¿Para qué sirve el vapor?

¿Para qué sirve el vapor?

Mucha gente tiene la falsa creencia de que el vapor es un elemento que se usaba en el pasado en la industria pero que ya apenas se utiliza. Nada más lejos de la realidad. Hoy hablaremos de para qué sirve el vapor.

El vapor es ampliamente utilizado en procesos industriales por sus muchas aplicaciones, que van más allá de los procesos de calentamiento usados en plantas, fábricas o turbinas en plantas de energía eléctrica. Algunas de las aplicaciones más comunes del vapor en la industria son el calentamiento/esterilización, la propulsión/conducción, la atomización, la limpieza, la hidratación y la humidificación. A continuación analizamos algunos de los usos del vapor y pondremos algunos ejemplos gráficos para tratar de explicar su funcionamiento.


¿Para qué sirve el vapor?: Calefacción por vapor

El vapor se utiliza comúnmente para calentar en la industria. Normalmente se genera y distribuye a una presión positiva, lo que significa que se suministra al equipo a presiones superiores a 0 MPaG (0 psig) y temperaturas superiores a 100 °C (212 °F). Las aplicaciones de calefacción por medio de vapor de presión positiva se encuentran en fábricas de procesamiento de alimentos, refinerías y plantas químicas, entre otras.

Intercambiador de calor
Intercambiador de calor

¿Para qué sirve el vapor?: El vapor saturado

El vapor saturado se utiliza como fuente de calor para intercambiadores de calor de fluidos de proceso, rehervidores, reactores, precalentadores de aire de combustión y otros tipos de equipos de transferencia de calor.

Horno de vapor
Horno de vapor

El vapor sobrecalentado entre 200 y 800 °C (392 y 1472 °F) a presión atmosférica es particularmente fácil de manejar y se utiliza en los hornos de vapor domésticos que se encuentran actualmente en el mercado.

En un intercambiador de calor, el vapor eleva la temperatura del producto por transferencia de calor, después de lo cual se convierte en condensado y se descarga a través de un purgador, como las que comercializamos en Seditesa de la marca TLV.

El uso de vapor para calentar a temperaturas inferiores a 100 °C (212 °F), tradicionalmente el rango de temperatura en el que se usa agua caliente, ha crecido rápidamente en los últimos años. Cuando se usa vapor saturado al vacío de la misma manera que vapor saturado a presión positiva, la temperatura del vapor se puede cambiar rápidamente ajustando la presión, lo que permite lograr un control de temperatura preciso a diferencia de las aplicaciones que usan agua caliente. Sin embargo, se debe usar una bomba de vacío junto con el equipo, porque simplemente reducir la presión no la hará caer por debajo de la presión atmosférica.

Calentamiento con calor latente (vapor)
Calentamiento con calor latente (vapor)

En comparación con un sistema de calentamiento de agua caliente, este sistema ofrece un calentamiento rápido y uniforme. La temperatura establecida se alcanza rápidamente sin causar irregularidades en la temperatura.

¿Para qué sirve el vapor?: Uso de vapor para accionar o propulsar

El vapor se utiliza habitualmente para la propulsión en turbinas. La turbina de vapor es un equipo fundamental para la generación de electricidad en las centrales termoeléctricas. En un esfuerzo por mejorar la eficiencia, se está avanzando hacia el uso de vapor a presiones y temperaturas cada vez más altas. Hay algunas plantas termoeléctricas que utilizan vapor de presión supercrítica a 25 MPa abs (3625 psia), 610 °C (1130 °F) sobrecalentado en sus turbinas.

Turbina generadora

El vapor sobrecalentado se utiliza para la atomización, que es un proceso que se utiliza en muchas aplicaciones industriales, como la pulverización de pintura, la nebulización de líquidos y la producción de aerosoles.

El vapor se puede utilizar para atomizar líquidos en lugar de aire comprimido o gas. En este proceso, el vapor se mezcla con el líquido y se calienta para producir gotas finas y uniformes que luego se pueden pulverizar en una superficie.

La atomización con vapor se utiliza a menudo en la producción de alimentos y productos farmacéuticos, así como en la producción de productos químicos y en la eliminación de residuos peligrosos. Es eficiente energéticamente, ya que el calor latente del vapor se utiliza para evaporar el líquido y producir luna «niebla fina» en lugar de la energía de compresión utilizada en los procesos de atomización que utilizan aire comprimido o gas.

¿Para qué sirve el vapor?: Uso del vapor para limpiar

El vapor se puede utilizar para limpiar superficies y equipos en la industria. Los equipos de limpieza a vapor utilizan vapor saturado a alta presión y temperatura para eliminar la suciedad, la grasa y los residuos de las superficies. Se puede utilizar para limpiar y desinfectar equipos de procesamiento de alimentos, como mezcladores, transportadores, tanques de almacenamiento, etc. También se utiliza vapor en la limpieza de maquinaria y equipos en la producción de productos químicos y farmacéuticos, así como en la eliminación de residuos peligrosos.

Limpieza tubería de caldera con los sopladores de hollín
Limpieza tubería de caldera con los sopladores de hollín

La limpieza con vapor es eficaz porque el vapor penetra en las grietas y hendiduras de las superficies y elimina la suciedad y la grasa sin la necesidad de utilizar productos químicos. Además, la limpieza con vapor es más rápida que los métodos de limpieza tradicionales y puede reducir el tiempo de inactividad del equipo.

Vapor para la hidratación y humidificación

El vapor se puede utilizar para hidratar y humedecer el aire en los procesos industriales. Se introduce en el aire a través de un humidificador para aumentar la humedad relativa en un espacio determinado.

La humidificación es importante en aplicaciones como la producción de papel, donde la humedad del aire puede afectar la calidad del mismo, así como en la producción de productos textiles y electrónicos.

Molino Acondicionador de Bolitas
Molino acondicionador

El vapor también se utiliza para la hidratación en la producción de alimentos y productos farmacéuticos. El vapor se introduce en las cámaras de almacenamiento y en los hornos para mantener la humedad relativa adecuada y evitar la deshidratación del producto.

¿Para qué sirve el vapor?: Vapor en motores

Funcionamiento de un eyector
Funcionamiento de un eyector

El vapor puede ser utilizado como una fuerza directa para mover fluidos en tuberías. Los eyectores de chorro de vapor se usan para crear vacío en equipos de proceso, como torres de destilación, y para eliminar aire de los condensadores de superficie para mantener la presión de vacío necesaria en las turbinas de condensación. Además, el vapor se usa en la atomización para separar mecánicamente un fluido y mejorar la eficiencia de la combustión en quemadores y generadores de calderas que usan fuel oil.

Quemador asistido con vapor
Quemador asistido con vapor

Las antorchas o encendedores de llama también usan la atomización de vapor para reducir los contaminantes en el escape. En algunos casos, el vapor se mezcla con el gas residual antes de la combustión.


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