El rompedor de vacío (vacuum breaker) es una válvula que, cuando el interior de la tubería queda en presión negativa, admite aire y recupera la presión hasta un valor cercano a la presión atmosférica, previniendo y mitigando así el retroceso de condensado y el fenómeno de sifón inverso causados por el vacío. En particular, en las instalaciones de vapor, después de cortar el vapor, el vapor residual puede condensarse y generar presión negativa en el interior de la tubería. Si se deja sin atender, esta presión negativa succiona condensado y aire hacia el lado del equipo, convirtiéndose en una de las causas de calentamiento desigual y corrosión. El rompedor de vacío cumple la función de cortar esa misma fuerza de succión.
Puntos clave de este artículo
- Cuando la condensación del vapor genera presión negativa en el interior de la tubería, pueden producirse el retroceso de condensado y el fenómeno de sifón inverso.
- El rompedor de vacío admite aire y devuelve la presión hasta un valor cercano al atmosférico, mitigando la succión provocada por el vacío.
- La clave para que sea eficaz es instalarlo correctamente en el sistema donde se genera la presión negativa, en una posición que no quede sumergida.
Cómo la presión negativa llega a dañar el equipo
Cuando el vapor se condensa, el interior de la tubería queda en presión negativa
El vapor es un gas. Al enfriarse vuelve a convertirse en agua (condensado) y su volumen se contrae de golpe. Si el vapor residual se condensa con el espacio de vapor cerrado, el aire que compensaría esa reducción de volumen no tiene por dónde entrar, y el interior de la tubería puede quedar en presión negativa.
La presión negativa no se produce necesariamente cada vez que se corta el vapor. Según la configuración del sistema, la apertura y el cierre de las válvulas y el grado de enfriamiento por el aire exterior, en algunos casos se genera y en otros no supone un problema. En la práctica, lo realista es plantearlo como “aplicar medidas a los sistemas en los que la presión negativa supone un problema”.
El retroceso y el fenómeno de sifón que provoca la presión negativa
Cuando el interior de la tubería queda en presión negativa, actúa una fuerza que succiona el agua y el aire de alrededor. Esto da lugar al retroceso de condensado y al llamado fenómeno de sifón inverso. Si el condensado o el aire se acumulan dentro del equipo, la superficie de calentamiento no se calienta de manera uniforme y se convierte en una de las causas de calentamiento desigual y corrosión.
Aunque parezca una avería del propio equipo, el factor real puede estar en el lado de la presión negativa. Si además de los síntomas se comprueba cómo cambia la presión en el interior de la tubería antes y después de cortar el vapor, resulta más fácil aislar la causa.
Cómo el rompedor de vacío corta la presión negativa
“Introduce” aire y devuelve la presión hasta un valor cercano al atmosférico
Mientras que la válvula de purga de aire es una válvula que “expulsa” el aire hacia el exterior, el rompedor de vacío es una válvula que “introduce” aire hacia el interior. Cuando el interior de la tubería queda en presión negativa, la válvula se abre, admite aire exterior y recupera la presión hasta un valor cercano al atmosférico. De este modo previene y mitiga el retroceso y el fenómeno de sifón inverso causados por el vacío. No obstante, conviene tener presente que no es un dispositivo que elimine el retroceso provocado por cualquier causa.
Durante el funcionamiento normal, cuando el interior está presurizado, la válvula se cierra e impide la fuga de vapor. Resulta más fácil de manejar si se entiende como una válvula pasiva que solo actúa cuando se produce la presión negativa.
Criterio para la posición de instalación
La eficacia depende en gran medida de la posición de instalación. Algunos rompedores de vacío para vapor especifican su instalación “en el punto más alto del sistema, donde no quede sumergido por el condensado”. En una posición que quede sumergida, durante la presión negativa succionaría agua y resultaría difícil obtener su función original.
La posición de montaje y el diámetro concretos se determinan trasladándolos al manual de instrucciones del producto que se adopte y a la configuración del equipo. En los sistemas en los que el lado secundario queda en presión negativa, también se recomienda combinarlo con una válvula de alivio de vacío (válvula rompedora de vacío).
Preguntas frecuentes
Q1. ¿En qué se diferencian el rompedor de vacío y la válvula de purga de aire?
A1. La válvula de purga de aire es una válvula que expulsa el aire del interior de la tubería hacia fuera, y el rompedor de vacío es una válvula que admite aire hacia dentro durante la presión negativa. Su finalidad es opuesta y ambos desempeñan funciones distintas.
Q2. ¿Al cortar el vapor siempre se genera presión negativa?
A2. No siempre. Aunque puede generarse presión negativa por la condensación del vapor residual, el grado varía según la configuración del sistema y las condiciones de enfriamiento. Se estudian medidas para los sistemas en los que la presión negativa supone un problema.
Q3. ¿Con esto se puede detener por completo el retroceso?
A3. Su finalidad es prevenir y mitigar el retroceso y el fenómeno de sifón inverso causados por la presión negativa. No es un dispositivo que prevenga todos los retrocesos cuyo origen no sea el vacío, como las diferencias de presión o el flujo procedente de otros sistemas.
Q4. ¿Dónde conviene instalarlo?
A4. Lo básico es una posición elevada, en el sistema donde se genera la presión negativa, que no quede sumergida por el condensado. La posición y el diámetro concretos se seleccionan de acuerdo con el manual de instrucciones del producto y la configuración del equipo.
Q5. ¿Cómo se distingue su uso respecto a la válvula de alivio de vacío?
A5. En los sistemas en los que el lado secundario queda en presión negativa, se recomienda emplear una válvula de alivio de vacío (válvula rompedora de vacío). Dado que el producto adecuado cambia según las condiciones del sistema, recomendamos una selección acorde con la configuración.
Resumen y consulta
La presión negativa que se genera por la condensación del vapor, si se deja sin atender, conduce al retroceso de condensado y al calentamiento desigual. El rompedor de vacío es una válvula que, durante la presión negativa, admite aire y devuelve la presión hasta un valor cercano al atmosférico para mitigar la succión. Para aprovechar su eficacia, es imprescindible instalarlo de forma adecuada en el sistema donde se genera la presión negativa, en una posición que no quede sumergida.
En situaciones como “no puedo determinar si el factor de la avería del equipo es la presión negativa”, “no sé cómo decidir la posición de instalación o el diámetro” o “quiero seleccionar un equivalente a la válvula ya instalada”, resulta útil una selección hecha tras ordenar las condiciones del sistema. En Yoshitake atendemos consultas técnicas y de selección de rompedores de vacío y válvulas de alivio de vacío según la configuración de las instalaciones de vapor. Consúltenos con los planos y las condiciones de operación a mano.