O vapor é um dos transportadores de calor mais eficientes, que transfere instantaneamente toda a energia térmica para o consumidor ao entrar em contato com o dispositivo de transferência de calor. Além disso, é fácil dar as características necessárias à fase gasosa - a temperatura e pressão necessárias.
Mas quando o vapor e os equipamentos interagem, forma-se uma grande quantidade de condensado, o que leva ao golpe de aríete, à diminuição da potência térmica e à deterioração da qualidade da fase gasosa. Para combater as gotículas de água que caem na superfície dos tubos, é necessário usar um purgador de vapor. Em empresas estrangeiras, esses acessórios são chamados de "sifão de vapor", que reflete totalmente a finalidade funcional do dispositivo.
Armadilhas de Vapor
Os purgadores de vapor são um dos tipos de acessórios para tubulações industriais, projetados paraevitar a condensação ao usar vapor e uso mais eficiente de sua energia térmica.
Como resultado de uma série de experimentos, foi comprovado que a introdução de um purgador de vapor em um conjunto de equipamentos economiza até 20% da energia útil do vapor vivo.
Tipos de purgadores de vapor
Dependendo do projeto e do princípio de operação implementado, as conexões de tubulação podem ser mecânicas, termodinâmicas ou termostáticas. Qualquer tipo de purgador deve atender a dois requisitos básicos:
- remoção de condensado sem perda da fase gasosa aguda;
- ventilação automática do sistema.
O condensado é formado devido à perda de calor por vapor nos trocadores de calor, bem como durante o aquecimento das instalações de dutos, quando parte da fase gasosa se transforma em água. A perda de uma grande quantidade de umidade reduz a eficiência energética do equipamento, acelera seu desgaste. É por isso que é tão importante lutar com ele.
Sapadores de vapor mecânicos
Acessórios mecânicos são os mais confiáveis e, portanto, populares "sifões de vapor". Seu princípio de funcionamento é baseado na diferença das densidades de vapor d'água e condensado, sendo o principal elemento de acionamento um flutuador. Dependendo do projeto do flutuador, os seguintes tipos de reforço são diferenciados:
- boia de vapor esférica tipo aberto ou fechado purgador de vapor;
- elemento flutuador tipo sino, ou purgador fechado invertido.
Cada tipo de reforço funciona à sua maneiraum determinado esquema, tem vantagens e desvantagens, cujo conhecimento permitirá implementar o esquema de trabalho mais eficaz na empresa.
Sandificadores de Vapor Flutuantes Esféricos
A base do projeto deste tipo de válvula é uma boia esférica. Ele está localizado na cavidade interna da válvula de escape e é conectado à válvula de alavanca. Além disso, o purgador inclui uma válvula termostática.
O princípio de funcionamento de um purgador de bóia de esfera pode ser dividido em duas etapas:
- O condensado entra no aparelho pela tubulação, preenche a cavidade interna e levanta a boia, que puxa a alavanca da válvula e abre o orifício para retirada da água.
- Quando o vapor quente entra no aparelho, a válvula térmica é acionada, o vapor começa a se acumular na cavidade e faz com que a boia afunde, a saída fica bloqueada.
É assim que o condensado é separado do vapor. Devido à presença de uma válvula termostática no projeto, o gás liberado é removido automaticamente e o aparecimento de um filme de ar na cavidade, que emperra o dispositivo, também é evitado.
Vantagens e desvantagens
Um representante típico de uma válvula de bóia esférica é o purgador de vapor FT-44. Analisaremos os principais prós e contras dos dispositivos usando seu exemplo. A principal coisa que os especialistas observam é a insensibilidade do dispositivo a cargas variáveis.
O dispositivo é capaz de drenar continuamente o condensado tanto na temperatura de saturação do vapor quanto sob cargas pesadas. A separação estável e contínua de gases não condensáveis é outro benefício da válvula. Tudo isso, combinado com uma longa vida útil, se deve ao design simples do dispositivo.
A principal desvantagem do dispositivo é seu grande tamanho, o que aumenta a perda de calor para elementos não isolados do gabinete. Alta sensibilidade ao golpe de aríete e exatidão à “pureza do vapor” (assoreamento da válvula é possível) são mais duas desvantagens deste tipo de purgadores de vapor.
purgadores tipo sino
Como o nome indica, o elemento principal deste tipo de purgador de vapor é o sino, ou boia "copo invertido". O próprio dispositivo tem uma forma cilíndrica, bastante volumosa (maior que o representante anterior), mas possui um grande conjunto de vantagens.
Na posição inicial, o flutuador invertido fica na parte inferior da válvula e seu fundo repousa contra o tubo vertical. Uma alavanca de carretel está presa ao vidro, que está localizado na tampa da válvula. A separação do vapor do condensado ocorre em quatro etapas:
- Através do tubo de entrada, a água entra no aparelho, preenche a cavidade interna e, sob pressão, sai pelo carretel aberto.
- Vapor, entrando no sistema, começa a pressionar o fundo do flutuador, fazendo com que ele flutue no volume de condensado e feche o carretel.
- Vapor, estando dentro do vidro, iniciase decompor em fases líquida e gasosa. Este último passa por um canal especial no fundo, entra no carretel e o empurra para trás.
- O condensado e a fase gasosa restante saem do vidro pelo orifício no fundo, a boia começa a soltar, abrindo novamente o carretel.
A repetição cíclica das operações descritas resulta em uma separação completa e efetiva do vapor vivo do condensado. Esta tecnologia foi patenteada em 1911, mas permanece relevante até hoje.
Prós e contras
O purgador de vapor da Zamkon é um representante proeminente dos acessórios "copo invertido". Analisaremos os prós e contras dos dispositivos nesta categoria usando o exemplo dele.
Aqui, grandes dimensões também são consideradas menos, o que afeta muito a perda de energia térmica em elementos não isolados. Outra desvantagem os especialistas chamam de throughput limitado, que não permite o uso de conexões em equipamentos de alto desempenho.
Os benefícios de um purgador de vapor são muito maiores. Em primeiro lugar, o carretel não está sujeito a contaminação, o que aumenta a confiabilidade do dispositivo. Em segundo lugar, os acessórios não têm medo de golpe de aríete. Em terceiro lugar, a remoção do condensado é possível mesmo em altas temperaturas.
Em caso de falha, a válvula de escape permanece aberta, o que evita avarias no complexo do equipamento. Finalmente, todos os componentes e conjuntos adicionais, como filtros ou válvulas de retenção, são instalados diretamente no vaporarmadilha de vapor. Isso reduz a perda de energia térmica e reduz o tamanho de todo o conjunto de dispositivos.
Acessórios "térmicos"
Os purgadores de vapor termostáticos e termodinâmicos operam com a capacidade de vários fluidos de expandir e contrair à medida que a temperatura aumenta ou diminui. Juntamente com o aumento da temperatura, por exemplo, quando o vapor entra, o elemento de trava se expande e fecha o canal que drena o condensado.
O princípio de funcionamento de outros dispositivos é baseado em uma mudança de pressão dentro do sistema como resultado da interação de um meio denso (frio) e rarefeito (quente). Os principais elementos em tais dispositivos são placas bimetálicas. A foto mostra o purgador com elemento bimetálico.
Este tipo de equipamento tem um design complexo e raramente é utilizado na prática. A baixa popularidade também se deve a reparos complexos e muitas vezes impossíveis. A utilização de equipamentos deste tipo só se justifica em instalações industriais especialmente críticas.
