Purgadores mecânicos: Funcionamento, vantagens e inconvenientes

Os purgadores mecânicos são operados por gravidade. A diferença entre água e vapor faz subir uma bola flutuadora e um sifão de aço inoxidável, que abre e fecha a válvula. Os flutuadores de aço inoxidável dentro dos diferentes sifões de vapor são tipos de purgadores são ideais para regular pressões mais elevadas e temperaturas correspondentemente altas em água ou líquidos corrosivos. A sua alta resistência e propriedades anti-corrosão fazem do aço inoxidável a escolha ideal para um flutuador extremamente versátil e durável. O movimento do flutuador depende do fluxo do condensado. A vantagem dos purgadores mecânicos sobre outros tipos de purgadores é a resposta precisa ao fluxo de condensado sem que o seu desempenho seja afectado por factores externos.

Neste artigo vamos analisar as vantagens e desvantagens de cada tipo de purgador mecânico, para que os responsáveis pela operação, engenharia e manutenção de instalações industriais com sistemas de vapor possam escolher o que melhor se adequa ao seu caso particular.

 

Ventilação Mecânica de Flutuação Fechada

• Descarrega continuamente o condensado à temperatura do vapor. Isto torna-a a armadilha mais adequada quando a quantidade de transferência de calor é elevada para a área de troca disponível.

• São capazes de lidar tanto com cargas de condensado pesadas como leves e não são afectados por flutuações súbitas de pressão ou de caudal.

• Desde que se tenha instalado um eliminador de ar, o colector pode descarregar bem o ar.

• Tem uma grande capacidade para o seu tamanho.

• As versões com um dispositivo de eliminação de bloqueio de vapor são as únicas adequadas para utilização onde o bloqueio de vapor pode ocorrer.

• Resistente a martelo de água

Desvantagens

• Embora sejam menos susceptíveis à geada do que o purgador mecânico de vapor flutuante invertido, podem ser danificados por fortes geadas e o corpo deve ser bem isolado e/ou complementado com um purgador termostático se instalado no exterior.
• São necessários diferentes mecanismos internos para operar em diferentes gamas de pressão. As armadilhas concebidas para operar a pressões diferenciais mais elevadas têm orifícios mais pequenos para equilibrar o flutuador do balde. Se uma armadilha for sujeita a uma pressão diferencial superior à pretendida, fechará e nenhum condensado passará por ela.

Purgador mecânico de balde invertido

Vantagens

• Estão disponíveis armadilhas de balde invertido capazes de resistir a pressões elevadas.

• Tem boa tolerância a martelos de água.

• Pode ser utilizado com vapor sobreaquecido, instalando uma válvula de retenção na entrada.

• Em caso de falha, geralmente permanece aberto, tornando-o mais seguro em aplicações que exijam esta característica, por exemplo, drenos de turbinas.

Desvantagens

• O pequeno orifício no topo do tanque só permite que o ar seja descarregado muito lentamente. O buraco não pode ser aumentado, pois isto faria com que o vapor passasse a uma velocidade demasiado alta durante o funcionamento normal.
• Deve haver sempre água suficiente no corpo da armadilha para actuar como um selo à volta do balde. Se a armadilha perder o selo de água, o vapor pode soprar para fora da válvula de saída. Isto pode ocorrer em aplicações que têm uma queda repentina na pressão, causando a revaporização de parte do condensado no corpo. O balde perderá a sua flutuabilidade e afundar-se-á, permitindo que o vapor vivo sopre através do orifício do alçapão. Só se entrar condensado suficiente na armadilha é que o selo de água pode ser re-formado, e evitar que o vapor seja desperdiçado.
• Se for instalado um sifão de balde invertido numa aplicação onde se podem esperar flutuações de pressão, deve ser montada uma válvula de retenção na linha de entrada antes do sifão. O vapor e a água circularão livremente no sentido indicado, enquanto o fluxo de retorno seria impossível, uma vez que empurrará a válvula de retenção contra a sua sede.
• A temperatura excessiva do vapor sobreaquecido pode causar a perda da vedação da água de um balde invertido. Nestas condições, uma válvula de retenção a montante da armadilha seria considerada essencial. Algumas armadilhas de balde invertido Spirax Sarco são fabricadas com uma válvula de retenção integral como padrão.
• A armadilha de balde invertido exposta às condições meteorológicas e subzero pode congelar. Tal como com outros tipos de armadilhas mecânicas, isto pode ser ultrapassado com um bom revestimento isolante se as condições não forem demasiado severas. Se se espera que as condições ambientais caiam bem abaixo de zero graus Celsius, então deve ser considerado um modelo de armadilha mais robusto. No caso de drenagem da linha principal, uma armadilha termodinâmica seria a melhor escolha.
• Tal como o separador de bóia, o orifício de um separador de balde invertido é concebido para funcionar até uma pressão diferencial máxima. Se a armadilha for sujeita a uma pressão diferencial superior à pretendida, fechará e nenhum condensado passará por ela. Uma gama de tamanhos de orifícios está normalmente disponível para cobrir uma vasta gama de pressões.

Importância da selecção de armadilhas de vapor na indústria

Um purgador deve prender ou reter vapor e, ao mesmo tempo, não restringir a passagem de condensado, ar e outros gases não condensáveis. Os requisitos básicos de um bom purgador mecânico já foram descritos, mas vale a pena repetir que o desempenho das instalações é primordial. A selecção de armadilhas de vapor segue-se com base no facto de os requisitos de pressão, carga de condensado e ventilação do ar terem sido satisfeitos na selecção provisória. No entanto, a concepção e as necessidades de manutenção do sistema também influenciam o desempenho e a selecção.