Em Problemas com o Controle de Temperatura, nós apresentaremos os problemas que fazem com que a medição da temperatura de um produto seja difícil, e explicaremos como isso afeta o processo de controle da temperatura.

Neste artigo, iremos considerar um método de evitar essas difíceis medições da temperatura. Usualmente, o vapor empregado nas aplicações de aquecimento convencionais é o vapor saturado. Uma característica importante do vapor saturado é que sua temperatura é sempre determinada por sua pressão. As aplicações de aquecimento a vapor fazem uso desta característica ajustando a pressão do vapor para controlar sua temperatura.

Em outras palavras, você pode configurar o vapor saturado até a temperatura necessária sem medir sua temperatura.

Uma preocupação para os usuários de vapor é achar que a medição da pressão do vapor pode ter os mesmos problemas que a medição da temperatura.

Em um espaço fechado, a pressão é igual, independentemente de onde seja medida, e os manômetros mostram mudanças na pressão instantaneamente. Portanto, os problemas que ocorrem com a medição da temperatura, como diferentes leituras da temperatura dependendo da localização de medição e da defasagem das medições, são raramente encontrados ao medir a pressão. Como um resultado, ao controlar a pressão do vapor, você pode controlar sua temperatura com precisão.

Sem embargo, os usuários devem ter o cuidado de fazer o seguinte ao controlar a pressão do vapor saturado:

1. Garantir que a câmara de vapor do permutador térmico seja enchida apenas com vapor.
2. Prevenir a perda de pressão.

Em particular, o primeiro ponto é um pré-requisito e, portanto, o condensado que se forma dentro da câmara de vapor deve ser drenado prontamente.Além disso, se houver gases que não sejam vapor (como ar) presentes na câmara, o vapor não atingirá a temperatura de saturação desejada devido ao problema de pressão parcial e, por isso, deve-se garantir que outros gases não entrem na câmara.Este problema é explicado em detalhes em Problemas de Temperatura Causados pelo Ar.

No segundo ponto, se houver uma grande quantidade de resistência além do ponto em que a pressão é medida, a pressão pode cair grandemente no equipamento, causando também a queda da temperatura do vapor. Os usuários precisam prestar atenção a esses pontos.

Em um espaço fechado, a pressão não difere por localização, e os manômetros apresentam mudanças na pressão instantaneamente.

Se houver uma perda de pressão, a temperatura do vapor diminui.

Ao utilizar o vapor em aplicações de aquecimento, esteja ciente da perda de pressão. Quando a pressão do vapor cai devido à resistência do comprimento, estreitamento ou curvaturas da tubulação, a temperatura cai em relação à queda da pressão. Por isso, é necessário encontrar uma maneira de solucionar este problema, como controlar a pressão perto do equipamento.

A seguir, vamos ver exemplos de equipamentos específicos nos quais a pressão do vapor é controlada.

É muito difícil medir diretamente a temperatura de uma folha fina de material em um processo no qual o material está em contínuo movimento. No entanto, se a relação entre a carga de aquecimento (neste caso, a largura e espessura da folha, a quantidade de calor específico, o teor de umidade no vapor, a velocidade de enrolamento do equipamento, etc.) e a área de transferência de calor (o diâmetro do rolo, ângulo de contato com o rolo, etc.) for constante, você pode aquecer uniformemente fornecendo uma fonte de calor com uma temperatura constante. Depois de configurar e ajustar as condições de maneira adequada durante, por exemplo, um teste de funcionamento, torna-se fácil controlar a pressão do vapor e conseguir uma produção estável.

Se a pressão do vapor puder ser fixada durante o funcionamento, você pode controlá-la somente com válvulas redutoras de pressão, sem a necessidade de outros instrumentos como válvulas de controle de temperatura, válvulas reguladoras ou sensores de temperatura.Isto permite uma configuração simples e confiável do equipamento.

Além do permutador térmico do tipo rolo mencionado acima, outros equipamentos/processos nos quais o vapor é controlado incluem: autoclaves como vulcanizadores e esterilizadores, nos quais o produto pode ser encerrado em um recipiente de pressão; ou prensas de moldagem de resina, nas quais é difícil medir a temperatura da superfície de transferência de calor e o produto, já que a prensa é fechada.

Além dos casos acima, também há outros processos que requerem controle de temperatura que podem ser controlados com pressão.

Medição da temperatura em uma linha de secadores de cilindro

Visto que a superfície de transferência de calor gira e o produto se move continuamente, é difícil medir a temperatura.

Medição da temperatura dentro de uma prensa de molde

É difícil efetuar a medição durante o aquecimento, porque a superfície de transferência de calor e o produto não são expostos.

No seguinte artigo Comparação entre Aquecimento a Vapor e Aquecimento a Água Quente, veremos dois mecanismos de aquecimento e suas aplicações.