Qué significa stall
Spirax Sarco define el stall como la reducción o el cese del flujo de condensado desde un intercambiador de calor. Se produce cuando la presión en el intercambiador de calor es igual o inferior a la contrapresión total impuesta sobre el purgador de vapor. El término describe el drenaje del condensado, no un motor detenido, y es una condición de presión: el espacio de vapor ya no tiene presión suficiente para empujar el condensado a través del purgador y alejarlo.
El análisis del fabricante supone una disposición concreta: vapor saturado, una válvula de control de temperatura en la línea de vapor hacia el intercambiador y un dispositivo de purga en la línea de condensado. La válvula de control varía el caudal de vapor y, al hacerlo, varía la presión del espacio de vapor para mantener la temperatura de salida del fluido calentado. Ese vínculo entre la acción de control y la presión es la raíz del problema, porque reducir la presión del vapor para adaptarse a una carga menor reduce también la presión disponible para el drenaje.
Comparar las presiones relevantes
La comparación tiene dos lados. En uno está la presión en el espacio de vapor, que proporciona la fuerza que descarga el condensado. En el otro está la contrapresión que actúa sobre el purgador. Spirax Sarco describe que la descarga puede estar sujeta a una elevación y/o a presión en la línea de condensado, o desembocar en un extremo abierto donde solo actúa la presión atmosférica.
Una página relacionada de Spirax Sarco sobre la elevación del condensado muestra cómo contribuye la altura de elevación. La contrapresión allí se compone de cualquier presión ya presente en la línea de condensado más la elevación estática del condensado en tuberías ascendentes, y la página da una conversión aproximada: un metro de elevación equivale aproximadamente a un metro de altura estática, es decir, unos 0,1 bar. Una altura de 5 m, por ejemplo, da unos 0,5 bar de contrapresión, lo que reduce la presión diferencial disponible para empujar el condensado a través del purgador. Esa página añade que, en condiciones de funcionamiento, es probable que la pérdida de capacidad del purgador importe principalmente donde las presiones aguas arriba son bajas, y que la presión aguas arriba es más baja en el arranque. El análisis de la elevación distingue las condiciones de arranque de una línea principal de vapor de los procesos con control de temperatura. Se trata de aplicaciones distintas, sus disposiciones de drenaje no deben tratarse como intercambiables.
Spirax Sarco nombra tres circunstancias que pueden reducir la presión del espacio de vapor en su disposición con control de temperatura: un aumento de la temperatura de entrada del secundario al disminuir la carga térmica, una disminución del caudal del secundario al disminuir la carga térmica, o un punto de consigna de salida más bajo. Son relaciones dentro de la disposición descrita, no instrucciones para cambiar un ajuste de planta.
El área de transferencia de calor puede cambiar el panorama
El fabricante señala que los factores de seguridad y los tamaños estándar suelen dejar a un intercambiador de calor con más área de calentamiento de la que necesita el servicio. En comparación con un intercambiador dimensionado a la perfección para el mismo servicio, el más grande funciona a una presión de vapor más baja, por lo que hay menos presión disponible para expulsar el condensado. Como la unidad sobredimensionada puede seguir cumpliendo su servicio térmico, es posible que el anegamiento no se advierta de inmediato.
El stall no afecta a todos los intercambiadores. Spirax Sarco dice que, como regla general, cuanto mayor es la temperatura del secundario por encima de 100 °C y más estable es la carga, especialmente cerca de la salida máxima, menos probable es el stall, pero cada aplicación es única y requiere una consideración individual. Nombra dos maneras de determinar la dinámica: trazar las temperaturas de la aplicación en un gráfico o realizar un cálculo. La página señala también que algunos sistemas inundan deliberadamente parte del espacio de vapor como método de control, lo cual requiere intercambiadores de calor diseñados para ello.
Usar el principio, no una solución universal
Spirax Sarco enumera varios síntomas que pueden presentarse con el stall, entre ellos un purgador de vapor frío o templado, una válvula de control con oscilaciones (hunting), una temperatura de salida fluctuante, golpe de ariete, una menor salida de calor y la corrosión de los intercambiadores de calor, su formulación es que uno o más de ellos pueden ser evidentes. La página no trata cómo distinguir el stall de un purgador defectuoso, por lo que aquí no se establece ninguno de estos síntomas como diagnóstico de un caso concreto.
Estas páginas no establecen la causa de ningún problema de calentamiento individual, y no constituyen autorización para aumentar la presión, puentear un purgador ni alterar las tuberías de la planta. El purgador seleccionado, la presión del intercambiador y la disposición del retorno deben evaluarse conjuntamente, y cualquier acción correctiva corresponde al procedimiento aprobado de la planta y al diseño del equipo.