Dimensionado de la línea de retorno de condensado (vapor flash)
Introduzca la presión del vapor antes del purgador, el caudal de condensado y la presión de retorno para obtener la fracción y el caudal de vapor flash, y el diámetro recomendado de la línea de retorno según la velocidad del vapor flash. Abajo están las hipótesis, las fuentes y la verificación con ejemplos publicados.
Verificación: comparación con valores publicados
Ejemplos publicados de Spirax Sarco y Armstrong junto al resultado de esta calculadora con las mismas entradas. Los valores publicados están redondeados a un decimal. La tabla se recalcula en cada compilación y esta falla si un valor sale de la tolerancia.
| Concepto | Valor publicado | Valor del calculador | Fuente |
|---|---|---|---|
| F1 | |||
| Fracción de vapor flash | 13.4 % | 13.40 % | Ejemplo de Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g, condensado 250 kg/h |
| Caudal de vapor flash | 33.5 kg/h | 33.49 kg/h | Ejemplo de Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g, condensado 250 kg/h |
| F2 | |||
| Caudal de vapor flash | 24.5 kg/h | 24.51 kg/h | Ejemplo de Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 1 bar g, condensado 250 kg/h |
| F3 | |||
| Fracción de vapor flash | 10.6 % | 10.63 % | Ejemplo de aplicación del catálogo Armstrong Flash Recovery Vessel: 100 psig → 10 psig |
Base de cálculo
Se supone que el agua saturada antes del purgador se expande adiabáticamente hasta la presión de retorno, y la fracción flash sale de un balance de energía. Las propiedades de saturación se interpolan de la misma tabla IAPWS-IF97 que la calculadora de vapor.
| Concepto | Ecuación | Nota |
|---|---|---|
| Presión absoluta | p_abs = p_g + 101.325 kPa | Suma la presión atmosférica estándar, 101,325 kPa |
| Propiedades de saturación | h_f, h_fg, v_g, v_f = f(p_abs) | Tabla IAPWS-IF97, interpolación de 4 puntos en ln(p) (la misma que la calculadora de vapor) |
| Fracción flash | x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 | El exceso de calor sensible evapora parte del agua con el calor latente a la presión de retorno (balance de energía) |
| Vapor flash y líquido restante | ṁ_f = x · ṁ, ṁ_l = (1 − x) · ṁ | Divide el caudal de condensado en vapor y líquido |
| Caudal volumétrico de vapor flash | Q_f = ṁ_f · v_g2 | Volumen específico del vapor saturado a la presión de retorno, v_g2 |
| Diámetro interior necesario | D = √(4 Q_f / (π V)) | A partir de la velocidad de diseño del vapor flash; se recomienda el menor diámetro normalizado con al menos este interior |
Velocidad de diseño: según el vapor flash
La línea de descarga del purgador lleva vapor flash junto con el condensado. En volumen domina el vapor flash (de 7 bar g a la atmósfera ocupa más de 200 veces el volumen del líquido), por lo que la línea se dimensiona por la velocidad del vapor flash.
Spirax Sarco, "Sizing Condensate Return Lines", trata las descargas de purgadores como líneas de vapor muy húmedo que deben dimensionarse con velocidades igual de bajas, y da 15 a 20 m/s para vapor húmedo. Esta calculadora usa por defecto el extremo inferior, 15 m/s, como valor práctico y avisa por encima de 20 m/s.
Una línea demasiado pequeña eleva la velocidad del vapor flash y la contrapresión, lo que puede causar golpe de ariete, reducir la capacidad del purgador e inundar el equipo. El condensado bombeado (solo líquido), la selección de purgadores y el análisis del golpe de ariete quedan fuera de esta calculadora.
Tablas de tamaños de tubería
Elige una norma de tubería para ver diámetro exterior, espesor y diámetro interior por tamaño.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
Tubería de acero al carbono a presión KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40. Valor predeterminado de la calculadora.
| Tamaño | Diám. ext. mm | Espesor mm | Diám. int. mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.9 | 21.4 |
| 25A | 34.0 | 3.4 | 27.2 |
| 32A | 42.7 | 3.6 | 35.5 |
| 40A | 48.6 | 3.7 | 41.2 |
| 50A | 60.5 | 3.9 | 52.7 |
| 65A | 76.3 | 5.2 | 65.9 |
| 80A | 89.1 | 5.5 | 78.1 |
| 100A | 114.3 | 6.0 | 102.3 |
| 125A | 139.8 | 6.6 | 126.6 |
| 150A | 165.2 | 7.1 | 151.0 |
| 200A | 216.3 | 8.2 | 199.9 |
| 250A | 267.4 | 9.3 | 248.8 |
| 300A | 318.5 | 10.3 | 297.9 |
SGP (KS D 3507 / JIS G3452)
Tubería de acero al carbono KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP). Solo por debajo de 1 MPa (KDS 31 25 25:2021).
| Tamaño | Diám. ext. mm | Espesor mm | Diám. int. mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.8 | 21.6 |
| 25A | 34.0 | 3.2 | 27.6 |
| 32A | 42.7 | 3.5 | 35.7 |
| 40A | 48.6 | 3.5 | 41.6 |
| 50A | 60.5 | 3.8 | 52.9 |
| 65A | 76.3 | 4.2 | 67.9 |
| 80A | 89.1 | 4.2 | 80.7 |
| 100A | 114.3 | 4.5 | 105.3 |
| 125A | 139.8 | 4.5 | 130.8 |
| 150A | 165.2 | 5.0 | 155.2 |
| 200A | 216.3 | 5.8 | 204.7 |
| 250A | 267.4 | 6.6 | 254.2 |
| 300A | 318.5 | 6.9 | 304.7 |
ASME B36.10M Sch40
ASME B36.10M Sch40 (tamaños en pulgadas).
| Tamaño | Diám. ext. mm | Espesor mm | Diám. int. mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 21.34 | 2.77 | 15.8 |
| 20A (3/4) | 26.67 | 2.87 | 20.93 |
| 25A (1) | 33.4 | 3.38 | 26.65 |
| 32A (1-1/4) | 42.16 | 3.56 | 35.05 |
| 40A (1-1/2) | 48.26 | 3.68 | 40.89 |
| 50A (2) | 60.33 | 3.91 | 52.5 |
| 65A (2-1/2) | 73.03 | 5.16 | 62.71 |
| 80A (3) | 88.9 | 5.49 | 77.93 |
| 100A (4) | 114.3 | 6.02 | 102.26 |
| 125A (5) | 141.3 | 6.55 | 128.19 |
| 150A (6) | 168.28 | 7.11 | 154.05 |
| 200A (8) | 219.08 | 8.18 | 202.72 |
| 250A (10) | 273.05 | 9.27 | 254.51 |
| 300A (12) | 323.85 | 10.31 | 303.23 |
Fuentes
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Flash Steam"
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Sizing Condensate Return Lines"
- Armstrong International, Flash Recovery Vessel (catalog)
- IAPWS-IF97 (Asociación Internacional para las Propiedades del Agua y el Vapor), la misma tabla de vapor saturado que la calculadora de vapor
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la fracción de vapor flash?
La diferencia entre la entalpía del agua saturada antes del purgador, h_f1, y a la presión de retorno, h_f2, evapora agua con el calor latente h_fg2 de la presión de retorno: x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2. De 7 bar g a la atmósfera resulta cerca del 13,4 %, igual que el ejemplo de Spirax Sarco.
¿Qué presión de retorno debo introducir?
Introduzca 0 si la línea va a un tanque abierto a la atmósfera. Si trabaja contra la presión de un tanque de condensado o de revaporizado, o contra una elevación, introduzca esa presión manométrica. Cuanto mayor la presión de retorno, menos vapor flash.
¿Sirve esta calculadora para líneas de condensado bombeado?
No. Después de la bomba solo fluye líquido, sin vapor flash, así que se dimensiona como una línea de agua con la calculadora de tuberías (por velocidad o pérdida por fricción). La selección de purgadores y el golpe de ariete también quedan fuera.
Última actualización: 2026-11-01.