¿Qué es el vapor?

El vapor es el estado gaseoso del agua y una forma de energía utilizada en una variedad de aplicaciones industriales. Es producido calentando agua a altas temperaturas hasta que se convierte en vapor, y luego se utiliza para mover maquinaria, generar electricidad y realizar procesos químicos. El agua en estado sólido tiene sus moléculas muy juntas lo que le impide cambiar de forma. En estado líquido, las moléculas de H2O se mueven libremente, rompiendo y volviendo a formar un enlace. Al calentar el agua, las moléculas adquieren la energía suficiente para liberarse de los enlaces de hidrógeno que las mantienen unidas en el agua, y estas moléculas "libres" pasan a la fase gaseosa en forma de vapor. 

Características y tipos de vapor

• El vapor es incoloro, insípido e inodoro.
• Puede transportar grandes cantidades de calor de forma eficiente de un punto a otro.
• El vapor se produce a partir del agua, que es barata y está disponible en la naturaleza.
• El vapor puede utilizarse como medio de calefacción en las industrias.

Tipos de vapor

Existen tres tipos de vapor en función de la temperatura y la presión: seco, húmedo y sobrecalentado. Las diferentes formas de vapor se utilizan para diversas aplicaciones y requieren una selección adecuada de mangueras para garantizar una transferencia de vapor eficaz.

Vapor seco

El vapor seco, también conocido como vapor saturado, se refiere al vapor cuyas moléculas de agua no se condensan (el vapor de agua vuelve a convertirse en agua líquida). El vapor seco se forma cuando el agua se calienta hasta su punto de ebullición y luego se vaporiza con la ayuda de calor adicional. El vapor seco presenta diversas propiedades, lo que lo convierte en una excelente fuente de calor. Por ejemplo, una transferencia de calor rápida y uniforme mejora la calidad y la productividad del proceso deseado. También es seguro, limpio y de bajo costo, ya que se origina en el agua.

Vapor húmedo

El vapor húmedo, o insaturado, se refiere al vapor que tiene presencia de humedad. Cuando el agua se calienta hasta su punto de ebullición y se vaporiza, algunas moléculas de agua pierden su energía calorífica latente y se condensan para formar pequeñas gotas de agua. La mezcla de gotas de agua con vapor se denomina vapor húmedo. 

Vapor sobrecalentado

El vapor sobrecalentado se obtiene calentando el vapor seco (saturado) más allá de su punto de saturación. A la misma presión, el vapor sobrecalentado puede proporcionar temperaturas más altas y una menor densidad en comparación con el vapor saturado. El vapor sobrecalentado se utiliza sobre todo en la industria de generación de energía para la propulsión de las turbinas. En estado sobrecalentado, el vapor no se condensa en el interior de los equipos accionados por vapor. Esto mantiene la sequedad del equipo y reduce el riesgo de corrosión.

La línea roja indica el punto de ebullición del agua en las distintas condiciones de presión. Cualquier punto en esta línea representa Vapor Saturado. Este puede ser completamente libre de partículas de agua no vaporizadas, o puede contenerlas. Por tal motivo el Vapor Saturado puede ser "Seco" o "Humedo". Es seco cuando no contiene particulas en suspension de agua.

La zona A representa Agua Caliente (cualquier punto por debajo de la línea roja indica que se opera con agua caliente).

La zona B representa Vapor Sobrecalentado (cualquier punto por encima de la línea roja indica que se opera con vapor sobrecalentado).

La línea de puntos en la zona B representa el proceso del vapor saturado transformándose en vapor sobrecalentado. Si una tubería de vapor se halla a una presion de 10.6 kg/cm2 y una temperatura de 185° C, contiene vapor saturado. Si se reduce considerablemente la presion (como sucede al subir una válvula, o pasando a un conducto de mayor diámetro), el estado del vapor sigue la línea de puntos a un punto x, en el área del vapor sobrecalentado. Puede ser que esta condición no dure mucho tiempo, pero el Vapor Sobrecalentado tiene la tendencia de atacar, endureciendo o ablandando, el tubo de las mangueras para vapor corriente, según el polímero empleado, y que se usan con vapor saturado. El mencionado endurecimiento o ablandamiento produce generalmente fallas en la manguera.

Tipos de mangueras de vapor

La transferencia de vapor se realiza a través de tuberías y mangueras específicas para este fin. Las mangueras para vapor son un componente importante en la industria ya que deben soportar altas temperaturas y presiones. Estas mangueras están fabricadas con materiales resistentes al calor y a la corrosión, como el acero inoxidable y el caucho sintético. La norma ISO 6134 ha clasificado las mangueras de vapor para transportar vapor saturado y condensado de agua caliente en dos tipos:

Tipo 1: Manguera de vapor de baja presión
La temperatura correspondiente: 164°C / Presión máxima de trabajo: 6 bares
En nuestro catálogo la pueden encontrar en el modelo GF-153

Tipo 2: Manguera de vapor de alta presión
La temperatura correspondiente: 210°C / Presión máxima de trabajo: 18 bares
En nuestro catálogo la pueden encontrar en el modelo GF-224

Estos tipos de mangueras luego pueden subclasificarse en versiones aspirantes con espirales de alambre.

Cuidados de las mangueras para vapor

Trabajar con vapor puede ser peligroso y costoso. Sin embargo, también es una fuerza motriz vital de muchos procesos industriales, como se verá más adelante. Por lo tanto, debe prestarse especial atención a la hora de seleccionar, instalar y colocar las mangueras de vapor. Los siguientes puntos requieren atención para evitar daños y aumentar la vida útil de una manguera de vapor.

Vulcanización por vapor sobrecalentado

Debido a la alta temperatura y a la naturaleza seca, el vapor sobrecalentado puede endurecer la superficie interna del caucho, lo que se conoce como vulcanización. Una línea de vapor a una presión de 18 bares y 210°C contiene vapor saturado. Si la presión se reduce por la expansión del vapor, como cuando el vapor pasa repentinamente a través de una manguera más grande o la apertura repentina de una válvula de vapor, el mismo puede pasar a convertirse en sobrecalentado y asi deteriorar el tubo interno de una manguera de vapor ordinaria destinada a ser utilizada con vapor saturado. Esto hace que, a la larga, las mangueras de vapor fallen.

Ampollas del tubo interno

La capa interna de vapor puede absorber agua o vapor de agua durante su uso. Una vez que la manguera se enfría, condensa el vapor en agua atrapada dentro de la manguera de goma. Cuando la manguera se utiliza posteriormente, el agua atrapada se expande considerablemente, creando burbujas de aire en la pared interior debido al aumento de volumen. Como resultado, se forman ampollas en la pared interior, bloqueando y contaminando el vapor con trozos de goma. 

Una de las medidas para evitar que las mangueras de vapor estallen es secarlas con un soplador después de cada uso. Pero es un proceso que requiere mucho tiempo y que se realiza muy raramente, lo que aumenta el riesgo. Para evitar este problema también se pueden utilizar mangueras de vapor con paredes interiores de materiales de baja absorción.

¿Cómo elegir una manguera de vapor?

La selección de una manguera de vapor para su aplicación requiere una cuidadosa consideración. Los principales criterios de selección son:

• Dimensiones: Determine la longitud deseada y el diámetro interior/exterior requerido para su aplicación.
• Rango de funcionamiento: El tipo de vapor con el que se trabaje (seco, húmedo, sobrecalentado) determinará la elección de la manguera de vapor.
• La temperatura: Asegúrese de que la manguera de vapor puede soportar la temperatura máxima a la que está expuesta.
• Presión: Asegúrese de que la manguera de vapor puede soportar la presión máxima y, si es necesario, una presión adicional. Normalmente, una manguera de vapor tiene un factor de seguridad incorporado
• Material: Asegúrese de que el material es resistente al calor, al agua y al vapor y que no reacciona con el fluido o los productos químicos a los que está expuesto.

Recomendamos enviarnos el Formulario para Identificador de Mangueras lo mas completo posible para que podamos cotizarle el producto idóneo para su aplicación

Aplicaciones comunes

El vapor se utiliza para diversas aplicaciones en una amplia gama de industrias. Según los requisitos, las mangueras de vapor se utilizan para canalizar el vapor seco, húmedo o sobrecalentado para estas aplicaciones. A continuación se comentan algunas de las aplicaciones industriales más comunes.

Mangueras para la calefacción

Las fábricas de procesamiento de alimentos, las refinerías y las plantas químicas utilizan el vapor como fuente de calor. Las mangueras de vapor se utilizan para permitir la flexibilidad y el fácil despliegue del vapor. Las refinerías utilizan mangueras de vapor para proporcionar calor para la lubricación y aumentar el flujo para la limpieza de tanques y recipientes. Las fábricas de procesamiento de alimentos canalizan el vapor a alta temperatura a través de mangueras de vapor para la esterilización. Los intercambiadores de calor de fluidos de proceso, los rehervidores, los reactores, los precalentadores de aire de combustión y otros equipos de transferencia de calor utilizan vapor saturado (seco) como fuente de calor.

Mangueras de propulsión de turbinas de vapor

Las turbinas de vapor utilizan el vapor como fuerza motriz para aplicaciones de propulsión. Las turbinas de vapor se utilizan en las centrales térmicas para generar electricidad. Las mangueras de vapor se utilizan para trasladar el vapor de un lugar a otro. Esto ayuda a la formación de energía a través del movimiento de las partículas de calor del vapor.

Mangueras para la limpieza

La limpieza con vapor es también una aplicación común que requiere la transferencia de vapor para lograr esterilizaciones eficientes y evitar el crecimiento de microbios en la industria alimenticia.

Mangueras de hidratación

En algunas industrias, el vapor se utiliza cuando el proceso requiere humedad y suministro de calor al mismo tiempo. Algunos ejemplos son la industria de producción de papel y las fábricas de pellets. En la industria papelera, la humedad se suministra al papel que se desplaza sobre los rodillos para que no sufra un desgaste microscópico y, al mismo tiempo, mejora la resistencia de las hojas. En la producción de las fábricas de pellets, el vapor se utiliza para secar y dar contenido de agua a las materias primas.

Mangueras para la humidificación

Muchas instalaciones utilizan vapor saturado de baja presión como fuente principal de calefacción interior. Esto es especialmente común en las regiones de clima frío. Las mangueras de vapor se utilizan para la transferencia de vapor en estos entornos. Cuando el aire frío es calentado por las bobinas de la calefacción, la humedad del aire desciende. Por ello, suele combinarse con humidificadores de vapor que inyectan vapor saturado seco, acondicionando el flujo de aire, lo que proporciona confort interior, conservación de libros y registros y control de infecciones.

Atomización con vapor

La atomización con vapor es el proceso de separación mecánica de fluidos mediante el uso de vapor. Este proceso se utiliza principalmente en los quemadores de petróleo para maximizar la eficiencia de la combustión y minimizar la producción de hollín. Cuando el vapor se inyecta a través de una manguera de vapor, el aceite se rompe para formar pequeñas gotas que se mezclan con el aire permitiendo una combustión eficiente.

El vapor como fluido motriz

El vapor se utiliza como fluido motriz para forzar el movimiento de otros fluidos en las tuberías. Este proceso se utiliza en las torres de destilación para separar y purificar las corrientes de vapor del proceso.