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Bloqueio de Ar

O que é Bloqueio de Ar?

“Bloqueio de ar” é um problema que ocorre tipicamente em purgadores de vapor, ar e gás onde um gás não-condensável como o ar faz com que válvula purgadora se mantenha fechada, impedindo a descarga do condensado.

Este problema ocorre porque os purgadores de vapor/ar/gás são válvulas automáticas projetadas para:

– Remover o condesado suavemente
– Prevenir a descarga do vapor/ar/gás, respectivamente (i.e. o fluido que está sendo transportado)

Então a ocorrência do bloqueio de ar significa simplesmente que o mecanismo de operação do purgador está funcionando adequadamente.

Problema de Bloqueio de Ar no Processo

Diferente do vapor, o ar não condensa facilmente, e pode manter-se preso dentro do corpo de purgador de vapor/ar/gás, causando o problema conhecido como bloqueio de ar.

O mecanismo que está por trás do bloqueio de ar é similar ao bloqueio de vapor. A principal diferença entre os dois problemas é que, a perda de calor do vapor por radiação , causa a queda na pressão e temperatura do vapor que eventualmente o leva para a condensação, permitindo que o condensado seja lentamente descarregado. Por outro lado, o Ar não condensa, deixando o problema não resolvido.

Diferença entre Bloqueio de Ar e Bloqueio de Vapor

– Quando ocorre bloqueio de ar, o problema não se resolve por si só porque o ar não condensa através da perda de calor por radiação.
– Quando ocorre bloqueio de vapor, o problema pode se resolver por si só porque o vapor pode condensar através da perda de calor por radiação.

Nota: O problema pode ainda voltar a ocorrer em ciclos de descargas seguintes.

Contra medidas para Purgadores de Vapor

Medidas contra o bloqueio de ar difere dependendo se o problema ocorre em um purgador de vapor ou em um purgador de ar/gás.

Para purgadores de vapor, o problema é normalmente corrigido instalando-se um purgador de vapor que esteja equipado com um eliminador automático embutido para descarregar gases não-condensáveis tal como ar. Isto é possível porque o ar e outros gases não-condensáveis não estão sendo utilizados pelo processo. Ou melhor, eles são fluidos não desejados misturados no vapor.

Já que a tubulação geralmente está sob temperatura ambiente no início da operação, muitos purgadores de ar utilizam um mecanismo de abertura/fechamento que é baseado na diferença de temperatura entre o ar e vapor: a válvula do purgador de ar mantém-se forçosamente aberta a temperaturas baixas para permitir que o ar seja descarregado para fora do sistema, e feche quando aquecido por vapor para prevenir a descarga não-desejada do vapor.

Muitos sistemas de vapor utilizam purgadores com elemento-X ou anel bimetálico para permitir o movimento automático de gases não-condensáveis tais como o ar, para abaixo do purgador, permitindo a descarga suave do condensado.

Mecanismos de Sopro Automático de Ar

Sopro de Ar Utilizando o elemento-X

A abertura e fechamento de um eliminador de ar elemento-X é baseado na expansão e contração de um elemento interno que contém uma mistura de base alcóolica com ponto de ebulição inferior ao da água.

Sopro de Ar Utilizando Anel Bimetálico

O anel bimetálico mantém-se contraído quando frio, elevando e afastando o assento da válvula de vedação, para permitir rápida descarga do ar.

Contra medidas para Purgadores de Ar/Gás

Um método diferente é usado para resolver problemas de bloqueio de ar que ocorre em purgadores de ar ou gás, pois o ar/gás que está causando o problema é também utilizado pelo processo e não deve ser desperdiçado.

Neste caso, o ar ou gás deve ser retornado para um espaço maior que possa recebê-lo, instalando uma linha de equilíbrio da pressão . Isto deve permitir a descarga adequada do condensado através do purgador. Linhas de equilíbrio da pressão são maneiras extremamente comuns e efetivos para resolver problemas de bloqueio de ar neste tipo de purgador, e informações detalhadas sobre sua instalação devem estar disponíveis em manual de instrução do purgador de ar/gás.

Adicionando uma Linha de equilíbrio da Pressão para um Purgador de Ar

Quando estiver instalando uma linha de equilíbrio da pressão , é importante certificar-se de que a pressão esteja bem balanceada. O condensado ,que possui maior densidade, deve ser mantido na parte inferior do purgador, enquanto que o ar/gás com menor densidade deve ser mantido na parte mais alta do purgador para que possa ser retornado ao processo. Esta configuração deve permitir a descarga suave do condensado.

Dicas de Configuração da Linha de equilíbrio da Pressão

Linhas de equilíbrio da pressão requerem uma preparação bem precisa. Se a linha não for bem balanceada e a pressão aumentar demais, contra-fluxo do ar/gás pode ocorrer, tornando o problema pior do que antes. Similarmente, perda de pressão em uma linha de equilíbrio da pressão que tem um diâmetro muito pequeno pode impedir o transporte adequado do ar/gás para fora do purgador.

Problema com Contrapressão Alta da Linha de equilíbrio da Pressão

Se as linhas não estiverem bem balanceadas, contrapressão do ar/gás pode ocorrer, tornando o problema mais pior do que antes.

Problema com Diâmetro da Linha de equilíbrio da Pressão

O diâmetro da linha de equilíbrio da pressão deve ser largo o bastante para permitir a remoção suficiente do ar/gás preso.

É importante também notar que a linha de equilíbrio da pressão muitas vezes não é requerida se purgadores de ar/gás estiverem instalados na parte inferior da linha vertical, já que o líquido e gás podem se mover livremente, limitando problemas relativos ao bloqueio de ar.

Nota Adicional

Se o seu sistema utliza purgadores de vapor ou purgadores de ar/gás, tubulação deve sempre ser configurado de uma maneira que permita a descarga rápida e suave do condensado.

No geral, purgadores não devem ser instalados no topo das seções verticais das tubulações, e tubulação de entrada deve ser mais curto o possível e ter um diâmetro mais largo o possível para reduzir as chances de bloqueio de ar.