Teoria do Vapor 1. Fundamentos do Vapor O que é vapor? Principais Aplicações para Vapor Tipos de Vapor Vapor Flash Como ler uma Tabela de Vapor 2. Controle de Vapor Problemas como Controle de Temperatura Controle da Pressão do Vapor Comparação entre Aquecimento a Vapor e Aquecimento a Água Quente Fundamentos do Vapor a Vácuo Sistemas de Aquecimento a Vapor a Vácuo O que é Resfriamento a Vácuo? 3. Aquecimento com Vapor Aquecimento com Vapor Transferência Térmica do Vapor Coeficiente Global de Transferência de Calor O que é vapor a vácuo? 4. Fundamentos básicos do purgador de vapor O que é um Purgador de Vapor? A História dos Purgadores de Vapor #1 A História dos Purgadores de Vapor #2 Como funcionam os purgadores mecânicos: Um olhar para seus mecanismos e méritos Como funciona purgadores do tipo disco: uma visão sobre seu mecanismo e mérito 5. Seleção do purgador de vapor Seleção de Purgador de Vapor: Como a Aplicação Afeta na Seleção Seleção do Purgador de Vapor: Entendendo as Especificações Seleção do Purgador de Vapor: Fator de Segurança e Custo do Ciclo de Vida Purgadores e Orifícios - Parte 1 Purgadores e Orifícios - Parte 2 Fundição vs Forjamento Aplicação de diferentes tipos de purgador para vapor 6. Problemas de purgador de vapor Será que o Meu Purgador Está Vazando Vapor Vivo? Precauções para o Purgador de Controle de Temperatura Orientações para a Instalação de Purgadores Contrapressão do Purgador Drenagem Dupla Drenagem coletiva Bloqueio de Vapor Bloqueio de Ar 7. Sistema de Gerenciamento de Purgadores de Vapor Introdução ao gerenciamento de purgadores de vapor Perdas de Vapor dos Purgadores – o que isso custa para você Guia para inspeção do purgador de vapor 8. Golpe de Aríete Golpe de Aríete: O que é? Golpe de Aríete: O Mecanismo Golpe de Aríete: Causa e Localização Golpe de Aríete: Nas Linhas de Distribuição de Vapor Golpe de Aríete: Nos Equipamentos Golpe de Aríete: Nas Tubulações de Transporte de Condensado Golpe de Aríete: Conclusão 9. Minimização de riscos Steam System Optimization and Risk Mitigation 10. Qualidade do Vapor Vapor úmido vs. Vapor seco: A importância do fator de secura do vapor Separadores e seu papel no sistema de vapor Vapor Limpo e Puro Por que a Temperatura Não Aumenta? Remoção de Ar do Equipamento a Vapor Eliminadores de Ar para Vapor 11. Distribuição de vapor Melhores Práticas para Remoção do Condensado nas Linhas de Vapor Dicas de Instalação para Purgadores de Vapor em Tubulação Principal do Vapor Erosão na Tubulação do Condensado e Vapor Corrosão na Tubulação de Vapor e Condensado 12. Recuperação de Condensado Introdução sobre Recuperação do Condensado Retornando o condensado e Quando usar bombas de condensado Recuperação de condesado: Sistemas ventilado vs. pressurizado Tubulação de Recuperação de Condensado O que é estol? Método de Prevenção do Estol Cavitação em Bombas de Condensado 13. Eficiência Energética Isolamento Térmico dos Purgadores Compressores de Vapor Porque economizar energia? Estratégias de Gestão para Conservação de Energia Recuperação de Nuvens de Vapor e Calor Residual Recuperação de calor residual Dicas para economia de energia em caldeiras Dicas de economia de energia da tubulação de vapor Dicas de economia de energia para equipamentos a vapor Prevenção de Vazamentos de Vapor 14. Ar Comprimido Remoção do Condensado do Ar Comprimido Evitando o Entupimento nos Purgadores de Ar Dicas de economia de Energia para Compressor de Ar 15. Outras Válvulas Tipos de Válvulas Válvulas de Desvio Instalação e Benefícios da Válvula de Retenção Válvulas Redutoras de Pressão para Vapor Retornando o condensado e Quando usar bombas de condensado Conteúdo: O transporte e recuperação do condensado para reuso , sempre requer uma pressão diferencial positiva da origem para o destino ( geralmente para uma área de coleta do condensado ou tanque de retorno). Em algumas instâncias, a pressão do vapor de entrada pode ser suficiente para vencer a contrapressão do sistema, mas em muitas instalações a pressão diferencial é negativa e requer uma bomba para transferir o condensado para uma área de recuperação. Usando a pressão de entrada do purgador Quando a pressão diferencial for positiva, o transporte do condensado para o tanque de coleta pode ser feito utilizando simplesmente a pressão de entrada do purgador como a força motora. Este método de recuperação é o menor em custo e normalmente o mais confiável. Como nenhum equipamento especial é requerido, é relativamente fácil de implementar e deve ser a primeira opção de escolha, sempre que for possível. Existem dois tipos diferentes de instalações onde a recuperação pode ser feita através do uso da pressão de entrada: Retorno por gravidade Retorno elevado com pressão diferencial positiva Retorno por gravidade O equipamento basicamente necessário é somente um purgador de vapor e tubulação de transporte porque a pressão diferencial é sempre positiva a partir do ponto de dreno descendo para um vaso ou sistema aberto para a atmosfera. Recuperação de condensado usando a pressão de entrada do purgador de vapor Se a pressão diferencial ao longo do purgador de vapor for positiva, então o condensado pode ser transportado e recuperado com uma instalação bem simples, confiável e de baixo custo. Retorno elevado Um purgador de vapor permite a descarga para uma linha de retorno elevado desde que a pressão diferencial mantenha-se positiva e padrões de segurança apropriadas da planta sejam seguidas. Um exemplo típico é a drenagem do condensado a partir de purgadores de vapor instalados em linhas de vapor da utilidade principal. À medida em que as distâncias verticais e horizontais aumentam, a contrapressão do sistema também irá aumentar. Uma vez que a pressão diferencial passar a ser negativa, a simples opção da pressão na entrada do purgador não irá mais funcionar e então uma bomba ou a opção de bomba com purgador é requerida, conforme detalhado abaixo. Dica Quando utilizar a pressão de entrada do purgador, o purgador deve ser dimensionado grande o suficiente para a carga do condensado, garantindo que a menor pressão de entrada seja suficiente para superar tanto a perda de carga ao longo do purgador e a contrapressão do sistema. Utilizando uma bomba para vencer a contrapressão (linha de retorno) Um sistema de bombeamento é necessário para transportar e recuperar o condensado uma vez que a contrapressão do sistema passa a ser maior em relação ao menor pressão possível na entrada do purgador. Contrapressão do sistema pode ser calculado totalizando a soma dos 3 componentes do lado de descarga: Subida após um purgador de vapor, bomba ou bomba com purgador. Perda de carga nas tubulações de transporte Qualquer pressão manométrica vinda do recipiente de recuperação do destino Esta soma de forças da contrapressão em um sistema de condensado é normalmente referida como Altura Manométrica Total (AMT). Aqui estão algumas condições típicas que podem exigir o uso de uma bomba para superar situações de diferencial negativo devido a uma AMT / contrapressão maior: Contrapressão de subida gerada por um tanque coletor elevado Perda de carga gerada através de transporte do condensado à longa distância Tanque coletora pressurizada ou Vaso flash Condensado retornando diretamente para a caldeira Bomba centrífuga eletricamente alimentado ou Bomba de condensado da turbina Quando a pressão diferencial da origem para o destino for negativa, uma bomba centrífuga comum ou bomba de condensado da turbina pode ser usado para melhorar a pressão de entrega e obter uma pressão diferencial positiva. Bombeamento pode realizar o transporte e recuperação do condensado sobre maiores distâncias e tempos possíveis. Condensado é inicialmente coletado em um tanque, e então bombeado eletricamente ao(s) destino(s) onde será reutilizado. Dois elementos importantes devem ser considerados ao utilizar bombas centrífugas de condensado ou de turbinas, os quais são: a Altura Líquida Positiva de Sucção Disponível (NPSHA) no lado de entrada da bomba, e a Altura Manométrica Total (AMT) no lado de saída. A fim de bombear com sucesso, a centrífuga ou turbina selecionada deve possuir uma Altura Líquida Positiva de Sucção Requerida (NPSHR) menor ou igual em relação à NPSHA, e uma Pressão de Descarga Total (PDT), que seja apropriada para fluir contra a AMT presente. Quando estes critérios forem atendidos, bombas elétricas podem permitir a recuperação e entrega de grandes quantidades de condensados à alta pressão. Em certas circunstâncias de bombeamento sob alta pressão, o condensado recuperado pode até ser alimentado diretamente para a caldeira. No entanto, além dos problemas potenciais relativos ao projeto, tais como a falta de eletricidade local, classificação elétrica rigorosa/cara e capacidade insuficiente/sobrecarga de corrente, bombas centrífugas ou bombas de condensado da turbina podem também enfrentar um problema sério conhecido como cavitação. Cavitação Cavitação é provocada pela formação das cavidades de vapor dentro do condensado, vindas da rotação do impulsor. É mais típico em motores com alta rotação e podem ocorrer quando a temperatura do líquido que está sendo bombeado sobe acima de 80°C [176°F] e a NPSHA for menor que o NPSHR da bomba. Cavitação pode levar a danos significativos do impulsor e inutilizar uma bomba. Para bombear o condensado quente e limitar a cavitação, deve-se aumentar o NPSHA. Um método para resolver isto é a instalação de um tanque coletor elevado (ou vaso coletor) e aumentar a altura manométrica de sucção em torno de 3 a 5 metros [10-16 pés] acima do valor NPSHR da bomba sob temperatura regular da água (contanto que a contrapressão do equipamento adicional seja aceitável). Outro método é usar a pressão do vapor para aumentar a pressão no interior do tanque, se os componentes permitem maior pressão/temperatura. Bombas centrífugas específicas que não sofrem cavitação também estão disponíveis, como descrito a seguir. Recuperação de condensado usando uma bomba centrífuga Uma bomba centrífuga pode transportar condensado até um tanque coletor distante. Este método requer eletricidade e avaliações de equipamentos elétricos adequados, bem como o NPSHA com folga suficiente e PDT. Bombas de condensado mecânico não-elétricos, movido a ar ou vapor Bomba de condensado mecânico, também conhecido como Drenadores de Pressão Secundária (DPS) foram inventadas para superar os problemas acima mencionados que podem ocorrer com bombas elétricas. Com bombas mecânicas, os problemas anteriormente mencionados , tais como a cavitação, são removidos ou reduzidos de forma significativa. Bombas de condensado mecânico dependem do deslocamento positivo para bombeamento e não utilizam rotação do propulsor, portanto não possuem risco de cavitação. Além disso, são relativamente pouco afetados pelas grandes diferenças da contrapressão, ou seja, os requisitos de AMT não são críticos para o seu dimensionamento. Adicionalmente, eles são bem adequados para áreas à prova de explosão e localidades remotas, pois não requerem nenhuma eletricidade. Os tipos e capacidades das bombas mecânicas têm aumentado nos anos recentes, tornando-os um dos métodos mais comum e preferidos para recuperação de condensado. Recuperação de condensado usando uma bomba mecânica Uma bomba mecânica é usada para transportar condensado até um tanque coletor distante. Este método não requer eletricidade, mas requer um fluido motriz com pressão secundária, como o vapor. Usando uma bomba centrífuga especificada para bombas de recuperação do condensado Bombas centrífugas especiais que não sofrem cavitação também têm sido desenvolvidas para recuperação do condensado. Elas usam um ejetor instalado no lado de entrada da bomba para resolver o problema relativo à queda da pressão estática, gerada pelo propulsor rotativo. O ejetor vence a queda de pressão através da alimentação do condensado pressurizado a alta temperatura para dentro da bomba centrífuga, tornando possível o bombeamento do condensado sem o risco de cavitação mesmo com um NPSHA baixo como 1m [3 pés]. Graças ao requisito de baixa altura manométrica de sucção, estas bombas de recuperação de condensado, ajudam a reduzir o espaço requerido , custos de instalação e elimina a necessidade de uso de um tanque coletor elevado ou um vaso pressurizado que iria criar a contrapressão sobre o equipamento que está sendo drenado. Na essência, o seu uso é similar ao de bombas convencionais. Bombas centrífugas de alta pressão com um ejetor também são comumente usados em sistemas pressurizados para devolver diretamente o condensado de alta temperatura até a caldeira. Recuperação de condensado usando uma bomba específica de recuperação de condensado Uma bomba específica de recuperação de condensado é usada para transportar condensado até um tanque coletor distante. Este método requer eletricidade. Introdução sobre Recuperação do Condensado Recuperação de condesado: Sistemas ventilado vs. pressurizado Também em TLV.com Bomba de Recuperação de Condensado para Sistemas Abertos Seminários de Treinamento sobre o Vapor e Condensado Calculadora de Engenharia Boletim do Vapor: Arquivo - Email Revista