En los intercambiadores de calor que utilizan vapor como medio de calefacción es frecuente que se produzcan golpes de ariete que se manifiestan en forma de sonidos parecidos a martillazos (por eso en inglés al golpe de ariete se le llama “water hammer”, es decir, “martillo de agua”).
Aunque a veces los efectos de un golpe de ariete pueden ser devastadores y producir daños graves a las personas y a las instalaciones, lo habitual es que sus consecuencias sean poco perceptibles a corto plazo, a excepción de los “martillazos”, si bien a la larga debilitan las estructuras internas del intercambiador propiciando su degradación y, finalmente, su rotura.
Por qué se producen los golpes de ariete
En la mayoría de los intercambiadores de calor la demanda es variable con el tiempo: no siempre se necesita que el intercambiador trabaje en las condiciones nominales (de máximo intercambio) para las que fue diseñado. En muchos momentos solo se requiere una proporción pequeña de ese calor.
Cuando eso ocurre la válvula de control cierra parcialmente, lo que reduce el caudal de vapor que entra al intercambiador pero también su presión, pues la válvula semicerrada produce una mayor pérdida de carga.
Si esa reducción de la presión del vapor es suficientemente grande, el purgador de vapor a través del cual descarga el condensado producido dentro del intercambiador puede llegar a ser incapaz de drenar el condensado producido, que se irá acumulando dentro del intercambiador. Esa acumulación es el fenómeno que en inglés se llama “stall” y que en español puede traducirse por “estancamiento” o “bloqueo”.
En esas condiciones el intercambiador apenas cumple su función, por lo que en algún momento el fluido a calentar no alcanzará la temperatura deseada. En ese instante la válvula de control abrirá bruscamente y dejará entrar una gran cantidad de vapor que, en contacto con el condensado, relativamente frío, acumulado dentro del intercambiador, condensará bruscamente dando lugar al golpe de ariete que desde el exterior se percibe con el típico sonido del martillazo.
Cómo evitar los golpes de ariete
Evitar los golpes de ariete en los intercambiadores de calor es muy sencillo: basta con sustituir el purgador de vapor por una bomba de condensado. Las bombas de condensado, como su nombre indica, bombean el condensado utilizando como agente motor el propio vapor, impidiendo la acumulación de condensado dentro del intercambiador, lo que evita que se produzcan golpes de ariete.
TLV produce dos tipos de bombas de condensado: el modelo GT es un purgador-bomba que cuando la presión dentro del intercambiador es incapaz de drenar el condensado, recurre automáticamente al agente motor para impedir que el condensado se acumule en el intercambiador. Pero mientras la presión interna es suficiente, actúa como un purgador normal, drenando el condensado sin ayuda externa.
El modelo GP es de aplicación en aquellas situaciones en las que, por alguna circunstancia, el déficit de presión dentro del intercambiador es permanente; en esos casos un purgador “normal” no sería nunca capaz de drenar el condensado y la bomba recurre permanentemente al agente motor.
¿En qué se basa el funcionamiento?
En ambos casos el funcionamiento se basa en la acumulación del condensado en un recipiente en cuyo interior se encuentra un flotador que se va elevando a medida que el recipiente se llena de condensado. Cuando éste alcanza un cierto nivel se dispara un mecanismo que permite la entrada del vapor vivo, cuya presión expulsa el condensado acumulado, vaciando el recipiente y comenzando un nuevo ciclo.
Las bombas de condensado de TLV están disponibles en distintos materiales (fundición de hierro, acero fundido, acero inoxidable) y para caudales de condensado entre 250 y 40.000 kg/h y, como todos los productos TLV, se caracterizan por su elevada fiabilidad y la sencillez de su mantenimiento.
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