Como funcionam os purgadores termostáticos?

Os purgadores termostáticos são elementos chave em qualquer sistema de vapor. Descubra como funcionam neste artigo para descobrir qual é o mais adequado ao seu sistema de vapor industrial para que possa melhorar a eficiência do equipamento de vapor na sua instalação com a escolha certa de sifões de vapor.

A fim de escolher correctamente um purgador termostático, além de considerar a sua fuga e manutenção, é necessário saber como funciona. De acordo com a norma internacional ISO 6704:1982, podem ser distinguidos os seguintes tipos de armadilhas de vapor.

Como funcionam os purgadores termostáticos

A sua principal característica é que trabalha com mudanças de temperatura. A temperatura do vapor saturado é definida pela sua pressão. No processo, onde a troca tem lugar, o vapor desiste da sua entalpia de evaporação, produzindo condensado à temperatura do vapor. Qualquer perda de calor subsequente significa que a temperatura deste condensado diminui. Um purgador termostático detecta a temperatura e posiciona a válvula em relação ao assento para descarregar o condensado.

Antes de seleccionar uma armadilha de vapor termostática, vamos compreender os tipos que existem e como funcionam:

Ventilação de expansão líquida: Esta é uma das armadilhas termostáticas mais simples actualmente disponíveis. Um elemento cheio de óleo expande-se quando aquecido para fechar a válvula no seu assento. A regulação permite alterar a temperatura de descarga do colector entre 60°C e 100°C, o que o torna ideal para a remoção de grandes quantidades de ar e condensado frio no arranque.

Devido à característica de descarga a temperatura fixa, o colector de expansão de líquido pode ser utilizado como um "colector de paragem de drenagem". Neste caso, a sua saída tem de ser para cima para que o elemento cheio de óleo seja constantemente imerso, e direccionado para um dreno aberto por baixo do corpo para um local seguro. Como só pode descarregar entre 60°C - 100°C, necessita de ser instalado em conjunto com um dreno normal que será ligado à linha de retorno do condensado.

Sangrador de pressão balanceada: A armadilha de pressão equilibrada representa uma grande melhoria no desempenho em comparação com a armadilha de expansão líquida. A sua temperatura de funcionamento é afectada pela pressão de vapor circundante. Funciona com uma cápsula contendo uma pequena quantidade de um líquido especial com uma temperatura de ebulição um pouco mais baixa que a da água. Nas condições de arranque a frio, a cápsula está na posição de repouso. A válvula está aberta, permitindo que o ar possa escapar livremente. Esta característica explica porque são tão bem adequados para a ventilação. À medida que o condensado entra na ventilação de pressão equilibrada, o calor é transferido para o líquido dentro da cápsula. O líquido que enche a cápsula começa a ferver antes de o vapor chegar à armadilha. A pressão de vapor no interior da cápsula faz com que esta se expanda e fecha a válvula. Quando o condensado dentro do colector arrefece, o vapor dentro da cápsula condensa e a cápsula contrai, abrindo a válvula e descarregando o condensado até se aproximar novamente da temperatura do vapor e o ciclo recomeçar. O diferencial de temperatura em que a armadilha funciona depende da concentração do enchimento da cápsula. O elemento é de parede fina para permitir uma resposta rápida às mudanças de pressão ou temperatura. Os elementos anteriores feitos de materiais não ferrosos eram susceptíveis de danos por martelos de água. A introdução de elementos de aço inoxidável melhorou a situação permitindo que as armadilhas tivessem uma elevada resistência ao martelo de água, sobreaquecimento e corrosão.

Sangrador bimetálico: Uma armadilha bimetálica é feita pela soldadura de duas tiras de dois metais diferentes num único elemento que se desvia quando aquecido. Há dois pontos importantes neste simples elemento:

• O funcionamento de um purgador seria a uma dada temperatura, o que pode não satisfazer os requisitos de um sistema de vapor com pressões e temperaturas variáveis.
• Como a força exercida por uma única faixa bimetálica é pequena, seria necessária uma grande massa, mas depois seria lenta a reagir às mudanças de temperatura no sistema. O desempenho de qualquer armadilha está relacionado com a sua resposta à relação pressão/temperatura da curva de vapor saturado. A resposta ideal seguiria a curva de perto e muito pouco abaixo dela. Um simples elemento bimetálico tenderia a reagir às mudanças de temperatura do condensado de uma forma linear.