ESCOLHENDO UM MELHOR PURGADOR DE VAPOR

Publicação da ARMSTRONG INTERNATIONAL
Reproduzido de “The ICI Engineer” com permissão da ICI Engineering.

Sete anos de testes intensivos levaram a um Guia de Projeto de Engenharia aprimorado.
Sete anos de monitoramento e testes de desempenho de purgadores de vapor nas plantas de Huddersfield e Grangemouth da ICI (Inglaterra), juntamente com testes de desempenho e perda de vapor vivo em dois laboratórios de fabricantes, culminaram em um Guia de Projeto de Engenharia da ICI revisado para a seleção de purgadores de vapor, EDG. PIP. 30. O1A.
Os antigos padrões de seleção tinham uma série de deficiências, a mais notável sendo que não havia nenhuma referência ao tipo de equipamento sendo drenado nem ao método de drenagem.

Os purgadores estavam frequentemente sendo selecionados para tarefas para as quais não eram adequados. Em particular, o purgador de disco termodinâmico (em torno do qual os padrões eram amplamente baseados) passou a ser considerado um 'purgador para todas as aplicações', especialmente no nível da planta.

Pesquisas de purgadores foram realizadas para estabelecer os tipos em uso e verificar a seleção original para a aplicação. Programas de teste também foram implementados. Os resultados iniciais foram bastante surpreendentes.

Uma pesquisa na tubulação principal de distribuição de vapor em 132 purgadores classificou 42% com falhas. O monitoramento da vida útil também começou em 1980 e continua até hoje. Os resultados médios da vida útil para tipos específicos de armadilhas são mostrados na Tabela 1.

Para determinar a eficiência energética dos vários tipos, testes de perda de vapor vivo em purgadores usados foram realizados em plataformas de teste nos laboratórios de dois fabricantes. Esses testes foram conduzidos com temperatura ambiente de 20°C e ar parado. Nenhuma medição foi feita para avaliar perdas de calor nos corpos dos purgadores (irradiação). As cargas de condensado aplicadas foram de 10-20 kg/h, uma carga bastante típica.

Os resultados estão resumidos na Tabela 2.
A característica mais interessante vista nas tabelas é que o purgador termodinâmico (aplicação geral e de maior quantidade) é o menos eficiente em termos de energia e, comparado com o purgador de balde invertido, tem uma vida útil ruim.

Em aplicações onde apenas uma modesta entrada de calor é necessária, substituir os tipos termostáticos pelo tipo termodinâmico aumentaria a economia de energia sem reduzir a vida útil.

Os testes também revelaram que os tipos mecânicos de balde invertido e boia, mantiveram o espaço de vapor livre de condensado sob condições de carga leve e pesada, enquanto os tipos termostáticos tendiam a acumular condensado conforme a carga aumentava.

Além disso, os bimetálicos tendiam a ser erráticos na operação. O novo guia inclui um gráfico de seleção de purgadores.

RECOMENDAÇÕES ATUAIS:

Purgador de Balde Invertido: Selecione como primeira escolha para todas as tarefas de processo e drenagem de rede de vapor, ou seja, onde o espaço de vapor deve ser mantido livre de condensado.

Purgador de Boia (com Eliminador de Ar): Use em processos, especialmente em tarefas controladas por temperatura abaixo de 3,5 bar(g) ou em um sistema com cargas de ar excessivas onde o Balde Invertido IB não tenha capacidade para sua eliminação.

Purgador de Pressão Balanceada: Drenagem de traços de vapor e sistemas de aquecimento.

Purgador Bimetálico: Aplicação em sistemas de baixa temperatura (congelamento), drenagem de traços de vapor e sistemas de aquecimento. O modelo recomendado é ajustável para permitir o uso máximo do calor sensível do condensado ou para evitar superaquecimento de produtos.

Purgador Termodinâmico: Limite o uso para sistemas de drenagem de rede de vapor para até 17 bar(g) como uma alternativa para purgadores de balde invertido e para fins de substituição em pressões mais altas se a experiência anterior tiver mostrado que elas operaram satisfatoriamente. Devido à sua baixa eficiência energética e vida útil relativamente baixa, elas não são recomendadas (nas unidades de Huddersfield e Grangemouth não são permitidas).

TABELA 1: Vida útil
Tipo de Purgador Pressão Alta HP
(45 bar)
Pressão Média IP
(14 bar)
Pressão Baixa LP
(2 bar)
Termodinâmico10 - 12 meses12 meses5 - 7 anos
Boia c/Elimin. de Ar-1 - 6 meses (*)9 meses / 4 anos (*)
Balde Invertido18 meses5 - 7 anos12 - 15 anos
Termostático PB-6 meses5 - 7 anos
TABELA 2: Perda de Vapor Vivo (kg/h)
Tipo de PurgadorPressão Média IPPressão Baixa LP
Termodinâmico1,090,84
Boia c/Elimin. de Ar0,440,42
Balde InvertidoNão testado0,1
Termostático PBZeroZero
Bimetálico com “alagamento”ZeroZero

NOTA TERMYKA: Publicação original da ARMSTRONG (www.armstronginternational.com), fabricante de todos os tipos de purgadores (Balde Invertido, Boia, Termostático, Bimetálicos e Termodinâmicos) sendo o Balde Invertido (IB) seu “carro chefe”. Traduzido por Diego F. Bevilacqua em 08/2.024

Obs.: Não concordamos na íntegra com as aplicações indicadas em RECOMENDAÇÕES ATUAIS como é o caso do Bimetálico. Trata-se de recomendação para o modelo Armstrong onde, indica só para aplicações com aproveitamento de calor sensível (alagamento proposital). Outras aplicações são muito viáveis dependendo sempre do fabricante e tecnologia do Elemento Bimetálico. Vide artigo em nosso site TERMYKA.COM.BR!

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DIEGO BEVILACQUAAUDITOR ENERGÉTICO