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ENGENHARIA DE PRODUÇÃOINSTALAÇÕES INDUSTRIAIS

Prof. Jorge Marques

Aula 18INSTALAÇÕES DE VAPOR (cont.)

Fontes ConsultadasMACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas

Captação e remoção do condensado

• Ao transferir calor nos processos de aquecimento ou por perdas de carga, o vapor condensa.

• Já vimos que o condensado prejudica o fluxo de vapor e causa danos às instalações.

• É preciso drenar o condensado.• Nas linhas de vapor, a cada 30 metros ou após cada

trocador de calor é recomendável um sistema de remoção do condensado (drenagem).

Captação e remoção do condensado

Tês são dispostos na linha, de forma tal a captar o condensado

Captação e remoção do condensado

Recomenda-se a instalação inclinada da linha (0,5%) para a criação de um poço de condensado

Captação e remoção do condensado

O condensado é eliminado por válvulas de drenagens ou purgadores.

Retorno do Condensado para o Tanque

• Já vimos que para conservar a eficiência do sistema, deve-se retornar o condensado para o tanque de abastecimento da caldeira, mantendo-se temperatura elevada de condensado.

• Condensado chegando no tanque a 80°C é referência de boas condições de conservação.

Retorno do Condensado para o Tanque

• Duas maneiras de bombear o condensado para o tanque.– O condensado desce por gravidade até um poço e

dai é bombeado para o tanque ou diretamente para a caldeira, por bombas convencionais.

– O condensado é bombeado diretamente do equipamento onde realizou trabalho para o tanque. Neste caso é preciso bomba de condensado, cuja energia é fornecida pelo próprio vapor.

Dimensionamento da linha de condensado

• A linha de condensado deve captar o líquido de todos (ou pelo menos da maioria) os purgadores.

• No início da operação, a tubulação estará fria e a condensação ocorre com maior intensidade no início da linha. Por isso, dimensiona-se a tubulação com fator de segurança 2; ou seja, a tubulação deve suportar o dobro da sua capacidade normal.

Dimensionamento da linha de condensado

• Conhecendo-se a vazão mássica do vapor, determina-se a vazão volumétrica do condensado:

1 kg de vapor => 0,001 m³ de água.

Q = vazão do condensadov = velocidade do condensado

(cerca de 10 m/s)

Perdas de cargas precisam ser consideradas

Dilatação térmica das tubulações

• As variações de temperatura, se não devidamente cuidadas, podem provocar fortes tensões nas tubulações.

• A expressão que fornece a variação dimensional ΔL devido à dilatação térmica ΔT é:

α = coeficiente de dilatação térmica; tipicamente 0,0000126/°C para aços carbono.

Dilatação térmica das tubulações

• Os problemas da dilatação térmica são resolvidos com Junta de Expansão: deslizantes ou sanfonadas

Apoio das tubulações

• Cargas de expansão térmica, peso do vapor e o próprio peso da tubulação exigem apoios fixos bem dimensionados.

Isolamento Térmico das Tubulações• A eficiência nas instalações de vapor passa

obrigatoriamente pela eficiência do isolamento térmico.• Os condutos de transporte de vapor e condensado são

geralmente ótimos condutores térmicos e a ausência de isolamento ou o isolamento insuficiente representa desperdício.

• Os materiais isolantes térmicos comumente empregados são: fibras de amianto, lã de vidro, lâ de rocha, materiais especialmente desenvolvidos para esta finalidade.