Damper Desviador de Flujo (Diverter Damper)

Ingeniería y normativa

Todos los dampers Forward Engineering & Manufacturing (FE&M) se diseñan conforme a los códigos y estándares aplicables, incluyendo ASME Boiler and Pressure Vessel Code, ASTM y AISI. Cada equipo se dimensiona para las condiciones máximas de proceso del cliente: presión estática, temperatura, composición del gas y ciclos de operación.

FE&M reúne más de 50 años de experiencia en ingeniería de dampers y juntas de expansión, con ingeniería en Estados Unidos y fabricación en México. Polimin representa la línea completa en Chile, incluyendo asesoría de selección, dimensionamiento y soporte post-venta.

El damper desviador de flujo —o diverter damper— dirige el gas de escape hacia uno de dos destinos: el equipo de recuperación de calor residual (WHR/HRSG) o la chimenea de bypass. Es el equipo crítico que permite operar una central en ciclo simple o ciclo combinado, y aislar la caldera recuperadora sin detener la turbina.

FE&M ofrece cuatro configuraciones que cubren prácticamente toda aplicación de ciclo combinado con turbina a gas: desviador tee estándar, desviador multi-hoja tipo louver, desviador de flap simple con accionamiento directo y desviador de flap simple con accionamiento por biela.

Características de diseño

• Experiencia de ingeniería. Con más de 40 años de experiencia, FE&M tiene un entendimiento profundo de las aplicaciones de ciclo simple y combinado en todos los tipos de desviadores, dampers de chimenea WHRU, juntas de expansión y equipos de reducción catalítica selectiva (SCR). El diseño se valida con simulación (FEA), SolidWorks y AutoCAD para asegurar componentes confiables y un calce dimensional preciso en fabricación.
• Vida útil en servicio. Los transientes de alta temperatura y el flujo turbulento durante la partida exigen atención a cada detalle. El conjunto hoja/flap, ejes, bielas, rodamientos, sellos, prensaestopas, sistema de revestimiento interno y diseño de marco son críticos para el desempeño y la longevidad del conjunto.
• Conjunto hoja/flap. Las hojas del desviador tee se diseñan para altos transientes térmicos, en plancha plana con o sin atiesador; los diseños de atiesador reducen los gradientes y esfuerzos térmicos. La hoja del desviador multi-hoja es una estructura semi-monocasco soldada, diseñada para reducir gradientes y esfuerzos térmicos. El desviador de flap simple utiliza un flap abisagrado que aísla cualquiera de las dos salidas: se diseña con una subestructura rígida y dos paneles de cara aislados, quedando la subestructura expuesta al gas para reducir gradientes térmicos, mientras cada panel de cara puede dilatarse y contraerse libremente frente a temperaturas transitorias, eliminando esfuerzo térmico y distorsión.
• Ejes y bielas. Los ejes se diseñan para transmitir el torque máximo y soportar todas las cargas vivas y muertas con factores de seguridad ASME, considerando los esfuerzos térmicos transitorios de partida. Los desviadores de flap con accionamiento por biela usan bielas con rodamientos esféricos especiales que permiten el crecimiento térmico transitorio de flap, bielas y eje. Los desviadores tee y multi-hoja usan bielas externas entre dampers con terminales rotulados en cada extremo para absorber desalineamientos.
• Sellos. Los asientos del desviador tee, tipo bulbo y metálicos, se reemplazan fácilmente desde el interior del damper y resisten hasta 1.260 °C (2.300 °F) y presiones estáticas sobre 0,34 bar (5 psi), con núcleo Inco 600 y camisa de fibra cerámica tejida con malla exterior en acero inoxidable 316. Los sellos del desviador de flap se fabrican en aleaciones de níquel de alta resistencia y resistencia a la fatiga a temperatura elevada, diseñados para transientes térmicos y exposición prolongada a gases turbulentos de alta temperatura. Un flap desviador FE&M alcanza hasta 99,9% de eficiencia de sellado sin aire de sello.
• Rodamientos. Descansos de manguito autolubricantes ubicados a no menos de 150 mm (6") del exterior del marco, por fuera del prensaestopas, como estándar en desviadores pequeños. Los desviadores medianos y grandes requieren descansos de manguito en aleación metálica con grafito insertado para todas las aplicaciones de alta temperatura de turbina a gas.
• Prensaestopas. Diseño de dos pernos con anillos de empaquetadura conformados en desviadores pequeños, con fuga cero en cualquier posición de hoja a presión máxima de diseño. Los desviadores medianos y grandes usan un diseño de prensaestopas mayor, también empaquetado con grafito de alta temperatura.
• Sistema de revestimiento interno. Capas de fibra cerámica de 128 kg/m³ (8 lb/pie³) retenidas por paneles de acero inoxidable 409 de 3,2 mm (0,125"). Los paneles se fijan pero se les permite dilatarse y contraerse libremente mediante espárragos roscados de 12,7 mm (½"), golillas de sujeción y canales de junta. Los paneles se traslapan en el sentido del flujo y las juntas se cubren con canales para asegurar un revestimiento hermético y libre de vibración.
• Marcos. Los cuerpos se diseñan como plataformas rígidas sobre las cuales el damper aísla y desvía el flujo de forma confiable. Los cuerpos de desviadores de flap van revestidos internamente para reducir la pérdida de calor entregando la menor pérdida de presión estática posible. Los marcos se calculan considerando cargas de brida, cargas muertas y todas las cargas vivas con las hojas o el flap en cualquier posición entre la aislación del equipo de recuperación de calor y la chimenea de bypass. Los esfuerzos combinados de flexión, corte y térmicos se mantienen dentro de los admisibles ASME.

Modelos disponibles

• Desviador tee estándar — utiliza dos dampers circulares dispuestos a 90° entre sí para desviar, controlar y aislar el escape de la turbina a gas. Considera una brida de entrada y dos de salida sobre un ducto tee heavy duty en el que se monta cada damper circular.
• Desviador multi-hoja estándar — diseñado específicamente para aplicaciones de escape de turbina a gas donde se requiere control preciso de flujo hacia el equipo de recuperación de calor residual (WHR).
• Desviador de flap simple con accionamiento directo — para servicio exigente en sistemas de ciclo combinado.
• Desviador de flap simple con accionamiento por biela — misma aplicación, con cinemática de biela para grandes dimensiones y crecimiento térmico.

Solicita asesoría técnica

Cada damper se fabrica a medida según las condiciones reales de tu sistema de gases. Escríbenos con tus parámetros de proceso (caudal, temperatura, presión estática, composición del gas y requerimiento de estanqueidad) y te preparamos una propuesta dimensionada.