Algunas personas pueden pensar que pequeñas cantidades de revaporizado del condensado pueden descargarse en un colector de retorno de una sola fase, completamente lleno (inundado). Sin embargo, si no hay otro vapor presente, eso puede crear un golpe de ariete significativo.
El vapor flash o revaporizado tiene una masa baja, con un gran volumen en relación con su masa, y muy baja energía. Cuando está rodeado por una gran masa de agua relativamente fría, el vapor flash se disipa fácilmente y el colapso del vacío resultante crea una onda de choque.
Considere los efectos tanto del revaporizado como de la fuga de vapor de múltiples trampas que ingresan a un sistema de retorno. Cuanto más vapor se agrega, más grandes son los bolsillos que se pueden acumular y colapsar. Además, el golpe de ariete puede ocurrir no solo en tuberías horizontales, sino también en líneas de retorno verticales, donde las ondas de choque pueden empeorar por la masa acelerada de una gran columna de condensado que cae.
Una vez que se comprenden las circunstancias del golpe de ariete, es más fácil identificar las fuentes y causas de los eventos de choque en toda la planta. El golpe de ariete puede ocurrir cuando el vapor fluye hacia atrás desde una línea de transporte de condensado de dos fases hacia una tubería de descarga del equipo que está llena de agua. Esto puede ser relativamente fácil de resolver instalando una válvula de retención en el punto de entrada al cabezal de transporte, evitando así el reflujo.
Considere la posibilidad de mezclar vapor flash o revaporizado o vapor vivo con condensado a baja temperatura en una línea de retorno. El golpe de ariete se puede prevenir en estas situaciones instalando un tanque flash que ventee el vapor flash y también eliminando el paso de vapor innecesario de trampas con fugas o válvulas de derivación abiertas. El flash restante se puede ventear a la atmósfera o a un sistema de recuperación de flash presurizado.
Si la cantidad de condensado es relativamente pequeña y no se puede alcanzar fácilmente una línea de retorno de dos fases, entonces es posible que pueda mitigar el golpe de ariete instalando una tubería de rociado, que rompe el vapor en pequeñas burbujas. Desafortunadamente, no existen atajos similares para flujos más grandes de revaporizado en líneas de retorno principalmente de líquido.
Las líneas de condensado que no contienen revaporizado generalmente se pueden dimensionar según el tamaño de salida del equipo o el tamaño de la conexión de entrada de la trampa de vapor, el que sea mayor. El volumen de condensado es relativamente pequeño en comparación con la capacidad de la tubería, y el espacio adicional permite el equilibrio interno para que la trampa no se bloquee con el vapor. El bloqueo por vapor puede ocurrir si el tamaño de la línea es pequeño y la distancia entre el equipo y la trampa es grande. Una bolsa de vapor puede quedar atrapada en la entrada de la trampa de vapor mientras que el condensado recién formado se acumula detrás de la bolsa de vapor. El nuevo condensado luego regresa al equipo, evitando que fluya hacia la trampa de vapor; pero lo que es más importante, inunda el equipo, lo que reduce la transferencia de calor o el rendimiento del proceso.
Se debe considerar el revaporizado al dimensionar las líneas de retorno que fluyen desde la trampa a un recipiente ventilado. El volumen de revaporizado supera el volumen de agua en la mayoría de los sistemas y suele ser la principal consideración de dimensionamiento. Cualquier atajo de dimensionamiento que no tenga en cuenta el revaporizado (o la cantidad esperada de fuga de vapor de las trampas de vapor que no funcionan de manera óptima) puede hacer que la planta experimente dificultades.
No mantener un programa de gestión de trampas de vapor sostenible puede crear problemas con las líneas de retorno de condensado. Las líneas pueden estar dimensionadas para vapor flash y una pequeña cantidad de fuga de la trampa de vapor, pero no una gran cantidad de fuga. Una gran fuga de vapor aumenta la contrapresión en la línea y hace que el condensado se acumule en el equipo de proceso, lo que puede causar que el producto no cumpla con las especificaciones. Esto, a su vez, puede hacer que el operador abra la válvula de derivación en un intento de mitigar el problema de producción, lo que hace que se filtre aún más vapor en el retorno, con el resultado probable de que una contrapresión más alta afecte negativamente a otros equipos de producción.
Dimensionar las líneas de retorno de condensado es fácil: simplemente base el tamaño en la velocidad de tubería aceptable para flujo de líquido monofásico. Sin embargo, debe asegurarse de que no se descargue revaporizado o vapor vivo en la línea de retorno de condensado bombeado.
