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Drenagem coletiva
A coleta do condensado a partir de várias seções do equipamento aquecido por vapor para uma linha de condensado que descarrega em um único purgador é a prática conhecida como “Drenagem Coletiva”.
Drenagem coletiva não é recomendado normalmente porque isto pode causar o desequilíbrio da pressão, o qual leva a problemas como alagamento e golpe de ariete no equipamento. Como alternativa, geralmente é recomendado que cada e todas seções do equipamento de vapor tenham o seu próprio purgador de vapor.
Drenagem Coletiva Não é Recomendado Normalmente
Por exemplo, um trocador de calor que é dividido em três seções como o representado acima, não deveria ser drenado usando um único purgador de vapor porque a carga do condensado na primeira seção é maior do que a última seção, levando ao desequilíbrio de pressão. De preferência, três purgadores deveriam ser instalados para permitir a drenagem do condensado diretamente a partir de cada seção individual do trocador de calor.
Por que a Drenagem Coletiva não é Recomendável
Como exemplo, considere um trocador de calor composto por tubos e aletas. As aletas são aquecidas pelo vapor que flui através dos tubos conectados por um coletor. Várias destas unidades, são muitas vezes instaladas em fileiras para aumentar a superfície de transferência do calor e capacidade de aqecimento. Embora seja possível de considerar toda a máquina como peça única, a partir do ponto de vista de drenagem do condensado, cada seção individual é um trocador de calor separado que coleta o condensado.
A quantidade de condensado produzido difere de seção para seção por causa da diferença de carga entre a seção inicial de pré-aquecimento, seções intermediárias e finais subsequentes. A seção inicial normalmente tem a carga mais alta e portanto irá sofrer uma maior queda de pressão. Similarmente, a seção final normalmente tem a carga mais baixa, e irá ter a menor queda de pressão. Em caso como este, a pressão de saída na seção inicial é menor em relação à pressão de saída na seção final, que por sua vez, cria um tipo de “curto-circuito” da pressão mais alta descarregada a partir da seção final.
As seções de aquecimento intermediário e inicial têm maior queda de pressão, então quando a drenagem coletiva for utilizada,há um desequilíbrio na pressão. Este desequilíbrio exige que o condensado volte para dentro do tubo para criar “pressão do coletor” suficiente para o dreno. Então, quando o condensado de cada seção é descarregado através de um único purgador, as diferenças nas cargas e pressões de saída subsequentes irão causar o alagamento e dano por golpe de ariete, estratificação do tubo, drenagem irregular e danos de corrosão. Ao mesmo tempo em que há uma despesa adicional não-necessária de manutenção, o pior resultado é que o aquecimento desigual reduz a qualidade e rendimento da produção.
Problemas Causados pela Drenagem Coletiva
Alagamento e problemas subsequentes tais como aquecimento desigual, corrosão e dano a partir do choque térmico ou golpe de ariete podem ocorrer quando um único purgador é utilizado para descarregar condensado de várias seções da máquina.
Quando a Drenagem Coletiva já estiver instalada
Algumas máquinas são construídas de uma maneira em que a quantidade de purgadores são limitadas por causa da difícil configuração, falta de espaço ou devido à redução de custos. Em tais casos pode ser difícil de realizar retrofit ou instalar um purgador para descarregar condensado de cada seção do equipamento. A drenagem individual ainda é a primeira escolha recomendada para melhor performance, sempre que isto possa ser realizado.No entanto, algumas instalações existentes realizam drenagem coletiva mesmo com resultados menores que o desejado.
Tais problemas de drenagem coletiva podem ser vistos algumas vezes em:
– Aquecedores de ar
– Prensas Multi-camadas
– Máquina de secagem e moldagem do papelão ondulado
Se o equipamento estiver construído de uma maneira em que os purgadores já estão instalados e não seja possível de instalar purgadores individuais, então algumas vezes um coletor de dreno equalizador com um espaço grande o suficiente para a capacidade do vapor, pode ser instalado antes do purgador para possibilitar o balanceamento da pressão e drenagem do condensado.
Prensa Multi-Camada com Coletor de Dreno
Problemas Relacionados à Instalação do Coletor de Dreno
A instalação de um coletor pode ajudar o fluxo do condensado, mas muito provavelmente causa uma maior perda do vapor pela radiação, canos e válvulas maiores e mais caras, e deve ser uma instalação quase-perfeita para que possa evitar a estratificação do tubo. Coletores de dreno não podem resolver problemas relacionados à pressão desigual dentro da tubulação, e esta é a razão pela qual a drenagem individual é mantida como o método preferido.
Isto não é recomendado se a drenagem individual pode ser realizado, e existem vários casos onde os resultados podem não ser como desejado. Por exemplo, se as tubulações de dreno que estão alimentando o coletor não estão sempre drenando em descida à favor da gravidade (não deve haver subidas), e se elas não são largas o suficiente para permitir o balanceamento entre as tubulações, então o vapor de outra seção na qual possui pressão mais alta do que a seção com maior carga, causará o retorno do vapor.
Um coletor de dreno só tem uma chance de funcionar, desde que as saídas que alimentam o coletor sejam largas o suficiente, para permitir a equalização através da descida do condensado drenado pelas laterais e com o vapor equilibrando através do centro da saída. Se houver chance de o condensado da linha de saída fechar a linha, então o retorno levará à estratificação do tubo, aquecimento desigual, e outros problemas de alagamento podem aparecer.
A instalação de um coletor suficientemente grande pode ajudar a resolver alguns problemas de drenagem relacionados à drenagem coletiva do equipamento de condensação – desde que as condições acima sejam satisfeitas – o caminho mais efetivo para otimizar a performance de um trocador de calor é purgar individualmente as seções que podem ter pressões desiguais a partir das seções adjacentes, mesmo se a alimentação do vapor for comum.
Sumário
Ao instalar purgadores na máquina, drenagem coletiva deve ser evitada sempre que for possível. Se a drenagem coletiva for inevitável, é importante verificar com o fabricante do equipamento o caminho apropriaddo para drenar condensado a partir do equipamento. Também, pelos motivos expostos acima, quando o equipamento já estiver configurado para drenar condensado através de vários purgadores, é altamente recomendado a manter esta configuração para o ótimo performance e eficiência do processo.
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