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Pérdidas de vapor en purgadores averiados

Indique cuántos purgadores hay, la presión, el orificio y el resultado de la última inspección para saber cuánto vapor se escapa y cuánto cuesta al año. Compárelo con el costo de un programa de inspección y sustitución.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Estimación preliminar
Purgadores
Situación encontrada
Costos y programa de inspección

La inversión inicial es la sustitución de todos los purgadores averiados encontrados. El costo anual suma la inspección y la sustitución de las nuevas fallas a la tasa remanente.

Análisis económico
—Costo anual del vapor perdido en los purgadores
—

Pérdida de vapor por purgador abierto según el orificio

Fórmula de Napier con el factor de descarga indicado, para tres presiones de vapor.

Toque el gráfico para ver los valores.

Costo anual hoy y con el programa de inspección

Vapor perdido por los purgadores abiertos y con fuga, más el costo anual del programa.

Toque el gráfico para ver los valores.

Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

Rentabilidad del proyecto

Flujo de caja de la mejora: inversión en el año 0 y ahorro anual actualizado con la subida indicada, descontado a la tasa de descuento.

Toque el gráfico para ver los valores.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Napier (DOE Steam Tip Sheet n.º 1): W = 24,24 · P · D² [lb/h; P en psia; D en pulgadas] ≈ 0,247 · P · d² [kg/h; bar(a); mm]
Pérdida: ṁ = W · (Nabiertos · fa + Nfuga · ff); costo anual = ṁ · horas × costo del vapor
Con programa: pérdida × (fallas remanentes ÷ actuales) + N · (inspección + tasa remanente × sustitución)

Hipótesis y límites

  • Orificio en flujo crítico de vapor saturado (presión aguas abajo por debajo de un 58% de la absoluta de entrada, caso habitual con descarga a retorno atmosférico).
  • El factor de descarga descuenta el condensado que pasa junto al vapor y la obstrucción parcial; el valor real depende del tipo de purgador y de la carga de condensado. Estimación preliminar: confírmela con medición o con el informe de la inspección.
  • El costo del vapor debe incluir combustible, agua, tratamiento y electricidad de la sala de calderas; la calculadora de costo del vapor ayuda a obtenerlo.

Normas y documentos técnicos

  • U.S. DOE, Steam Tip Sheet #1: Inspect and Repair Steam Traps (Napier’s equation)
  • U.S. DOE, Improving Steam System Performance: A Sourcebook for Industry
  • SEAI: Guidelines for claiming energy savings from steam trap replacement (Napier formula and 50% correction)
  • ISO 7841: Automatic steam traps — Determination of steam loss — Test methods
  • Spirax Sarco: The Steam and Condensate Loop (steam trapping and trap testing)

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto vapor pierde un purgador bloqueado abierto?

Según la fórmula de Napier, un orificio de 3 mm a 10 bar(g) deja pasar unos 24,5 kg/h de vapor libre. Con un factor de descarga del 50%, unos 12 kg/h; en 6.000 h al año, 74 t, unos 2.600 US$ a 35 US$/t.

¿Cuál es la tasa normal de fallas de purgadores?

Sin programa de inspección, las auditorías encuentran entre el 15% y el 30% de purgadores averiados. Con prueba anual y sustitución de los defectuosos, la tasa queda por debajo del 5%.

¿Un purgador bloqueado cerrado también es pérdida?

No pierde vapor, pero el condensado se queda en el equipo: baja el intercambio térmico y aparecen golpes de ariete y corrosión. El costo es de producción y mantenimiento y no entra en la cuenta de vapor de esta calculadora.

¿Por qué usar un factor de descarga?

La fórmula de Napier supone el orificio totalmente abierto pasando solo vapor. En la práctica pasa también condensado y el orificio puede estar parcialmente obstruido; las guías de verificación de ahorros usan el 50% para no sobrestimar el beneficio.