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Fundamentos do Vapor
Eliminadores de Ar para Vapor
No artigo Remoção de Ar do Equipamento a Vapor, a discussão girou fundamentalmente em torno da densidade de ar e vapor e também como a configuração do sistema pode influenciar na posição dos eliminadores de ar. O artigo a seguir irá focar nos eliminadores do tipo pressão balanceada para sistemas a vapor.
Como o Ar Quente é Removido do Vapor
Eliminadores de ar do tipo pressão balanceada são usualmente recomendados para a remoção de ar em sistemas a vapor. Existem também os eliminadores de ar do tipo bimetal, mas esses não são recomendados para remover ar quente de sistemas a vapor porque a temperatura de abertura da válvula é mais ou menos fixa. Isso é diferente da válvula dos eliminadores do tipo de pressão balanceada, que abre à temperatura a um certo número de graus mais baixa que a temperatura de saturação do vapor. O ar quente é desta forma descarregado o tempo todo independentemente de flutuações na pressão de vapor.
Eliminadores de Ar (Elemento X) do Tipo de Pressão Balanceada
| Gráfico dos Eliminadores de Ar (Elemento X) do Tipo Pressão Balanceada |
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Os eliminadores de ar do tipo de pressão balanceada se dispõe de um elemento que usualmente contém uma mistura à base de álcool. A mistura tem sido cuidadosamente selecionada para ferver a uma temperatura específica abaixo do ponto de ebulição de água. Quando a temperatura se aproxima do ponto de ebulição de água a qualquer pressão, a mistura começa a ferver, o que gera uma pressão de vapor dentro do elemento causando sua expansão, empurrando a válvula contra a sua sede e fechando o eliminador de ar. Este tipo de mecanismo reage rapidamente às diferenças na temperatura, eliminando virtualmente os sopros de vapor.
| Mecanismo do Elemento X |
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| O elemento X é uma válvula multi-diafragma preenchida por um termolíquido, que abre e fecha à uma temperatura abaixo do ponto de ebulição de água, permitindo a descarga de ar ou outros gases não condensáveis. |
| Operação de Eliminador de Ar para Vapor (LA21) |
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| No momento de partida do equipamento, a válvula do elemento X está na posição aberta e grande quantidade de ar é descarregada rapidamente, reduzindo significativamente desta forma o tempo necessário para o vapor fluir para o interior do equipamento. Quando começa o influxo de vapor, a válvula do elemento X se fecha imediatamente. A válvula permanece fechada enquanto a temperatura estiver ao redor ou próximo da temperatura de saturação. Como o ingresso de ar causa a queda de temperatura, a válvula se abre novamente e o ar é rapidamente descarregado. |
A remoção de ar quente e outros gases em equipamentos é tão importante durante a operação como na partida. Por exemplo, dióxido de carbono ou outros gases não condensáveis podem ser gerados enquanto o equipamento opera normalmente, devido ao tratamento insuficiente da água de alimentação da caldeira. Também o ar, no interior do equipamento pode ser aquecido pelo vapor a altas temperaturas e interferir na transferência de calor. Se o ar / gases não condensáveis não forem completamente removidos, a eficiência do processo a vapor pode ser severamente prejudicada. A eliminação de ar deve ser assegurada completamente desde a partida e durante a operação regular.
Os eliminadores de ar são particularmente importantes quando a configuração do equipamento causa acumulo de ar quando a capacidade de função do eliminador de ar de um purgador de vapor é isuficiente, isto é, usualmente durante a partida. Quando for selecionar um eliminador de ar para vapor, o do tipo pressão balanceada é mais recomendado que o tipo bimetal e pode ser instalado em áreas de coleção onde o ar será empurrado na partida.