede ser visto a partir de que un orificio con un diámetro mucho menor
que el diámetro de la conexión de tubería es suficiente para satisfacer las necesidades
en la capacidad de descarga de la trampa de vapor. De ello se deduce, por supuesto,
que un orificio de tamaño mayor debería permitir que la trampa tenga una capacidad
de descarga mayor. Sin embargo, para que la trampa opere a la misma presión
diferencial, esto requeriría de un flotador proporcionalmente mayor, que a su vez
aumentaría el tamaño del cuerpo de la trampa.
En la figura 2.13 se observa las curvas para las trampas de vapor TLV J3X:
En el caso de la mayoría de las trampas tipo mecánicas es el tamaño del
orificio, no el tamaño de la conexión, lo que determina la capacidad de descarga. No
existe una relación directa entre el tamaño de conexión y la capacidad de descarga.
Un ejemplo de esto es el modelo J3X, en el cual todos los tamaños con conexión a la
tubería de 15 mm, 20 mm y 25 mm, tienen la misma capacidad de descarga para
cualquier tamaño de orificio determinado como se muestra en la figura 2.13.
Un orificio de mayor tamaño permite a la trampa tener una mayor capacidad de
descarga. Sin embargo, esto requiere un flotador de mayor proporción para la misma
presión diferencial, lo cual incrementa el tamaño del cuerpo de la trampa. Con el fin
de diseñar una trampa con la suficiente capacidad, se tiene que determinar el tamaño
de orificio apropiado y el diámetro del flotador.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 47
Figura 2.13. Curva de las trampas. Grunauer, 2005.
Importancia de las trampas de vapor.
Una trampa para vapor es un dispositivo que permite eliminar condensado, aire
y otros gases no condensables, además de prevenir pérdidas de vapor. Sus
importantes funciones se describen a continuación:
a. Eliminación de condensado: El condensado debe pasar siempre, rápido y
completamente a través de la trampa para vapor para obtener un mejor
aprovechamiento de la energía térmica del vapor.
48 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
b. Eliminación de aire y otros gases no condensables: El aire y los gases
disminuyen el coeficiente de transferencia de calor. Además, se debe tener presente
que el y el causan corrosión.
c. Prevención de pérdidas de vapor: No deben permitir el paso de vapor sino
hasta que éste ceda la mayor parte de energía que contiene, también las pérdidas de
vapor deben ser mínimas mientras la trampa libera vapor condensado, aire y gases no
condensables.
2.4 Trampas de vapor para sistemas de distribución.
Los sistemas de distribución de vapor conectan a las calderas con el equipo que
en realidad utiliza el vapor. Estos sistemas de distribución transportan el vapor hasta
cualquier sitio en la planta donde se necesita su energía calorífica.
Los tres componentes principales de un sistema de distribución de vapor son los
cabezales, las tuberías principales y los ramales. Cada componente cumple con ciertas
funciones específicas en un sistema de vapor y junto con los separadores y las
trampas contribuyen al uso eficiente del vapor.
2.4.1 Pierna colectora o pozo de goteo.
Un aspecto común en todos los sistemas de distribución de vapor es la
necesidad de tener piernas colectoras o pozos de goteo a ciertos intervalos en las
tuberías. Sus funciones son:
1. Dejar que el condensado sea drenado, por gravedad, del vapor fluyendo a alta
velocidad.
2. Colectar el condensado hasta que la presión diferencial sea suficiente para
descargarlo a través de una trampa de vapor.
Capítulo 2. Fundamentos Teóricos 49
En la figura 2.14 se observa un ejemplo de una pierna colectora o pozo de
goteo.
Figura 2.14. Pierna colectora. Armstrong, 2006.
Una pierna colectora del tamaño adecuado, puede recoger todo el condensado
en la línea. En una pierna colectora demasiada pequeña se produce el efecto de
venturi, donde la caída de presión succiona el condensado fuera de la trampa. En la
tabla 2.3 se puede visualizar las dimensiones recomendadas para las piernas o pozo
de goteo según el diámetro de tubería.
Tabla. 2.3 Dimensiones recomendadas para piernas colectoras o pozos de goteo. Armstrong, 2006.
50 Rediseño de las líneas principales de distribución de vapor para las plantas de producción de harina preccida.
2.4.2 Tuberías principales.
Uno de los usos más comunes para las trampas de vapor es el trampeo de las
tuberías principales de vapor. Estas tuberías se deben mantener libres de aire y de
condensado para poder garantizar que el equipo que utiliza el vapor estará trabajando
en forma eficiente. Un trampeo inadecuado en las tuberías principales de vapor muy
frecuentemente ocasiona que se tenga golpe de ariete y acumulación de condensado,
lo cual puede dañar las válvulas de control y otros equipos. Existen dos métodos
comunes para precalentar las tuberías principales de vapor:
o El supervisado
o El automático
El precalentamiento supervisado: es bastante aceptable para el calentamiento
inicial de tuberías de diámetro grande y/o de gran longitud. En este método se
recomienda que antes de que el vapor fluya por la tubería principal se abran
completamente las válvulas de las piernas colectoras para que el vapor escape a la
atmósfera. Las válvulas de las piernas colectoras se cierran hasta que todo, o casi
todo, el condensado del precalentamiento haya sido descargado. Después de es