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Melhores Práticas para Remoção do Condensado nas Linhas de Vapor

O papel das linhas de distribuições do vapor é fornecer de uma maneira confiável o vapor de mais alta qualidade para os equipamentos que utilizam o vapor. Para atingir isto, o condensado deve ser removido rapidamente e eficientemente através dos purgadores de vapor instalados em locais de descarga do condensado (sigla em inglês CDL, Condensate Discharge Location) adequados.

No entanto, os purgadores de vapor não podem simplesmente serem instalados de qualquer maneira e serem esquecidos. Existem certas diretrizes a serem seguidas quando estiver instalando-os nas linhas de vapor. Para certificar-se de que os purgadores de vapor operam adequadamente, os métodos de instalações devem ser cuidadosamente respeitados e locais de instalações escolhidos com cuidado.

Normalmente, o fluxo de vapor é mais rápido nas tubulações de distribuição do que em máquinas e pode alcançar velocidades acima de 30 m/s (100 pés/s). Nestas velocidades, quando a área da seção transversal de um cano é completamente preenchido pela água, projéteis de condensado podem ser carregados através da tubulação a alta velcidade causando o golpe de aríete, o qual pode causar danos às pessoas bem como às tubulações, válvulas e equipamento. As altas velocidades do fluxo nas linhas de vapor devem portanto, também serem levadas em conta durante as decisões referentes à localização e projeto das instalações do purgador.

As quatro “Melhores Práticas” seguintes são orientações para auxiliar na garantia da descarga suave do condensado em linhas de vapor para prevenir a ocorrência de problemas típicos de vapor, tais como golpe de aríete e bloqueio por ar.

Melhor Prática #1: Escolha Cuidadosa das Localizações do Purgador

Mesmo nos casos onde a tubulação de distribuição do vapor corre em linha reta, os purgadores de vapor devem sempre serem instalados ao menos a cada 30 a 50 metros (100 a 160 pés), e na parte inferior de subidas ou descidas da tubulação. Cuidado especial deve também ser levado em conta para instalar purgadores de vapor em locais onde há chance de formar poça do condensado, para que o condensado não feche a área seccional de corte do tubo, podendo este, causar a propulsão do condensado à velocidade altamente elevada.

Purgadores de vapor devem ser instalados nas seguintes situações:

Purgadores devem ser instalados a cada intevalo de 30 a 50 metros (100 a 160 pés) na linha de vapor.

Antes das Válvulas Redutoras de Pressão e Válvulas de Controle

Um purgador de vapor deve ser instalado imediatamente antes das válvulas redutoras de pressão/controle para prevenir o acúmulo do condensado quando a válvula estiver fechada. O purgador também ajuda a reduzir erosão do assento da válvula ocasionado pelo condensado. Da mesma maneira, purgadores também são geralmente instalados entre duas válvulas redutoras de pressão, em forma de série, para remover o condensado preso entre as válvulas durante a operação ou desligamento.

Antes das Válvulas Manuais Fechadas por um Longo Tempo

Um purgador de vapor deve ser instalado na frente das válvulas fechadas por longos períodos de tempo para ajudar a eliminar a poça de condensado, que de outra maneira poderia ser propelida à alta velocidade duto abaixo quando a válvula manual for aberta. Da mesma maneira, um purgador de vapor é necessário no final da tubulação (fim da tubulação principal) para ajudar a drenar o sistema para uma operação segura e efetiva.

Na Parte Inferior de Subidas e Descidas Verticais

Um purgador de vapor deve ser instalado na parte inferior das seções de tubulação vertical porque a decolagem vertical pode ajudar o condensado não-arrastado e acumulado a mudar de sentido devido à gravidade.

Melhor Prática #2: Fornecer Apoio Ideal e Tubulação de Vapor Inclinado

Se suportes para tubulações (e.g. ganchos para tubo) forem instalados de maneira muito distante, a tubulação pode defletir devido ao seu próprio peso. Este tipo de problema pode causar alagamento do condensado em locais não desejados, mesmo se a tubulação for instalada sob leve inclinação. Portanto, é importante para ambos:

– Instalar suporte de tubulação em intervalos apropriados, e
– Instalar tubulação sob uma taxa de inclinação não inferior a 1/100.

Também, deve-se tomar cuidado quando utilizar calhas de construção para ajuste da inclinação, pois as calhas também podem ter a sua própria inclinação, que pode vir a afetar o fluxo do condensado e drenagem de forma adversa.

Problemas em Tubulação com falta de suporte

Na falta de suporte, a tubulação deflete, levando ao alagamento do condensado.

Problemas em Tubulação instalada de forma paralela ao chão

Tubulação não deve ser instalada paralela ao chão, já que isto impede o fluxo do condensado.

Forma correta através da Tubulação instalada sob uma inclinação

Tubulação deve ser instalada sob uma inclinação, com uma taxa de inclinação não inferior a 1/100.

Melhor Prática #3: Atenção para a Configuração da Perna de Dreno (Bota de condensado)

As dimensões das conexões em aplicações que não estejam voltadas para aquecimentos ou para processos, geralmente variam entre 15 mm (1/2 polegada) e 25 mm (1 polegada). Em alguns casos, tubulação com mesmo diâmetro do purgador de vapor é utilizado para conectar diretamente o purgador na linha de vapor. No entanto, esta prática não é recomendável em maioria dos casos porque se a linha de vapor for significativamente maior em diâmetro, então é possível que o condensado que flui rapidamente, não consiga entrar facilmente em pequenas aberturas, ultrapassando as pernas de coletas na maioria das vezes. Ao invés disso, uma tubulação maior, com dimensionamento adequado, chamado perna de dreno (perna de dreno ou bota de condensado) é normalmente instalado para auxiliar na realização da remoção eficiente e efetiva do condensado.

Indicações de amostras para dimensões da perna de dreno estão disponíveis na tabela abaixo. Também, as conexões entre as tubulações e pernas de dreno devem ser instaladas em torno de 50 a 100 mm (2 a 4 polegadas) a partir da base da perna de dreno para ajudar na prevenção de entrada de sujeiras e detritos no purgador de vapor a partir do condensado. Neste tipo de configuração, geralmente uma válvula de sopro é instalada na tampa de proteção da perna, para permitir a remoção de sujeiras.

Referências para Dimensionamento das Pernas de Condensado

Ao dimensionar uma perna de dreno, deve-se dimensionar com volume suficiente para a porção de acúmulo de sujeira, e também para a porção de suporte entre os ciclos. As pernas de dreno podem ser especialmente importante em operações de início da operação onde a liberação de sujeiras vindas do condensado formado pelo aquecimento das tubulações ou condensado liberado através das válvulas previamente fechadas podem ser experimentados.

Pernas de Dreno Configuradas Inapropriadamente

Dimensões das pernas de dreno (bota de condensado) devem ser selecionados e conectados cuidadosamente para permitir a remoção suave do condensado.

Pernas de Dreno Configuradas Apropriadamente

Dimensionamento das pernas de dreno (botas de condensado) geralmente inclui ao menos quatro fatores: diâmetro da bota, profundidade da bota,profundidade da porção de acúmulo da sujeira e ponto de entrada para purgador de vapor.

Melhor Prática #4: Remoção Adequado de Ar e Condensado no Final da Linha de Vapor

No final das linhas de distribuição do vapor, é importante remover o ar que se encontra inicialmente presente nas tubulações durante o início da operação.

Remoção de Ar para Linhas de Vapor

Linhas de vapor requerem instalação de purgadores de ar para prevenir o bloqueio de ar dentro das tubulações.

Também, é extremamente importante instalar uma perna de dreno para a drenagem do condensado no final das linhas de vapor , bem como no final de outras seções da linha principal de distribuição de vapor.

Instalação de Purgador de vapor no Final da Linha de Vapor

A instalação da perna de dreno (bota de condensado) no final da linha de vapor permitirá o acúmulo do condensado dentro da perna de dreno, para que então seja descarregado suavemente.

Em resumo, a remoção eficiente do condensado requer ao menos os seguintes itens:

– Seleção cuidadosa de localização dos purgadores de vapor
– Providenciar suporte e inclinação adequada da tubulação de vapor
– Configurar pernas de dreno para permitir a remoção suave do condensado
– Remoção adequada do ar e condensado no final das linhas

Já que a segurança é uma preocupação extremamente importante em configurações de tubulação de vapor, sempre assegure-se consultando especialista de vapor tal como a TLV quando não tiver a certeza de como proceder.