A utilização de um fluido na fase gasosa, comumente mencionado como “vapor” no âmbito fabril, é um dos recursos mais utilizados na indústria. Podemos nos deparar com seu uso em processos de aquecimento, refrigeração, geração de energia, esterilização, movimentação de fluidos em grande escala, entre outros. No entanto, um fluido na fase de vapor pode sofrer perda de eficiência quando na presença de condensados (fluido que estava na fase gasosa e passou para líquida) e gases não-condensáveis. Além disso, a própria estrutura física pode sofrer corrosão, falhas mecânicas e golpes de Ariete. Para que o processo industrial não seja prejudicado por isso, um importante dispositivo deve ser instalado no sistema: o purgador de vapor.
Mas, como funciona esse dispositivo que discrimina e elimina automaticamente o fluido indesejado, esteja na forma líquida ou de vapor, sem desperdiçar o vapor útil?
Neste texto, você aprende isso e muito mais, como os principais tipos, aplicações e como modelos inteligentes têm revolucionado a forma como a indústria lida com eficiência energética e segurança.
O que é um purgador de vapor industrial
Projetado para remover apenas condensado e gases não-condensáveis, o purgador de vapor ganha destaque na indústria como dispositivo primordial para o bom funcionamento de sistemas de vapor. Isso ocorre porque esse dispositivo garante que o calor seja transmitido de forma eficiente e que os equipamentos operem dentro de parâmetros seguros.
Não entendeu? Então vamos desacelerar e dar detalhes. Imagine um sistema de vapor em que o fluido de exemplo é a água, que já temos uma certa afinidade e podemos assimilar melhor com o caso. À medida que o vapor perde calor (é resfriado), sua forma passa de gás para líquido, e quando isso ocorre, o fluido ganha o nome de condensado. A água condensada, por sua vez, além de reduzir a eficiência do processo pela sua menor capacidade de troca de calor, também provoca erosão, corrosão e danos a válvulas e trocadores de calor.
A partir dessa explicação, podemos resumir o purgador como um “porteiro” do sistema, o qual permite a saída do que não convém ao processo (condensado e gases indesejáveis) e retém o que é de interesse e gera valor — o vapor.
Tipos de purgadores de vapor
“Agora que conheço o purgador, posso comprá-lo?”
Não, pois não o apresentamos o suficiente.
Existem diferentes tecnologias de purgadores, cada uma adequada a contextos específicos de operação. Veja:
- Mecânicos
Funcionam de acordo com a diferença de densidade entre o vapor e o condensado. Exemplos incluem o purgador de boia (float) e o de balde invertido. São muito usados em sistemas onde há descarga contínua de condensado; - Termostáticos
Atuam por diferença de temperatura. Utilizam elementos como cápsulas termostáticas ou bimetálicas que expandem ou contraem, abrindo ou fechando a válvula. Ideais para aplicações onde o condensado pode ser descarregado de forma intermitente; - Termodinâmicos
Baseiam-se na diferença de velocidade entre vapor e condensado. O modelo mais comum é o de disco, robusto e indicado para altas pressões e temperaturas.
Como funciona um purgador de vapor
O funcionamento dos diferentes purgadores que aqui foram apresentados varia conforme o tipo, mas a lógica básica é a mesma. Em outras palavras, o purgador possui um mecanismo que responde à presença de condensado ou gases, abrindo-se para descarregá-los e fechando-se novamente quando detecta vapor puro. No purgador de boia, por exemplo, a boia sobe com o acúmulo de condensado, acionando a abertura da válvula para a descarga. Quando o nível baixa, a válvula se fecha, retendo o vapor. Já o purgador termodinâmico utiliza um disco que se movimenta devido à diferença de pressão e velocidade entre condensado e vapor, permitindo uma operação simples e durável.
Portanto, independente do purgador utilizado, é importante destacar que o processo de purga deve ser realizado de forma automática e confiável, sem exigir intervenção manual constante.
Principais aplicações dos purgadores de vapor
Agora que estamos um pouco mais íntimos desse dispositivo e podemos imaginar o seu serviço no sistema de vapor industrial, podemos trazer algumas aplicações comuns a ele, que se resumem a:
- Redes de distribuição de vapor: removendo o condensado acumulado nas tubulações;
- Trocadores de calor: garantindo que apenas vapor seco entre em contato com a superfície de troca térmica;
- Caldeiras e sistemas de retorno: protegendo contra o acúmulo de água e aumentando a vida útil do equipamento;
- Processos de esterilização: assegurando a qualidade sanitária, já que o vapor seco é mais eficiente na eliminação de microrganismos.
Purgadores inteligentes e seus benefícios
A automação industrial também chegou ao universo dos purgadores nos últimos anos. Os modelos inteligentes incorporam sensores, sistemas de monitoramento e lógica de controle, capazes de identificar quando e quanto purgar, otimizando o processo.
A empresa Somave Agroindustrial, no Paraná, dobrou sua capacidade de abate de aves e, durante a expansão, identificou deficiências no sistema de refrigeração devido à presença de gases não-condensáveis frente ao seu sistema de purga manual pouco eficiente.
Ao instalar o purgador automático inteligente IPS8, que opera de forma totalmente autônoma em ciclos contínuos de 24 horas, o consumo de eletricidade caiu em torno de 7%, graças à redução da pressão de descarga dos compressores.
Além disso, eliminou-se o risco de descargas excessivas de amônia e o sistema passou a trabalhar dentro dos parâmetros ideais, evitando paradas não programadas. Tudo isso com instalação, comissionamento e operação simples, graças à solução “plug and play”.
Conclusão
O presente texto mostra, portanto, que os purgadores de vapor industriais são peças fundamentais para a eficiência e segurança de qualquer sistema de vapor.
Com um processo contínuo, a energia térmica é aproveitada ao máximo e os equipamentos operam sem riscos de danos.
Por fim, destaca-se que o avanço da automação promoveu purgadores inteligentes, os quais ultrapassam a função de remoção de condensado e passam a monitorar, controlar e otimizar o funcionamento do sistema de forma contínua.
