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Figura 3 :
Recomendación para la
Instalación del Sensor
de Temperatura
Esto se lleva a cabo al seguir las instrucciones de
restricciones de velocidad. Estas instrucciones son
establecidas a menudo por el cliente o por los estándares
de ingeniería de la empresa de diseño. Son prácticas
para el diseño de aguas arriba. Sin embargo, con la
incorporación del sistema de aspersión, algunas de
estas instrucciones son conservadoras y poco prácticas
para el diseño de aguas abajo de un sistema de
acondicionamiento de vapor.
El medio ideal para la inyección de agua es uno que opere
a alta velocidad y a un flujo de alta turbulencia entre los 250
pies/segundo y los 300 pies/seg. Un chorro de vapor de
agua de gran velocidad crea un efecto que despoja gotas
de agua y aumenta el área de superficie que se expone al
vapor. Al crear más área superficial, el diámetro o espesor
de las gotas de agua disminuye. A causa de ello, la
cantidad de tiempo requerida para la evaporación de
una gota de agua disminuye radicalmente.
Por otro lado, el flujo de velocidad lenta no ayuda a
descomponer la gota de agua. Como resultado, las gotas
de agua de mayor diámetro se inyectan dentro de
aplicaciones de baja velocidad. Debido a que estas gotas
de mayor diámetro poseen más masa, se hace difícil, a
velocidad lenta, que el vapor suspenda la gota más
pesada en el flujo de líquidos. Las consecuencias pueden
ser la pérdida de agua y una evaporación insuficiente en
la ubicación del sensor de temperatura.
Es importante diseñar la tubería alrededor de los
escenarios de operación más críticos. Por ejemplo, es
común diseñar un escenario de velocidad de flujo máximo
que se experimenta muy rara vez. Por ello, es beneficioso
que se permitan duraciones cortas de alta velocidad
(superior a 300 pies/seg) para obtener un equilibrio de un
mejor rendimiento a flujos de velocidad inferiores.
Existe una relación directa entre el tamaño de la tubería y
la reducción del caudal que debe ser evaluada para
cada instalación.
Luego de escoger el tamaño de la tubería, el próximo
paso es diseñar correctamente el grosor de la pared y el
material del tubo para seguir los códigos apropiados del
país o estado en el que se efectuará la instalación. El
diseño del grosor de la pared de la tubería aguas abajo y
el material dependen de la temperatura del diseño aguas
arriba como un límite posible. Se establece este límite de
temperatura porque el agua se inserta en el orificio de
salida de la válvula. Por lo tanto, no enfría al vapor hasta
una distancia aguas abajo significativa.
Punto de interrupción de la materia
Como se mencionó anteriormente, la reducción de la
temperatura no sucede inmediatamente en la boca de
salida de la SteamForm. El agua rociada e inyectada en el
vapor debe calentarse primero hasta el punto de
saturación y luego, evaporarse para su enfriamiento.
Este cambio de fase se muestra en la figura 4. La válvula
SteamForm puede utilizarse como punto de interrupción
de la materia ya que el material de grado inferior
es diseñado para recibir la temperatura completa de
aguas arriba.
El punto de interrupción de la materia, en los casos donde
la reducción de temperatura es un factor de diseño
requerido, es de aplicación específica y no es posible
recomendarlo como un proceso de criterio general. La
complejidad de este cálculo proviene del hecho de que el
flujo de evaporación es función de las tres variables que
se mencionan a continuación:
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