O vapor é um fluido térmico amplamente utilizado na indústria desde a revolução industrial. Independentemente do combustível usado para sua geração, ele se mantém com custo acessível e grande potencial de troca térmica. Dessa forma, ele contém grande energia em volumes relativamente pequenos. Entretanto, para isso, a qualidade do vapor é essencial.
Um problema muito comum em sistemas de vapor é o alto índice de condensado (vapor em forma de água) em conjunto com o vapor na parte interna das tubulações. É um problema fácil de resolver, porém, não tão simples, já que o vapor não controlado pode voltar a ser líquido. Entretanto, com determinados ajustes na tubulação, nos quadros de válvulas, na alimentação de equipamentos, pode-se evitar grande parte dos problemas gerados.
Quais são os problemas gerados por alto volume de água em tubulações de vapor?
Abaixo listamos alguns problemas que evidenciam a importância do tratamento térmico no vapor e no sistema de aquecimento de maneira geral.
Golpes de aríete em redes de vapor
Os golpes de aríete são, basicamente, formados por meio da pressão exercida pelo vapor sobre uma massa de água, formada na tubulação, criando uma espécie de onda. Esse tipo de golpe é um dos maiores responsáveis pelo rompimentos de tubulações e vazamento de conexões e juntas. Entretanto, o principal inconveniente gerado está relacionado à manutenção das válvulas, trocadores de calor e equipamentos, pois um golpe gerado por acúmulo de condensado pode levar a parada da planta industrial inteira. Um exemplo é a esterilização em um grande frigorífico, interrompida pelo rompimento de um trocador de calor. Mesmo sendo um caso extremo, se pensarmos de forma rasa em relação aos sistemas térmicos, sempre existirão situações e problemas a serem resolvidos, apenas por falta de planejamento.
Falta de eficiência térmica em equipamentos que utilizam vapor
Pelo seu alto índice de umidade/condensado, o vapor perde muito eficiência de troca, além de levar um tempo maior. Para exemplificar, vamos pensar no cozimento de batatas. Se você colocar as batatas para cozinharem em água fria, elas levam um período de tempo muito maior do que se cozidas em água já fervida. Aplicando na indústria, um trocador de calor que trabalha com vapor seco (na alimentação) vai levar um tempo menor para aquecer um fluido secundário, o que por sua vez aumenta o volume de fluido aquecido e dá mais agilidade à produção. De forma básica, ele aumenta a produção, diminui o custo de produção e melhora de maneira ampla o processo, gerando menos stress.
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Como resolver problemas de condensado e má qualidade no vapor?
Os problemas em sistemas térmicos são formados pela forma com que o fluido é tratado. O controle é fundamental e, em um fluido térmico, possuímos diversas soluções que nos possibilitam controlá-lo, tanto na qualidade do vapor, por exemplo, quanto na temperatura ou outras variáveis em sistemas mais complexos. Abaixo listamos algumas formas de evitar problemas, diminuir manutenções e ter melhor qualidade de processo, aumentando a eficiência e diminuindo custo de operação.
Coletor distribuidor de vapor
O coletor distribuidor de vapor é uma espécie de pulmão instalado dentro da sala de máquinas. Em paralelo à caldeira, ele tem duas funções básicas:
- 1 – Direcionar o vapor por setores utilizando válvulas de bloqueio (tipo globo)
- 2 – Fazer uma pré qualificação do vapor, por meio da expansão (redução de velocidade), e drenar de forma contínua o condensado (formado na parte inferior) e o ar (formado na parte superior)
Bota de drenagem de linha para vapor
As botas de drenagem de linha são, normalmente, utilizadas com espaçamento de 30 metros entre cada uma delas. É considerada a mesma bitola da tubulação, com uma baixada (como um tee), fazendo um ponto de coleta de drenagem de condensado, com a utilização de purgador termodinâmico e ligação na rede de retorno de condensado. Esse equipamento permite que o vapor percorra seu caminho entre a geração e o consumo, com maior eficiência térmica, mantendo-se, sobretudo, na forma gasosa.
Purgadores de vapor
Confira abaixo o material em vídeo, onde explicamos sobre este equipamento.
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