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Fundamentos do Vapor
Será que o Meu Purgador Está Vazando Vapor Vivo?
Você já se preocupou alguma vez, sobre as nuvens de vapores vistas nas saídas dos purgadores de vapor? Esses suspiros de vapor podem ser o vapor vivo ou simplesmente vapor flash. Este artigo tem como objetivo aprofundar a compreensão da diferença sutil entre os dois.
Vapor Vivo vs. Vapor Flash
Vapor vivo é invisível, e quando um purgador estiver vazando, uma curta distância de espaço entre o tubo de saída e o vapor visível tenderá a ser claro e relativamente mais veloz e forte. Se o vapor visto for de velocidade menor e aparecer imediatamente após o tubo de saída, então é mais provável que seja o "vapor flash". Uma rápida checagem da operação do purgador irá confirmar tal condição.
Purgador Descarregando para Atmosfera |
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Condensado descarregado para atmosfera sempre irá formar uma pequena quantidade de vapor devido à evaporação flash. |
Infelizmente, sem a checagem, purgadores podem ser frequentemente mal interpretados como vazamento devido à nuvens de vapor saindo, quando na verdade o vapor é composto apenas de pequenas gotas de condensado de alta energia que reevaporaram na saída como vapor de menor pressão.
O que Gera as Nuvens de Vapor na Saída dos Purgadores de Vapor?
O condensado flui dentro da tubulação de pressão mais alta em relação à atmosfera. Quando o condensado é descarregado para a atmosfera, uma parte da sua porção evapora imediatamente por causa da diferença de pressão. Este fenômeno é conhecido como evaporação flash.
Evaporação Flash Durante a Descarga do Condensado |
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Condensado descarregado para fora do orifício de um purgador, evapora parcialmente (evaporação flash) devido ao diferencial de pressão (ilustração). |
As nuvens de vapor aparecem nas saídas dos purgadores quando esta reevaporação (vapor flash) condensa no ar para formar pequenas gotículas de água. Por causa da diferença de pressão entre a entrada e saída do purgador, purgadores descarregando condensado quente sempre irá gerar algum vapor flash.
A aparência do vapor flash (por velocidade e força) difere do vapor vivo porque quando um purgador estiver vazando o vapor vivo, a maior parte do fluido saindo do purgador é geralmente um vapor de alta pressão, que é invisível. Por outro lado, com o vapor flash, normalmente somente uma pequena porcentagem de massa do condensado de alta pressão , se transforma em vapor devido à queda da pressão de saída.
Quanto Vapor é Demais?
O vapor flash pode parecer ter uma quantidade maior do que realmente é por causa da diferença de volume específico do vapor flash em relação ao condensado, que pode ser 1.500 vezes maior. Condensado formado à pressão mais alta, possui uma temperatura correspondentemente mais alta, que gera um Flash de maior % e resulta em maior quantidade do vapor visível.
Exemplo:
Se um purgador libera 10kg/h de condensado a 10 barg para atmosfera, a quantidade de vapor flash gerada é em torno de 1,6 kg/h. Este possui um volume aproximado de 2,7 m3 (maior que a capacidade de 2 banheiras grandes). À medida que o vapor flash se espalha, este se transforma em nuvem, que pode parecer ser maior em volume. É importante lembrar que isto não é o vazamento do vapor, mas sim o condensado que evaporou em forma flash.
Exemplo Visual do Purgador Descarregando Adequadamente
Descarga a partir de purgadores de Bóia Livre na Linha Principal do Vapor |
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Em resumo, purgadores em boas condições podem estar operando normalmente, mas mesmo assim, parecer estar vazando vapor por causa da nuvem de vapor frequentemente vista na saída do purgador, que é gerada pela evaporação flash do condensado (vapor flash). Como a taxa de descarga do condensado flutua, a quantidade de vapor flash produzido também irá variar. Quando estiver incerto se um purgador está vazando ou não, uma rápida checagem da condição do purgador é recomendado.
Nota adicional
Como uma nota de cuidado, alguns purgadores (tal como o tipo bimetálico) podem ser projetados para ter uma significativa quantidade de subarrefecimento do condensado antes da descarga. Um subarrefecimento significante pode reduzir a quantidade do vapor flash visível, mas o subarrefecimento pode resultar em acúmulo extremamente longo do condensado na entrada do purgador. Para aplicações tais como o dreno da linha principal do vapor ou traços de vapor à alta temperatura, tais purgadores com subarrefecimento não são recomendáveis. Embora purgadores com subarrefecimento possam exibir menos vapor flash em relação à purgadores com pouco ou nenhum subarrefecimento, somente purgadores sem subarrefecimento são normalmente recomendados para serviços de drenagem ou traços de vapor de alta temperatura para manter a segurança e operação confiável.
Para mais informações sobre vapor flash, por favor, consulte o artigo: Vapor Flash.