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Escenario 2: Aplicación con una reducción de caudal de 2:1
La fuente de agua que se utiliza para el acondicionamiento
de vapor debe estar a más de 150 PSI (11,5 Bar) por encima
de la presión de vapor de salida. Este rango asegura una
atomización adecuada y un buen rango de rendimiento.
También es conveniente utilizar una diferencia de presión
de agua mayor. La presión de agua por debajo de 150 PSI
también es aceptable. Sin embargo, la diferencia de baja
presión limita la cantidad de reducción de caudal que el
sistema puede proveer. La presión diferencial mínima de
funcionamiento generalmente se encuentra entre 20 y
45 PSI, según el diseño de la boquilla que se está utilizando.
Cada boquilla de aspersión también posee un diferencial
de presión máximo nominal. Sin embargo, esto no
constituye un problema, ya que el exceso de presión
diferencial se distribuye por la válvula de control del agua.
Temperatura del agua
La temperatura de la fuente de agua constituye una
variable que afecta directamente la cantidad de agua
requerida para reducir el vapor a una temperatura de salida
especificada. La temperatura del agua también posee un
efecto directo en la cantidad de tuberías aguas abajo que
se requiere y determina la eficiencia de la evaporación.
Las fuentes de agua fría, tales como el agua condensada
y de relleno, precisan menos flujo de masa para enfriar
lo suficiente el vapor hasta el punto establecido de salida.
La cantidad exacta de agua requerida puede determinarse
a través de una ecuación de balance de calor. Esta ecuación
es un balance de la cantidad de calor que ingresa en la
Esta cantidad es medida por el caudal, y el calor es medido por la entalpía, H.
De acuerdo con la ley de conservación de masa, podemos sustituir la salida con la combinación de entrada + agua.
Esta ecuación puede restablecerse para obtener el caudal de masa de agua, agua.
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válvula como vapor de entrada y agua de rocío a la cantidad
de calor que sale de la válvula como vapor de salida.
El agua de rocío caliente, tal como el agua de alimentación
de la caldera, precisa de una gran cantidad de flujo, pero se
evapora a una velocidad más rápida porque requiere menos
transferencia de calor para alcanzar el punto de saturación.
El agua de alta temperatura también disminuye el choque
térmico al reducir el diferencial de temperatura entre el
vapor y el agua.
En la mayoría de los casos, el agua caliente es beneficiosa
para el acondicionamiento de vapor, ya que disminuye los
requisitos de la tubería aguas abajo y ayuda a proteger de la
pérdida de agua. Sin embargo, en las aplicaciones de vapor
de baja presión, el agua caliente a veces puede generar
una evaporación instantánea (flasheo), ya que la presión se
reduce a través de la válvula de control o del orificio de la
boquilla. Si el flasheo se produce aguas arriba de la boquilla,
requiere un grupo especial de componentes internos de
la válvula para prolongar la vida activa del equipo. Si el
flasheo sucede durante la inyección en la tubería de salida,
será beneficioso para ayudar en la evaporación y para
mezclar el agua con el vapor. La temperatura del agua
es una condición de diseño que generalmente no puede
modificarse para una aplicación en particular. Sin embargo,
es importante comprender el efecto que tiene la fuente
de agua y diseñar el sistema que se adapte para dicha
situación.
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