{"id":6307,"date":"2020-01-12T09:00:11","date_gmt":"2020-01-12T08:00:11","guid":{"rendered":"https:\/\/fisair.com\/?p=6307"},"modified":"2022-07-28T10:57:13","modified_gmt":"2022-07-28T08:57:13","slug":"generacion-y-distribucion-de-vapor-limpio-para-instalaciones-de-climatizacion-en-la-industria-farmaceutica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fisair.com\/es\/generacion-y-distribucion-de-vapor-limpio-para-instalaciones-de-climatizacion-en-la-industria-farmaceutica\/","title":{"rendered":"Generaci\u00f3n y distribuci\u00f3n de vapor limpio para instalaciones de climatizaci\u00f3n en la industria farmac\u00e9utica"},"content":{"rendered":"

[vc_row][vc_column][vc_column_text]Desde hace ya alg\u00fan tiempo, la expresi\u00f3n vapor limpio llama la atenci\u00f3n de los t\u00e9cnicos que han utilizado el vapor con diferentes fines en la industria farmac\u00e9utica. Bien sea como fluido portador de calor o como fuente de aportaci\u00f3n de humedad espec\u00edfica a los flujos de aire seco de los sistemas de climatizaci\u00f3n de las instalaciones farmac\u00e9uticas. El objeto de este art\u00edculo es relacionar la importancia de la calidad del vapor para las instalaciones de climatizaci\u00f3n, la normativa existente y los sistemas de generaci\u00f3n que actualmente representan lo m\u00e1s avanzado en equipos de control de humedad del aire.<\/p>\n

Vapor de caldera <\/strong><\/p>\n

La tecnolog\u00eda de la climatizaci\u00f3n deriva en muchos casos de la tecnolog\u00eda aplicada a los procesos industriales. El aporte de vapor de agua, mediante el uso de los humectadores de aire para lograr un ambiente de humedad relativa controlado en el ambiente ocupado por las personas, comenz\u00f3 a tener auge a principios de los a\u00f1os setenta. Este control de la humedad fue tomando cada vez mayor importancia hasta que la normativa espa\u00f1ola, a trav\u00e9s de su RITE de 1997, oblig\u00f3 a tener la humedad relativa controlada para todos los edificios p\u00fablicos.\u00a0 Durante los primeros a\u00f1os de control de la humedad del aire, la primera configuraci\u00f3n de humectador era la mostrada en la figura 1. \u00a0Los sistemas de aporte de vapor de agua al aire seco, se dise\u00f1aron en primer lugar como un complemento a las redes de vapor de caldera<\/strong> centralizadas dise\u00f1adas para calefacci\u00f3n o para procesos industriales mediante humidificadores que trataban parte de ese vapor presurizado para poder inyectarlo a los conductos de aire primario seco en invierno. Durante m\u00e1s de cuarenta a\u00f1os se han venido utilizando este tipo de equipos con muy buena precisi\u00f3n, muy buena durabilidad y un mantenimiento casi nulo.[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css=\u00bb.vc_custom_1486721878737{padding-top: 20px !important;padding-bottom: 20px !important;}\u00bb][vc_column][vc_single_image image=\u00bb19551″ img_size=\u00bbfull\u00bb add_caption=\u00bbyes\u00bb alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bblink_image\u00bb][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Estos sistemas cuyo esquema operativo se muestra en la figura 1 consisten en una v\u00e1lvula reductora para mover el vapor de caldera a una presi\u00f3n controlable en los sistemas de climatizaci\u00f3n (1 o 1,5 bar) un peque\u00f1o filtro en Y para filtrar el vapor de la red (1), una(s) lanza(s) de vapor con una camisa calefactora (1) por donde circula el vapor presurizado para evitar las condensaciones del vapor que impulsamos, un separador de vapor (2) que provoca la separaci\u00f3n del l\u00edquido respecto del vapor seco (3) por la fuerza centr\u00edfuga que produce el giro del vapor por medio de un bafle, una toma de vapor del centro del separador, una v\u00e1lvula de control (4) que modula la inyecci\u00f3n de vapor en funci\u00f3n de la demanda y deja el vapor casi a presi\u00f3n atmosf\u00e9rica. Por \u00faltimo, nos encontramos con la lanza o lanzas (en funci\u00f3n de la carga de vapor al climatizador y de la distancia de absorci\u00f3n deseada\/calculada) que inyectan el vapor al aire seco a trav\u00e9s de boquillas termopl\u00e1sticas (5) calibradas para evitar las condensaciones y el ruido. El vapor se separa del condensado (6) mediante un purgador.<\/p>\n

\u00a0Vapor de calidad sanitaria \/ Vapor limpio<\/strong><\/p>\n

Entre finales del siglo pasado y principios del actual diferentes estudios higi\u00e9nicos descubrieron que los compuestos org\u00e1nicos vol\u00e1tiles que se \u00a0a\u00f1ad\u00edan a las redes de tuber\u00eda de hierro de vapor de caldera para evitar su corrosi\u00f3n eran perjudiciales para la salud humana. Estos estudios determinaron que las aminas usadas para proteger las redes ten\u00edan un efecto t\u00f3xico sobre la salud de los usuarios de los edificios que respiraban el aire humidificado de los centros donde hab\u00eda este tipo de humidificadores.[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css=\u00bb.vc_custom_1486721878737{padding-top: 20px !important;padding-bottom: 20px !important;}\u00bb][vc_column][vc_single_image image=\u00bb6543″ img_size=\u00bbfull\u00bb add_caption=\u00bbyes\u00bb alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bblink_image\u00bb][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Desde que se descubri\u00f3 el problema, la legislaci\u00f3n ha cambiado. Todas las redes de vapor de caldera que se utilicen para humidificaci\u00f3n del aire deben usar vapor de calidad sanitaria<\/strong> (RITE 2007 IT\u00a0 1.1.4.3.3), es decir vapor procedente de agua de calidad sanitaria cuya regulaci\u00f3n viene claramente definida por el RD 140\/2003 por el que se aprueban los criterios sanitarios de la calidad de agua de consumo humano. Por supuesto, se excluyen los compuestos t\u00f3xicos que protegen las redes de la corrosi\u00f3n y para evitar la contaminaci\u00f3n de la red por el \u00f3xido adem\u00e1s de para prolongar medianamente la vida de la instalaci\u00f3n, se pueden optar por dos sistemas para producir y distribuir el vapor de calidad sanitaria:<\/p>\n

a) Generador de vapor limpio presurizado<\/strong>:<\/p>\n

El vapor limpio sin compuestos qu\u00edmicos se utiliza en la industria farmac\u00e9utica para evitar que el contacto de este vapor o de su condensado produzca cualquier contaminaci\u00f3n. La generaci\u00f3n de vapor limpio presurizado implica el uso de generadores espec\u00edficos con todos los componentes de la red de vapor y condensado (v\u00e1lvulas de corte, regulaci\u00f3n, reductoras, filtros, purgadores, etc.) en acero inoxidable de la m\u00e1s alta calidad. El vapor limpio de esta calidad, cuando est\u00e1 presurizado, puede causar corrosi\u00f3n f\u00e1cilmente a redes que no se realicen de la m\u00e1s alta calidad y as\u00ed mismo el vapor puede contaminarse f\u00e1cilmente si no se utilizan materiales resistentes. Cuando el vapor adem\u00e1s se utiliza para la humidificaci\u00f3n del aire todos los componentes del humectador deben ser de acero inoxidable de alta calidad. En estos sistemas se suele partir de una red de vapor de caldera y luego se introduce en la zona requerida una caldera secundaria que realiza el intercambio con agua sin aditivos para producir vapor limpio presurizado y distribuirlo a trav\u00e9s de las zonas requeridas\u00a0 inyect\u00e1ndolo en los conductos o climatizadores de la forma que se describi\u00f3 anteriormente para los humidificadores por inyecci\u00f3n de vapor de caldera pero cuidando que todos los componentes sean de acero inoxidable de la mejor calidad. En funci\u00f3n del uso que le demos al vapor (si es s\u00f3lo para uso dentro de las instalaciones de climatizaci\u00f3n o si se utiliza tambi\u00e9n para procesos productivos, esterilizaciones u otras aplicaciones dentro de la planta farmac\u00e9utica) el vapor de calidad sanitaria puede llevar una alimentaci\u00f3n de agua con un tratamiento adicional\u00a0 de desmineralizaci\u00f3n por \u00f3smosis inversa para, seg\u00fan las necesidades, tener un agua m\u00e1s o menos limpia. Como vemos, a mayor calidad del agua, mayores costes de generaci\u00f3n, distribuci\u00f3n e inyecci\u00f3n. En la figura observamos la caldera secundaria y la red de vapor limpio presurizado.[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css=\u00bb.vc_custom_1486721878737{padding-top: 20px !important;padding-bottom: 20px !important;}\u00bb][vc_column][vc_single_image image=\u00bb6546″ img_size=\u00bbfull\u00bb add_caption=\u00bbyes\u00bb alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bblink_image\u00bb][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]b) Generaci\u00f3n de vapor limpio seco<\/strong> saturado y distribuci\u00f3n sin condensados:<\/p>\n

Si lo realmente importante es la climatizaci\u00f3n del aire de la planta farmac\u00e9utica otra opci\u00f3n cada vez m\u00e1s llevada a cabo por los diferentes laboratorios y hospitales de gran tama\u00f1o, dados los costes que supone el anterior sistema, es la incorporaci\u00f3n de humidificadores que intercambian vapor de caldera (sucio, con aditivos, en red de circuito cerrado econ\u00f3mico) con agua de red de calidad sanitaria o desmineralizada si as\u00ed lo requiere el recinto o la precisi\u00f3n del sistema. Estos equipos producen vapor seco saturado a presi\u00f3n superior a la del conducto pero muy cercana a la atmosf\u00e9rica y posteriormente es conducido a los conductos o climatizadores mediante sistemas de distribuci\u00f3n de vapor sin apenas condensaciones. Estos sistemas producen vapor a partir del calentamiento del agua y son capaces de gestionar todo lo relacionado con el tratamiento del agua en su dep\u00f3sito, controlar el uso del vapor de caldera en funci\u00f3n de la demanda de humectaci\u00f3n y adem\u00e1s, producir el vapor adecuado al flujo de aire seco para adecuarlo a una buena dispersi\u00f3n del vapor en el sistema.<\/p>\n

Dise\u00f1ar una buena conducci\u00f3n de vapor desde el humidificador es esencial para no tener grandes p\u00e9rdidas debido a las condensaciones. Se debe estudiar la ubicaci\u00f3n del equipo para que esta conducci\u00f3n sea lo m\u00e1s reducida posible. De no ser posible dise\u00f1arla para menos de 3 metros, conviene aislar la conducci\u00f3n de vapor seco saturado y para ello utilizar tuber\u00eda met\u00e1lica de cobre o acero inoxidable. Cuando es menor de tres metros, se puede utilizar tuber\u00eda de goma reforzada para altas temperaturas y resistente a la flexi\u00f3n.[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css=\u00bb.vc_custom_1486721878737{padding-top: 20px !important;padding-bottom: 20px !important;}\u00bb][vc_column][vc_single_image image=\u00bb19547″ img_size=\u00bbfull\u00bb add_caption=\u00bbyes\u00bb alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bblink_image\u00bb][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Adem\u00e1s de la conducci\u00f3n del vapor hasta el climatizador o conducto de aire, es imprescindible que se estudie la dispersi\u00f3n del vapor limpio en el aire seco. Si no se realiza este estudio se pueden tener condensaciones en el interior de la red de conductos de aire. Estas condensaciones pueden ser focos de contaminaci\u00f3n muy importantes. Los dep\u00f3sitos de agua en lugares no dise\u00f1ados para ello son una fuente de problemas sanitarios no deseables para las instalaciones de climatizaci\u00f3n de aire. Por otro lado, tomando cada d\u00eda m\u00e1s importancia, nos encontramos con que estas condensaciones resultan p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas importantes en la producci\u00f3n del vapor y en la planta de tratamiento de agua. Generar vapor requiere 2326 kJ\/kg de vapor que necesitamos y tratar el agua para que sea \u00f3ptima para la humidificaci\u00f3n tambi\u00e9n consume bastante energ\u00eda. Si no minimizamos estas condensaciones se puede disparar el gasto energ\u00e9tico de la instalaci\u00f3n.<\/p>\n

Para estudiar la distancia de absorci\u00f3n del vapor en el aire, debemos conocer varios par\u00e1metros del sistema: caudal y condiciones termo-higrom\u00e9tricas del aire antes de la aportaci\u00f3n de vapor, cantidad de vapor aportada y dimensiones de la secci\u00f3n de humectaci\u00f3n del climatizador o conducto. En funci\u00f3n de todos estos par\u00e1metros y del sistema de dispersi\u00f3n elegido, tendremos una distancia de absorci\u00f3n que puede variar desde 15 cm a m\u00e1s de 2 metros. Existen varios sistemas de dispersi\u00f3n de vapor en funci\u00f3n de las necesidades que tengamos tal y como se muestra en la siguiente imagen.[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row css=\u00bb.vc_custom_1486721878737{padding-top: 20px !important;padding-bottom: 20px !important;}\u00bb][vc_column][vc_single_image image=\u00bb6571″ img_size=\u00bbfull\u00bb add_caption=\u00bbyes\u00bb alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bblink_image\u00bb][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]El controlador que incorpora este tipo de equipos gestiona que la producci\u00f3n del vapor se adapte con excelente precisi\u00f3n a la demanda de la sala o proceso. Tambi\u00e9n gestiona el agua almacenada en el tanque para conservarla en perfecto estado tanto de calidad como de contenido de minerales disueltos. Por \u00faltimo, gestiona perfectamente la absorci\u00f3n del vapor en el caudal de aire seco evitando condensaciones causantes de grandes consumos energ\u00e9ticos y fuentes de problemas sanitarios no estudiados por la producci\u00f3n de vapor limpio del anterior sistema.<\/p>\n

Conclusiones:<\/strong><\/p>\n

La producci\u00f3n de vapor limpio es cada vez m\u00e1s demandada en multitud de industrias farmac\u00e9uticas para diferentes aplicaciones. En el caso de necesitar este vapor para procesos de producci\u00f3n (en contacto con producto) cuya agua requiera una calidad extraordinaria, es posible que se requiera sistemas de producci\u00f3n y conducci\u00f3n de vapor en materiales de alt\u00edsima calidad y de alto coste.<\/p>\n

Para el caso de los procesos donde el vapor se utilice para fines de climatizaci\u00f3n y como fluido caloportador de otros procesos,\u00a0 est\u00e1 demostrado por la pr\u00e1ctica ya aplicada en la industria que la soluci\u00f3n global puede demandar el intercambio de vapor de caldera con agua de calidad sanitaria. Estos sistemas usados conjuntamente con los sistemas de dispersi\u00f3n de vapor adecuados \u00a0ofrecen una garant\u00eda de calidad de vapor suficiente y, a diferencia del otro sistema, una seguridad en las posibles condensaciones de los conductos de aire.<\/p>\n

Bibliograf\u00eda:<\/strong><\/p>\n