Devido à grande variedade de purgadores de vapor e suas características de operação, os usuários podem encontrar alguma dificuldade ao tentarem selecionar o purgador correto para drenagem efetiva do condensado a partir das suas aplicações de vapor.

Considerações chaves para seleção do purgador devem incluir os valores de pressão e temperatura, capacidade de descarga, tipo de purgador, material do corpo e muitos outros fatores relevantes. Isto pode parecer difícil no início, mas este processo pode ser separado em quatro passos simples:

• Passo 1: Determine requisitos de descarga da aplicação do purgador de vapor (i.e. descarga quente ou subresfriada), e selecione o tipo de purgador correspondente.
• Passo 2: Selecione o modelo de purgador de acordo com a pressão, temperatura, posição de operação e outras condições relevantes.
• Passo 3: Calcule os requisitos de descarga da aplicação e aplique o fator de segurança recomendado pelo fabricante do purgador.
• Passo 4: Selecione o purgador de vapor que apresenta o menor Custo do Ciclo de Vida (CCV)

O primeiro artigo desta série separada em três partes irá focar em como a aplicação do purgador de vapor afeta no seu processo de seleção.

Purgadores de vapor são geralmente necessários para drenar o condensado a partir da tubulação de vapor, processo que utiliza vapor, aquecedores para conforto, traços de vapor e equipamentos propulsores tais como turbinas. Cada aplicação deste pode exigir um purgador de vapor com papel levemente diferente.

Diferentes Aplicações do Purgador de Vapor

Seleção do purgador de vapor depende da sua aplicação

Para Tubulações de Distribuição do Vapor

O papel da tubulação de distribuição do vapor é suprir de maneira confiável o vapor de alta qualidade para equipamentos que utilizam vapor ou traços de vapor. Um dos papéis mais importantes dos purgadores de vapor na tubulação de vapor está em auxiliar na prevenção de ocorrência do golpe de aríete. Isto é realizado selecionando um purgador que é projetado para prevenir alagamento do condensado, o que significa dizer que deve-se selecionar purgadores com pouco ou nenhum condensado de subresfriamento. (i.e. rápida descarga do condensado à temperatura próxima do vapor)

Para Equipamentos Aquecidos a Vapor

Como o desempenho do equipamento de processo que utiliza vapor e equipamentos de aquecimento para conforto (i.e. aquecedores de ar) estão diretamente ligados à produtividade e qualidade do produto, é importante selecionar um purgador que ajude a encurtar o tempo de partida e não permita alagamento do condensado dentro do equipamento, que pode vir a causar aquecimento desigual, baixa transferência de calor e outros problemas similares. Purgadores que drenam o condensado de maneira contínua são normalmente recomendados para tais aplicações.

Tais aplicações podem também sofrer estagnação da partida inicial devido ao ar deixado a partir do vapor condensado. Como resultado, uma função de eliminação do ar é também requerido normalmente no purgador para remover o ar e outros gases não condensáveis que estejam presos no equipamento e tubulações próximas.

Também, alguns equipamentos aquecidos a vapor podem apresentar problemas a partir da válvula modulante de fornecimento do vapor (i.e. válvula de controle) que ajusta de acordo com a demanda do calor e subsequentemente reduz a pressão do vapor distribuído a um nível abaixo da contrapressão. Quando este fenômeno ocorre, o fluxo do condensado é "cessado (estol)", e um dipositivo de drenagem diferente será necessário. Sob as condições de estol, uma bomba e purgador alimentado com uma pressão secundária maior serão necessários para fornecer energia ao condensado de descarga através do purgador (i.e. Power Trap®).

Para mais informações sobre Estol, favor ler: O que é estol?

Para Traços de Vapor

Purgadores para traços de vapor possuem diferentes exigências porque eles são normalmente utilizados com tubos de cobre (por causa da sua alta condutividade térmica) para aquecer e manter o fluxo dos fluidos viscosos à temperatura abaixo de 100 °C (212 °F). Neste caso, requer-se um purgador que tenha sido projetado contra bloqueios de precipitação de cobre e que possam utilizar eficientemente o calor sensível do vapor/condensado.

Para Equipamentos Propulsores

Equipamento propulsor inclui todas turbinas utilizadas em compressor, bomba ou aplicações para gerador, mas pode também incluir martelos ou rodas de vapor. Em cada aplicação motora, condensado deve ser removido rapidamente na medida do possível para uma operação efetiva e segura, e não deve gerar alagamentos dentro do equipamento para prevenir danos.

Tabela Resumida das Aplicações e Requerimentos para Purgador de Vapor

Aplicação	Requerimentos para Purgador	Exemplos de Produto
Tubulação de Distribuição do Vapor	Vedação forte para minimizar o vazamento do vapor mesmo sob baixas cargas do condensado Não deve ser afetado pelo ambiente externo, mesmo sob condições adversas do clima Habilitado a eliminar ar de partida e ar de operação Descarga contínua do condensado para minimizar o alagamento Não deve ser afetado pela contrapressão no retorno Características de descarga não-explosiva para aplicações de drenagem aberta	Série SS/FS
Equipamento Aquecido a Vapor Sem Estol	Descarga contínua do condensado para maximizar a consistência de aquecimento e minimizar alagamento Não deve ser afetado pelas grandes variações da carga do condensado Habilitado a eliminar ambos, o ar de partida e de operação Habilitado a descarregar o condensado mesmo sob a pressão diferencial mínima disponível e operar efetivamente perante a contrapressão alta. Habilitado para "falhar aberto", para que o condensado seja descarregado mesmo se o purgador estiver danificado ou gasto. Descarga não-explosiva para minimizar a erosão da tubulação	Série SS/FS
Equipamento Aquecido a Vapor Estol	Mesmo que o descrito acima, exceto; Descarga do condensado sem subresfriamento a partir do equipamento para maximizar a consistência do aquecimento. Habilitado a descarregar condensado sem perda de vapor , independentemente das condições NEGATIVAS ou POSITIVAS da pressão diferencial. Pode necessitar outros componentes para descarregar o condensado, se o sistema estiver danificado ou gasto.	Série JX
Traços de Vapor Alta Temperatura	Compacto e leve Pouco ou sem nenhum subresfriamento Purgador adequado para trabalhar em todas posições da tubulação Requer função de remoção dos detritos/precipitados de cobre se houver bloqueios frequentes.	Série SS / LV21 / P46S
Traços de Vapor Baixa Temperatura	Mesmo que o descrito acima, exceto; Preferencialmente com subresfriamento; para utilizar calor sensível do vapor para atingir temperaturas menores	LEX3N
Equipamentos Propulsores Pressão Positiva	Vedação forte para minimizar o vazamento do vapor mesmo sob baixas cargas do condensado Não deve ser afetado pelo ambiente externo, mesmo sob condições adversas do clima Habilitado a eliminar ar de partida Descarga contínua do condensado para minimizar o alagamento Não deve ser afetado pela contrapressão no retorno Características de descarga não-explosiva em aplicações de drenagem aberta	Série JH / FS
Equipamentos Propulsores Pressão Negativa	Mesmo que o descrito acima, exceto; Habilitado para descarga do condensado gerado sob condições de vácuo Pode requerir outros componentes para descarregar o condensado se o sistema estiver danificado ou gasto. Sistema deve prevenir fluxo reverso	Série GT

* Fornecido como referência geral. Por favor, consulte um especialista em vapor como a TLV, se você estiver incerto sobre a seleção do purgador ou projeto da tubulação.

Após avaliar cuidadosamente as requisições de descarga da aplicação do vapor e entender qual tipo de purgador é o mais efetivo, o próximo passo deve ser o ajuste das especificações do purgador com as condições de operação. 

Condições do sistema determinam as especificações mínimas para o purgador, tais como pressão, temperatura, capacidade de descarga, material e tipo de conexão.

Material do Corpo

Material de corpo do purgador é um dos primeiros itens a ser visto quando estiver selecionando um purgador. O material é selecionado baseado em máxima temperatura e pressão de operação do local de descarga do condensado (LDC), ambiente ao redor e requisitos para mínima manutenção / longa vida. O material deve também atender teste de pressão e às pressões e temperaturas máximas da especificação e projeto da tubulação.

Os materiais utilizados para o corpo do purgador de vapor, tampa e outras partes resistentes à pressão não são diferentes daqueles utilizados em outros tipos de válvulas. Alguns exemplos são:

• Ferro Fundido Cinzento / Ferro Fundido Dúctil
• Aço Carbono
• Aço Inox

As temperaturas e pressões máximas aplicáveis no material do corpo não são necessariamente equivalentes à pressão e temperatura máxima de operação do purgador. Isto é porque a pressão e temperatura de operação máxima pode ser limitado através da pressão/temperatura de resistência de outros componentes tais como gaxetas e outros componentes internos.

Em adição, padrões diferentes tais como ASME ou DIN podem afetar a pressão / temperatura máxima de operação do material de purgador. Por exemplo, ferro fundido A126 possui uma pressão máxima permissível de 13 barg (190 psig) de acordo com a norma DIN, mas 16 barg (250 psig) se for de acordo com norma ASME. Também, purgadores de vapor em aço inox tem sido mais e mais popular recentemente porque estes são tipicamente mais fáceis de manter e oferecer uma vida útil mais longa.

Dimensionamento

Um grande número de usuários do vapor selecionam o tamanho do purgador de maneira inapropriada, baseado na dimensão da tubulação existente. No entanto, a dimensão do purgador deve ser precisamente ajustada na dimensão da tubulação do lado de saída do equi

Normalmente, recomenda-se o dimensionamento da tubulação do condensado no lado de descarga do equipamento que fornece condensado para o purgador de vapor, de acordo com a tabela seguinte:

*Fornecido como referência geral. Por favor, consulte um especialista em vapor como a TLV, se você estiver incerto sobre a seleção do purgador ou projeto da tubulação.

De uma maneira geral, o purgador nunca deve ser dimensionado num tamanho menor do que a tubulação de saída do equipamento, pois isto pode resultar em contínuo alagamento e/ou problemas de aquecimento.

Em adição, o dimensionamento da tubulação de saída do purgador não deve ser baseado no tamanho do purgador, mas deve ser projetado para distribuir a taxa de fluxo requerido e considerar o limite da perda de pressão para fluxo bi-fásico. Para mais informações sobre este tópico, favor ler: Tubulação de Recuperação de Condensado

Tipo de Conexão

Maioria dos usuários de vapor, geralmente solicitam purgadores de vapor com conexões tipo rosca, solda de encaixe ou flange dependendo do padrão nacional, indústria ou normas e especificações da empresa.

As conexões roscadas custam muito menos para instalar , se comparada às conexões flangeadas, mas precisam ser rosqueadas durante a instalação, significando dizer que há necessidade de manter desconectado(livre) a tubulação de saída ou necessita do uso de união para permitir a fácil reposição do purgador. Em purgadores de vapor roscados, é importante que as roscas sigam os padrões oficiais para ajudar a minimizar a pobre vedação nas conexões dos tubos.

Purgadores com conexões de solda de encaixe são geralmente preferidos em algumas plantas para limitar a quantia de vazamentos dos vapores, mas as conexões de solda de encaixe podem ser mais difíceis de serem removidos durante a reposição, e podem também apresentar maior custo de instalação ou manutenção. E ainda, algumas áreas podem apresentar falta de soldadores qualificados, o que pode vir a reduzir a eficiência da reposição ou até mesmo de toda a instalação.

Purgadores com conexões flangeadas podem ser facilmente removidos e substituídos somente se o novo purgador tiver exatamente a mesma dimensão e distância entre as conexões. É melhor exigir um rigoroso dimensionamento entre as conexões, de acordo com o padrão do fabricante de purgador quando especificar purgadores flangeados em novos projetos de construção.

Após selecionar as especificações do purgador de acordo com as condições de operações e ambiente, o próximo passo é avaliar a capacidade da descarga necessária com fator de segurança incluso, e selecionar o purgador mais econômico. Para mais informações sobre este tópico, favor ler parte 2.