Seleção do Purgador de Vapor: Fator de Segurança e Custo do Ciclo de Vida

Prosseguindo a seção anterior que menciona a respeito de alguns fatores físicos que influenciam na seleção do purgador de vapor para aplicações, esta seção foca nas considerações a respeito do Fator de Segurança e Custo do Ciclo de Vida (CCV).

O que é Fator de Segurança?

O fator de segurança é um coeficiente utilizado quando for selecionar a capacidade de descarga requerida para o purgador. Ele auxilia no fornecimento de uma faixa de folga para as instâncias em que o volume do condensado exceder os valores calculados/previstos. A carga estimada do condensado deve sempre ser multiplicado pelo fator de segurança recomendado para a seleção do purgador.

A seguir, uma tabela que resume como o tipo de purgador afeta no fator de segurança:

Tipos de Purgadores da TLV	Fator de Segurança Mínimo Recomendado
Bóia livre	1,5
Balde invertida	2
Disco	2
Termo estático (elemento X)	2
Bimetálico	3 a 5

O fator de segurança é influenciado por pelo menos dois elementos: pico da carga do condensado e o tipo de purgador relativo ao tempo de resposta.

Pico da Carga do Condensado

A carga pico (ou máximo) do condensado no equipamento pode ser maior que a carga média por várias razões. Equipamento frio durante a partida, por exemplo, gera cargas de condensado muito maiores que a operação normal. A carga do condensado pode também aumentar bastante também quando encontrar o produto frio em processos descontínuos.

Para purgadores de vapor das linhas principais de vapor, sempre que um purgador entupir, o próximo purgador da linha pode ter que drenar o condensado equivalente a duas localizações de descarga do condensado (LDC).

Valor Numérico do Fator de Segurança

As recomnedações do fator de segurança do fabricante podem variar entre 1,5 a 5,0 ou mais. Isto depende de fatos tais como projeto do purgador, avaliação da capacidade de conservação, características de desgaste do orifício, quão crítico é uma aplicação, etc.

Uma vez que a capacidade de descarga do condensado em folhas de especificação é calculada assumindo descarga contínua, alguns tipos de purgadores que operam de maneira intermitente (liga/desliga), tais como disco e balde invertido, podem necessitar do uso de fator de segurança maior para minimizar problemas entre os dois ciclos.

Além disso, alguns fabricantes de purgadores possuem fator de segurança de recomendação maior, simplesmente para fornecer orifícios de tamanhos maiores para diminuir o bloqueio. Em comparação, purgadores que descarregam o condensado continuamente, como os purgadores de bóia livre, geralmente requerem somente um fator de segurança de 1,5.

O fator de segurança pode também ajudar a compensar quando uma pressão diferencial insuficiente ao longo do purgador estiver impedindo descarga do condensado, tais como quando há aumento da contrapressão.

É portanto, extremamente importante aplicar o fator de segurança recomendado pleo fabricante durante a seleção do purgador de vapor e após o cálculo da carga da aplicação, tendo a certeza de que o tamanho do purgador oferece a capacidade suficiente.

Custo do Ciclo de Vida (CCV) do Purgador

Purgadores de vapor são peças essenciais e permanentes do sistema de vapor, e devem ser selecionados de acordo com o seu Custo do Ciclo de Vida (CCV) para oferecer o menor custo do sistema sobre longo prazo. Isto significa dizer que o custo da aquisição inicial não deve ser o único fator de decisão ao selecionar um purgador. Outros custos relacionados a manutenção, instalação, reposição, bem como perdas financeiras operacionais também devem ser levados em conta.

Rápido desgaste dos componentes inernos tais como o assento da válvula, causa o aumento de vazamento do vapor ao longo do tempo, finalmente levando à reposição pré-matura do purgador de vapor. O momento para reposição é geralmente determinado através da avaliação de custos de reposição e comparando-os com o custo oriundo de vazamento do vapor e outras perdas tais como aquelas causadas pela falha do purgador. Alternativamente, alguns projetos de purgadores vazam mais vapor que outros mesmo quando em perfeita conformidade com as especificações do projeto. Tais purgadores podem ser eliminados já na fase de projeto.

A seguir, um exemplo da influência do Custo do Ciclo de Vida (CCV) na seleção do purgador de vapor. Modelo A e modelo B são dois tipos diferentes de purgadores. Modelo A tem um custo de aquisição inicial mais alto, mas uma vida de serviço mais longa que o modelo B.

Item	Modelo A	Modelo B
Custo de Aquisição	$300	$100
Custos de Reposição*	$80	$80
Perda de Vapor Funcional Inicial	0,05 kg/h	1,0 kg/h
Aumento Anual de Perda do Vapor vinda de Desgaste	0,06 kg/h (por ano)	0,4 kg/h (por ano)
Vida de Serviço Típico	8 anos	3 anos

* Custos relativos a hora-homem e reposição de peças tais como gaxetas, etc.

O Custo do Ciclo de Vida destes dois purgadores ao longo de 9 anos pode ser calculado. Assumindo que ambos os purgadores funcionam 24 horas por dia, 365 dias por ano sob um custo médio de vapor de $20 por ton, o custo estimado do modelo A é $1180, incluindo custos de compra e reposição no ano 9. Por outro lado, o custo estimado do modelo B é $3060 incluindo os custos de compra e reposição no ano 4 e 7. Apesar de o modelo B possuir custo inicial mais baixo, é 2,4 vezes mais caro que o modelo A quando o Custo do Ciclo de Vida é levado em conta, mostrando a importância de cálculo dos custos a longo prazo quando estiver selecionando um purgador.

Custo do Ciclo de Vida do Modelo A vs Modelo B

Confiabilidade/ vida de serviço do purgador, custos de manutenção, e perdas de vapor por funcionamento/falha são todos fatores importantes economicamente quando estiver determinando o melhor modelo do purgador de vapor na seleção.

Seleção do Purgador de Vapor: Entendendo as Especificações

Purgadores e Orifícios - Parte 1