apostila purgadores

Purgadores

Quando o vapor cede seu "calor latente de condensação" ele condensa e passa para a fase líquida. O condensado contém somente "calor sensível", e deve ser removido. Ar e outros gases incondensáveis arrastados junto com o vapor formam uma barreira na transferência de calor e também devem ser descarregados. Purgadores são válvulas automáticas que abrem para descarregar esses gases e o condensado, e se fecham na presença de vapor.

Os purgadores podem ser classificados em três categorias gerais:1. Purgadores mecânicos - de bóia, de balde invertido e balde aberto, que agem por diferença de

densidade.2. Purgadores termostáticos - de expansão metálica, de expansão líquida e de expansão balanceada,

que agem por diferença de temperatura3. Purgadores termodinâmicos - que agem pela diferença de pressões dinâmicas do condensado à baixas velocidades e do vapor à velocidades mais altas.

Suas funções são basicamente duas. Primeiro a eliminação do condensado formado ao longo das tubulações de vapor e dos gases incondensáveis (O2 e CO2, por exemplo) que por ventura acompanhem o vapor e, segundo, a retenção do vapor nos equipamentos consumidores até a sua completa condensação (serpentinas de aquecedores, por exemplo).

No primeiro caso, o condensado eliminado é proveniente das perdas de calor inevitáveis em todo sistema de vapor e que tenderia a provocar martelos d'água, perda de eficiência térmica e corrosão, devido a reações químicas da água com o CO2, formando ácido carbônico. No segundo caso, se o vapor não se condensa por completo num aquecedor de óleo, por exemplo, a energia fornecida por quilo de vapor será menor, e assim, para realizar o mesmo trabalho de aquecimento será necessário fornecer maior quantidade de vapor, acarretando queda na eficiência térmica.

O mal funcionamento de um purgador pode ter duas conseqüências: vazamento de vapor e alagamento do próprio purgador. O primeiro caso, diminui a eficiência térmica da instalação, uma vez que demanda a produção de uma maior quantidade de vapor para realizar o mesmo trabalho nas turbinas e, em conseqüência, maior consumo de combustível.

O segundo efeito é igualmente prejudicial, pois se o purgador não der vazão à massa de condensado nele retida, permanecendo alagado, ocorrerá a obstrução, por esse condensado, de linhas e serpentinas, impedindo a admissão de vapor e, por conseqüência, resfriando o próprio trecho do equipamento.

Devem ser colocados obrigatoriamente purgadores para drenagem de condensado nos seguintes pontos de todas as tubulações de vapor: Todos os pontos baixos e de aumento de elevação (colocados, nesses casos, na elevação mais baixa).

Denomina-se ponto baixo qualquer trecho de tubulação, qualquer que seja o seu comprimento, em elevação inferior aos trechos adjacentes.

Nos trechos de tubulação em nível, deve ser colocado um purgador em cada 100 m a 250 m; quanto mais baixa for a pressão do vapor mais numerosos deverão ser os purgadores.

Todos os pontos extremos (no sentido de fluxo) fechados com tampões, flanges cegos, bujões. Etc. Imediatamente antes de todas as válvulas de bloqueio, válvulas de retenção, válvulas de controle e

válvulas redutoras de pressão. Os purgadores destinam-se nesse caso a eliminar o condensado que se forma quando a válvula estiver fechada.

Próximo a entrada de qualquer máquina a vapor, para evitar a penetração de condensado na máquina.

Grupo Mecânico – Tipo Bóia

Algumas vezes, os purgadores do tipo bóia são também referidos como de “Bóia Fechada” ou simplesmente “bóia” e é justo esclarecermos esse ponto.

Esses purgadores de bóia variam muito sua forma e tamanho exterior, de acordo com o desenho do fabricante. Mas, o sistema de mecanismo dentro deles é mais ou menos o mesmo (com algumas variações). Um exemplo muito simples desse movimento mecânico é encontrado na válvula que regula o nível da caixa d’água de sua casa. É uma vareta de metal que liga a bóia de um lado com a válvula do outro. A bóia (oca) sobe e desce de acordo com o nível de água e com esse movimento abre ou fecha a válvula que controle a entrada de água na caixa.

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Uma vez dito isso, referente ao simples movimento mecânico dos purgadores de bóia, descrevemos a seguir as diferenças no funcionamento dos vários modelos em uso corrente.

Como veremos, alguns desses purgadores têm uma ação de descarga contínua, enquanto que outros têm uma ação intermitente. Podemos afirmar sem possibilidade de erro que o tipo de descarga contínua é o mais usado. Mas a escolha sempre dependerá das necessidades do trabalho (equipamento) e como você pode imaginar existem muitas coisas que devem ser levadas em consideração e que são mais importantes do que a natureza da ação de descarga.

Purgador de Bóia Livre

O exemplo mais simples de um purgador de bóia livre é mostrado na figura 1. Mas é um tipo pouco usado. O condensado que se quer drenar do processo, entra em “A”. quando a água esta em seu nível mais baixo, a bóia “B” descansa no apoio “C”. À medida que entra mais condensado, o nível de água sobe e eleva a bóia consigo. A água pode então escapar através da válvula “D”, quando o fluxo de condensado do purgador diminui, o nível de água cai e a bóia o segue, começando a cobrir a saída “D”. Quando o vapor chega, a bóia já fechou totalmente a válvula “D” e ele não pode escapar.

Ao chegar mais condensado no purgador, a bóia flutua descobrindo gradualmente a válvula, de tal maneira, que a água começa a escapar. Dependendo do regime de condensação que se tenha no processo que se está drenando, o fluxo de condensado pode variar desde uma grande quantidade a quase nada. Portanto, tem-se uma ação de descarga contínua.

Figura 1 Vantagens Deste Tipo

Estes tipos de purgadores de bóia livre não têm peças móveis, portanto são difíceis de falhar. Por conseguinte necessitam de pouca manutenção.

Desvantagens Deste Tipo

Como você pode observar na figura 1, a saída “D” está abaixo da entrada “A”. Isto cria um selo de água, através do qual não pode passar o vapor. Mas isso significa que quando o purgador entra em funcionamento, também o ar não pode escapar.

De acordo com o que foi dito anteriormente a respeito do ar, você se lembrará das desvantagens que isto representa. Para vencer esta dificuldade deve-se instalar um registro manual para o ar (letra “E” da figura 1).

Outra desvantagem é que pode haver dificuldade em se conseguir um bom assento entre a bola (de grande diâmetro) e a sede (pequeno orifício) da válvula de saída.

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Tipos de Bóia e Alavanca

Um simples deste tipo, com ação de descarga contínua, é mostrado na figura 2. O condensado do processo que se está drenando entra no purgador pelo orifício “A”.

Figura 2

Na figura, a bola oca “B” (bóia) está em posição mais baixa, mas ao entrar o condensado ela vai flutuar. À medida que sobe o nível da água, a bóia sobe com ela.

Alavanca “C” liga a bóia com a válvula de saída “D” de tal maneira que, à medida que a bóia sobe, o movimento abre gradualmente a válvula e deixa sair uma parte de água por “E”. Se o condensado esta chegando mais rápido do que está saindo, a bóia subirá mais, acompanhando o nível da água, abrindo assim mais a válvula e aumentando a saída da água. Enquanto houver, tanto condensado saindo por “E” como o mesmo entrando por “A”, a bóia continuará subindo até que chegue no seu percurso máximo.

Se ao chegar ao seu percurso máximo, a quantidade de condensado que entra por “A”, continuar a ser mais que sai por “E”, podemos afirmar que o purgador é muito pequeno para o trabalho e não deveria ter sido instalado ali (a menos que a válvula de saída esteja entupida por ferrugem ou incrustação da tubulação).

Assumindo, entretanto, que o purgador é do tamanho desejado para o trabalho (e que não haja nenhuma obstrução à saída), a bóia a um certo ponto deixará de subir. Isto acontecerá quando o fluxo de condensado que sai do purgador se equilibre com o que entra.

Em dado momento o fluxo de água para o purgador diminuirá. Quando isto acontecer o nível de água dentro do purgador começará a baixar. A bóia baixará com ele, e a válvula de descarga começará a se fechar. Quando voltar a aumentar o fluxo de condensado, a bóia subirá com o nível crescente de água; a válvula de descarga se abrirá mais e mais e o fluxo de água do purgador aumentará; e assim por diante se repete.

Como você observa, a posição da válvula varia de acordo com o nível de condensado no corpo do purgador, e a abertura dela depende da quantidade de condensado que entra no purgador. Assim, a descarga é às vezes uma gota e as vezes um jorro, mas enquanto houver condensado no purgador, haverá uma descarga contínua dele. Se um certo momento não chegar condensado no purgador, a bóia irá ao seu nível mais baixo e a válvula de descarga se fechará de tal maneira que não haverá escape de vapor.

A figura 3 representa outro tipo de purgador de bóia e alavanca, mas com uma descarga do tipo intermitente. Eis como funciona:

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Figura 3

O condensado que entra através de “A” vai sendo coletado no fundo do corpo do purgador e a bóia vai se levantando; porém a água não é descarregada ainda como ocorria na figura 2. A bóia continua subindo até que um nível de água superior é alcançado. Neste ponto se solta um came de retenção “C”, que permite acionar a válvula “D”, que se levanta do seu assento com o auxílio de um contrapeso “E”. O condensado é então descarregado como um jato através de “F”. O nível de água no purgador diminui e a bóia abaixa, e com esse movimento causa o fechamento da válvula “D”, tão logo ela alcance o nível mais baixo da água, a ação é repetida.

É evidente que a válvula de descarga está ou completamente aberta ou totalmente fechada e portanto haverá períodos alternados de pesadas descargas ou de nenhuma descarga.

Mostramos nas figuras 2 e 3 como os purgadores trabalham com condensado, mas não dissemos coisa alguma a respeito da descarga de ar. Geralmente um pequeno registro manual é instalado na parte superior destes purgadores, de tal maneira que se pode eliminar o ar quando se começa a trabalhar. Sem um dispositivo para eliminar o ar (que esta presente sempre ao se iniciar o trabalho) o condensado não poderia entrar no purgador que estaria selado por ar. Naturalmente isso acontecerá todas as vezes que o responsável se esquecer de abrir o registro manual saída do ar. E isto acontece sistematicamente (algumas vezes porque os operadores são poucos, outras vezes por que tem má vontade ou são descuidados).

O próximo exemplo nos leva mais adiante.

A figura 4 representa um purgador que em alguns aspectos é similar ao da figura 2, mas com uma grande melhoria. Nesse tipo se encontra um sistema automático para eliminar o ar, dispensando-se aquele alguém que teria de ficar de vigia (ou esquecesse) ao registro manual.

Figura 4

Voltando à figura 4 vemos a entrada do condensado “A”. A bóia “B” é conectada por meio de uma alavanca manivela à válvula vertical “C”. Antes de começar, a bóia está em seu nível inferior e a válvula “C” está fechada. Quando o vapor é ligado, deve haver, como já foi dito, uma saída para o ar, que está dentro do purgador. A peça marcada “D” executa esse trabalho.

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“D” é um termostato com uma válvula “E”. A válvula está totalmente aberta quando tudo está frio e portanto quando se liga o vapor ao processo, o ar do purgador sai facilmente através de “F”, pela passagem fundida na tampa, até sair fora em “G”. Tão logo o vapor chega, o termostato “D” se expande e empurra a válvula “E” contra seu assento “F”, impedindo o escape de vapor. Você verá que não há possibilidade de que se forme um selo de ar no purgador e portanto sua eliminação se efetua automaticamente.

Em seguida ao ar, vem condensado e como antes, o nível da água no purgador sobe e levanta a bóia. Este movimento separa a válvula “C” de seu assento e o condensado é descarregado através de “G”. Vejamos o que ocorre em condições diferentes:

Se existir uma grande quantidade de condensado (mas não vapor) chegando ao purgador, “C” e “E” estavam abertas, de tal modo que o condensado pode sair por “F” além de sair pela válvula principal de descarga.

Se chega ao purgador vapor e condensado juntos a válvula principal de descarga estará aberta para o condensado, mas o vapor não pode escapar porque essa válvula está sempre abaixo do nível da água e portanto selada contra o vapor. Como existe vapor no purgador, “D” se expande e fecha a válvula “E” contra seu assento “F”, impedindo o escape do vapor.

Se chegar só vapor no purgador, o nível de água nele estará em seu limite inferior, e portanto a bóia estará em sua posição mais baixa e mantendo fechada de modo que não poderá haver descarga. Se em qualquer momento chegar ar no purgador, este se acumulará na parte superior onde irá provocar resfriamento do termostato “D”, que se contrairá separando “E” do seu assento e permitindo assim que o ar seja eliminado.

De tudo isto concluímos que o purgador trabalhará sob qualquer condição e sempre eliminará ar e condensado, mas nunca vapor.

Agora vamos ver as vantagens e desvantagens dos purgadores ilustrados nas figuras 2, 3 e 4.

Vantagens Destes Tipos

Estes tipos funcionam bem com cargas de condensado pesadas ou leves, e não são afetados por grandes e repentinas modificações de pressão.

O tipo da figura 4 (bóia + termostático) não pode ter selo de ar ao começar porque descarrega automaticamente o ar tão logo ele chegue.

Porque o purgador descarrega condensado imediatamente, é a melhor espécie de purgador para se usar nos trabalhos onde o regime (a velocidade) de transferência de calor é alta para a superfície de aquecimento de que se dispõe (isto se aplica em particular à figura 4, mas não às figuras 2 e 3 porque eles não podem dispor automaticamente do ar que chega).

O purgador de bóia da figura 4 pode ser aplicado nos equipamentos que têm necessidade de elevar o condensado desde o purgador, mas nem todos os purgadores de bóia são apropriados para este trabalho.

Desvantagens Destes Tipos

Existe a possibilidade de que a bóia (e o elemento termostático na figura 4) seja danificada por golpes de aríete ou por condensado que contenha substâncias agressivas.

Se o purgador está montado com e termostato para eliminar ar, não deve ser usado com vapor superaquecido.

Em alguns purgadores de bóia e alavanca existem também modelos, que incluem uma válvula de alívio de vapor, ao invés da válvula termostática. Esta é simplesmente uma válvula agulha que quando está aberta, (ela sempre estará) possibilita que o vapor seja dissipado sem passar pela válvula principal. Assim, o vapor nunca pode selar o purgador fazendo com que o condensado fique preso nele. As condições de vapor preso ocorrem, quando o purgador torna-se isolado do dreno de saída por uma coluna ou porção de vapor. O aliviador imediatamente entra em ação, quebra o selo e a vazão de condensado continua, ininterrupta. Estes modelos de purgadores são ideais para drenagem de cilindros secadores e panelas com jaquetas de vapor que nas suas construções incorporam sifões ou extratores granifracionais de água nos espaços de vapor. Deveria ser usado também nas tubulações muito longas ou nos equipamentos nos quais várias tubulações de drenagem estão ligadas a um múltiplo.

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Um purgador de bóia montado com aliviador de vapor preso pode ser usado com vapor superaquecido.

Eis agora, uma desvantagem que caracteriza todos os purgadores, não só os de bóia, mas de todos o grupo mecânico. É que o tamanho do orifício de descarga deve ser governado pela força da bóia e da pressão do vapor. A força da bóia é constante, e portanto, quanto maior for a pressão do vapor menor deve ser o orifício de descarga.

O que queremos dizer, é que os purgadores do tipo mecânico necessitam ter dimensões diferentes dos assentos das válvulas (ou orifício de descarga) para diferentes pressões. Cada tamanho de orifício de descarga (ou assento da válvula) serve somente para uma gama reduzida de variação de pressão. Por exemplo, para pressões de vapor até 20 psi, o orifício de descarga (ou assento da válvula) será maior que um que trabalha entre 20 e 60 psi, o qual por sua vez, será maior que um que trabalha a pressões entre 60 e 120 psi.

XXXXXXXXXXXXXXXXXXGrupo Mecânico – Tipo Balde

Nestes tipos a válvula do purgador é acionada, não por uma bóia como as que temos explicado anteriormente, mas sim por um balde.

Esse balde não é como aquele que se usa em casa nos afazeres domésticos. De maneira geral, é parecido com o balde doméstico com a diferença de que não tem asa; e em escala menor tem seus lados paralelos ao invés de cônico.

Existem dois tipos de purgadores de balde. Um se chama “Balde Aberto” , porque o balde está no purgador com a parte aberta para cima. O outro se chama “Balde Invertido”, porque o balde está de cabeça para baixo.

Tipo Balde Aberto

Para variar um pouco, façamos uma experiência. Necessitamos de um copo (taça) de preferência sem asa, e (sempre existem em abundância), em um lavatório ou cozinha.

Primeiro temos de colocar a tampa na pia e abrir a torneira. Quando já tivermos uma boa quantidade de água depositamos o copo nela. O copo flutua (bóia). Deixamos então correr mais água e colocamos nossa mão em cima do copo. O copo sobe à medida que o nível de água sobe até que o mesmo vai de encontro a nossa mão, e aí ele pára. Mas a água continua subindo e logo ela vai se escoar para dentro do copo. Este começa a afundar e de repente afunda como uma pedra até o fundo da pia. Esta simples experiência nos mostra o que ocorre num purgador de balde aberto.

Observe a figura 5. O balde se indica por “A”. Ao seu fundo sai um eixo em cuja extremidade livre se encontra a válvula “B”. A válvula e o eixo estão dentro de um tubo “C”, que tem aberturas no fundo. Na extremidade superior do tubo “C” está o assento “D” da válvula. O condensado entra no purgador por “E”.

Agora, lembre-se do que aconteceu com o copo. Quando o condensado chega, começa a encher o corpo do purgador ao redor do balde. O balde bóia, arrastando o eixo e a válvula. Em seguida, a válvula alcança seu assento. O balde não pode mais continuar a subir, mas o nível do condensado ainda está subindo e logo vai chegar ao topo do balde e começará a vazar dentro dele. Quando o balde estiver cheio afundará para o fundo do purgador, separando a válvula do seu assento. A pressão do vapor que segue o condensado força a água a sair pelo tubo central, passando por D e abandonando o purgador por F.

Como o condensado dentro do balde foi eliminado, este flutua novamente e vai fechar a válvula B. Assim continua o processo, impedindo a saída do vapor e forçando a saída da água.

Estes tipos de purgadores, como você nota, têm uma ação de descarga intermitente (ou de jato).

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Figura 5 Figura 6

Vantagens Deste Tipo

Os purgadores deste tipo são geralmente de construção robusta e não há quase nada neles que possa causar falhas mecânicas. Sob certas condições, podem ser usados em vapor superaquecido.

Podem ser empregados com altas pressões. Resistem aos golpes de aríetes melhor que a maioria dos purgadores do grupo mecânico.


Normalmente esses purgadores não eliminam o ar e por isso são fabricados com um pequeno registro manual para prevenir isso. Outros fabricantes substituem esse registro por um eliminador de ar termostático, semelhante ao usado nos purgadores de pressão balanceada ou de líquido de expansão.

Tipos de Balde Invertido

Outra experiência com o copo e a pia. Desta vez, encha a pia primeiro e depois feche a água. Mantendo o copo invertido, afunde-o cuidadosamente e que esteja com sua boca bem horizontal com a superfície da água. Agora, você sente como o copo faz pressão contra a sua mão?

Esta pressão para cima é que ocorre dentro do purgador de balde. A força provocada é devida ao vapor no balde invertido fazendo-o flutuar.

Se você retirar sua mão do copo invertido na pia, este subirá imediatamente até a superfície. Enquanto que, com o balde do purgador é o vapor dentro dele que o impulsiona para cima. Já no copo, é o ar preso dentro dele que o empurra até a superfície da água.

E a propósito, o efeito desse ar preso no copo lhe dá uma idéia perfeita de como uma certa quantidade de ar, que pode ficar preso em certos tipos de purgadores, é capaz de selar o purgador e impedir temporariamente o seu funcionamento. Afunde o copo (de cabeça para baixo) na água como já fez anteriormente. Ao invés de retirar sua mão, incline-o lentamente. Uma parte do ar escapará com seu ruído característico, plog plog, ... Retire agora sua mão rapidamente, e o resto do ar sairá com um forte plog plog, e o copo cairá rapidamente até o fundo da pia.

Mesmo que isso signifique terminar nossa experiência com um copo quebrado (possivelmente) vale a pena fazermos, porque é uma demonstração simples e convincente de que ar é real e algo que você nunca deve desprezar em se tratando de purgação e de trabalhos a vapor.

A figura 6 mostra uma ilustração de um purgador de balde invertido. Isso é o que aconteceu quando o vapor foi ligado para o processo. O balde “A” está embaixo. A válvula “B” (que funciona pelo movimento do balde interligado a um conjunto de alavancas) está aberta.

Primeiro elimina-se o ar dentro do balde através de um pequeno orifício “C” na parte superior do balde (isto é, na parte superior do balde invertido). O ar é forçado a sair pela pressão que segue o condensado o qual está chegando ao purgador. O ar depois de passar pelo orifício “C” para a parte superior do corpo do purgador é descarregado, através de “B” e sai para fora por “D”.

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O condensado chega ao purgador por “E”. O nível da água aumenta no purgador tanto por dentro como por fora do balde. O balde permanece, todavia, em sua posição inferior e a válvula “B” aberta. O purgador se enche de condensado e a água pode sair rapidamente pela válvula “B” que está completamente aberta.

Ao chegar o vapor, este entra no balde fazendo-o flutuar (lembra-se do ar dentro do copo invertido fazendo pressão contra sua mão?). Este movimento aciona a válvula “B” fechando-a. O purgador está agora fechado e o vapor não pode escapar.

Quando chega mais condensado ao purgador o vapor preso dentro do balde é forçado a sair por “C”, e o balde se afunda, abrindo a válvula de descarga e deixando sair a água.

Se durante um certo tempo não chegar condensado ao purgador, parte do vapor no balde se condensará e parte escapará por “C”, condensando-se. E o balde afundará, deixando sair a água.


As peças de trabalho destes purgadores são simples, e não poderão ocorrer muitas falhas mecânicas. Sob certas condições pode-se usar com vapor superaquecido. Pode suportar golpes de aríete (a menos que eles sejam excepcionalmente fortes).


Algumas linhas atrás dissemos que se não chega condensado no purgador por um tempo certo o vapor que se encontra nele se condensa. Nesses momentos o purgador atua como um condensador e assim desperdiça parte do calor que traz o vapor. Os purgadores do tipo balde invertido são, portanto, antieconômicos.

Estes tipos descarregam o ar (o que é uma vantagem) mas muito lentamente (o que é uma desvantagem). Lembre-se de que o ar que chega ao balde deve encontrar sua saída através de um orifício pequeno (orifício “E” na figura 6). Se o orifício fosse maior, para deixar sair o ar mais rapidamente, deixará sair também o vapor; se fizéssemos o orifício menor para evitar a saída rápida do vapor, seria mais lenta ainda a descarga do ar.

Estes não reagem às variações de pressões ou de fluxo de condensado.

Deve existir sempre uma pequena quantidade de água no fundo do purgador. Para que atue como um selo ao redor da borda inferior do balde. É possível que o purgador perca o selo de água e quando isso acontece o vapor escapa pela válvula de descarga e se perde. Isto pode ocorrer quando houver uma queda rápida e forte da pressão do vapor.

Talvez fosse melhor explicar esse ponto agora, do que deixar para mais adiante. Uma queda repentina na pressão do vapor fará com que o condensado que está no purgador se vaporize instantaneamente. Isto faz com que o selo de agu ao redor da base do balde se perca e então ele se afunda e abre a válvula.

Então se a quantidade de condensado que chega ao purgador é menor que a expulsada pela pressão através da válvula aberta, a água não tem oportunidade de se acumular no fundo do purgador e tornar a criar um selo. Se em certo trabalho existir muita variação de pressão e você está usando um purgador do tipo balde invertido é conveniente colocar uma válvula de retenção na linha de entrada, antes do purgador. Isto ajudará a impedir o selo de água no purgador.

O purgador de balde invertido pode perder também seu selo de água se instalado em equipamento que trabalha com vapor superaquecido. Isto se deve a temperatura extra do vapor. Novamente uma válvula de retenção antes do purgador é uma sábia solução.

Se este tipo for instalado ao tempo, pode congelar-se e sofrer danos durante o inverno. Mas esse fenômeno pode ocorrer com qualquer purgador do grupo mecânico. Na maioria dos casos pode-se cobrir os purgadores com uma capa de revestimento (isolamento).

Grupo Termostático

Você sabe que que num dia muito quente nós nos sentimos como se nossa cabeça fosse explodir. E simultaneamente, sentimos que nossos pés são maiores que nossos sapatos. O fato é que, na verdade naquele momento, eles são maiores que o nosso sapato; o excesso do calor em nosso sangue provocou o

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inchaço. O mesmo acontece com nossa cabeça. O excesso de calor inchou até o ponto em que ela passou a ser maior que o nosso chapéu. Nosso pescoço e nosso colarinho estão lutando pela mesma razão. Bem, provavelmente, já fomos bastante longe para nos fazermos entender.

Alguma coisa parecida com isto acontece dentro do purgador termostático. Quando a temperatura chega a um ponto determinado haverá expansão.

O grupo de purgadores termostático se divide em duas espécies principais: (i) tipo de pressão balanceada (equilibrada); (ii) tipo de expansão líquida e expansão metálica.

Tipo de Pressão Balanceada

A figura 7 é uma ilustração deste tipo. A parte marcada por A, é conhecida como elemento termostático. É um tubo de metal, que foi corrugado e que pode expandir ou contrair se o puxarmos ou comprimirmos suas bases. O elemento é fechado em ambas as bases.

Na parte inferior do elemento está a válvula “B”, a qual é de movimento livre para assentar em “C”, caso o elemento se mova para baixo. A parte superior do elemento é fixada na tampa de tal maneira que, qualquer movimento do elemento causado por expansão ou contração terá lugar no outro extremo livre “B”.

Figura 7

O elemento é cheio com uma mistura de álcool. Esta mistura tem um ponto de ebulição mais baixo do que o da água (isto é, começa a ferver a uma temperatura menor do que a da água). Se a mistura de álcool for aquecida até o ponto de ebulição da água, a uma determinada pressão a qual é igual à temperatura do vapor, dentro do elemento se criou uma pressão maior que a pressão (pressão do vapor) que existe externamente ao redor dele. Assim sendo, o elemento expandirá até que seu movimento seja impedido pelo contato da válvula “B” contra seu assento “C”. A pressão dentro do elemento manterá a válvula pressionada firmemente contra seu assento até que se esfrie a mistura de álcool e permita que ele se contraia.

Vejamos como funciona o purgador. Ao início (isto é, antes que se aqueça) a válvula do purgador está completamente aberta. O vapor é ligado e a primeira coisa que acontece é o ar que deve ser descarregado. Ele sai rapidamente através da válvula “B”, que está totalmente aberta. Em seguida vem o condensado frio que entra por “D”. O condensado continua chegando, porém agora, com maiores temperaturas, e como está em contato com a parte externa do elemento, ao chegar no purgador tranfere parte de seu calor à mistura de álcool dentro do elemento. O condensado torna-se mais e mais aquecido e o mesmo acontece com a mistura. Antes que o condensado atinja a temperatura do vapor a mistura de álcool alcança seu ponto de ebulição. Ao ferver, ela desprende vapores e estes aumentam a pressão dentro do elemento. Esta pressão agora maior do que a que está ao redor do elemento, e então ele se expande e empurra a válvula “B” contra o assento “C”.

O purgador de fecha e o vapor que vem atrás do condensado não pode escapar.

Em seguida o condensado ao redor do elemento esfria, e conseqüentemente a mistura de álcool também se esfriará dentro do elemento, condensando assim seus vapores. Isto diminui a pressão dentro do elemento até o ponto em que ele pode se contrair, separando a válvula do seu assento. O condensado é descarregado rápido pela válvula aberta. O processo é repetido.

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A pressão à qual o equipamento está trabalhando não influi no funcionamento do purgador (entende-se por isto, naturalmente, as pressões dentro dos limites de trabalho do purgador). É a diferença de temperatura entre o vapor e o condensado que faz funcionar o purgador, ao criar uma diferença de pressão entre o interior e o exterior do elemento termostático. Se o condensado estivesse sempre à temperatura do vapor, o elemento permaneceria sempre expandido e a válvula fechada Não serviria deste modo. Mas o condensado ao redor do elemento se esfria até um ponto um pouco mais baixo que a temperatura do vapor, e assim a válvula se abre para descarregar a água.


Os purgadores são de pequeno volume. Alguns não são maiores que uma xícara de café, e ainda assim tem uma grande capacidade para eliminar condensado.

Quando o purgador está frio, a válvula está completamente aberta. Isto quer dizer:(a) que o purgador pode descarregar ar livremente ao iniciar o trabalho;(b) que quanto maior for a quantidade de condensado a ser descarregado, maior será a capacidade de

descarga do purgador;(c) que o purgador não pode deixar de funcionar quando está instalado ao tempo, a menos que exista uma

elevação na tubulação a qual permitiria ao condensado retornar ao purgador, alagando-o quando se cortasse o vapor.

Além de poder descarregar livremente o ar no início do funcionamento, esse tipo descarrega o ar que chega também durante o seu funcionamento.

Este tipo de purgador se ajusta automaticamente para qualquer pressão de vapor até a pressão máxima para o qual foi fabricado. É um purgador de fácil manutenção. Quando for necessário renovar o elemento termostático e o assento da válvula, o trabalho de tirar o velho e colocar o novo, é uma questão de minutos e mesmo de poucos reais e não há necessidade de tirar o purgador da linha de vapor. Ao trocar o elemento e o assento da válvula, você trocou todas as peças de trabalho do purgador e portanto este se torna como novo.


O elemento termostático sendo feito de material flexível, é possível de se danificar por um golpe de aríete ou pelo condensado impregnado de substâncias corrosivas. Portanto, deve-se evitar usá-lo onde exista essas condições de trabalho.

O vapor superaquecido, devido ao seu excesso de temperatura, cria no elemento termostático uma pressão que não está balanceada pela pressão ao redor do elemento e pode ser maior do que a prevista pelo seu projeto e o mesmo pode vir a não suportá-la. Portanto, se houver vapor superaquecido no equipamento que você deseja drenar, não use este tipo de purgador.

Tipo de Expansão Líquida

Este é um outro tipo interessante. A figura 8 dá uma idéia clara do interior do purgador. “A” é um cilindro. Está fechado em um dos extremos e tem um pequeno orifício no outro. Através desse orifício passa a vareta “B” na qual acha-se fixada o pistão “C”. No outro extremo do conjunto vareta-pistão existe uma válvula “D”, a qual pode se fechar no assento “E”. Um tubo metálico corrugado flexível “F” liga o pistão com o outro extremo do cilindro “A”. Isto cria uma gaxeta de vedação entre o pistão (incluindo “B” e “D”) e o cilindro.

O espaço “G” entre o cilindro, o pistão e o tubo é cheio durante a fabricação com uma certa espécie de óleo.

A entrada de condensado é por “H” e a saída por “J” (você verá que este é o único purgador dos tipos descritos que tem sua entrada de condensado pela válvula).

Agora, vamos ver, o que acontece quando o purgador é posto em funcionamento.

O vapor é ligado. Como a válvula está aberta completamente, o ar é livre de ser descarregado por “J”. Em seguida vem o condensado, e primeiramente chega frio e vai se aquecendo gradualmente quanto mais próximo estiver do vapor. Ele é descarregado por “J”. Quando se aquece, o condensado transfere calor ao óleo “G” (observe que existe uma grande área de óleo exposta a ação do calor em relação a um pequeno volume que se aquece). O óleo se expande e cria uma pressão hidráulica. Esta pressão empurra o pistão “C”, o qual comprime o tubo flexível “F” e movimenta a vareta “B” e a válvula “D” para se aproximar do assento “E”.

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A uma certa temperatura a expansão do óleo terá empurrado a válvula para tão perto de seu assento que somente uma quantidade mínima de condensado passará através do purgador, isto é, entrará no purgador.

Quando se forma condensado a um regime constante, a válvula ocupará uma posição que somente deixará passar essa quantidade. Quando a quantidade de condensado aumente, a água se acumula na tubulação que chega ao purgador e começa a esfria-lo. Este condensado mais frio entra no purgador e vai reduzir a pressão do óleo “G”, resultando daí que a válvula se afasta do seu assento, permitindo que maior quantidade de condensado passe ao purgador e saia por “J”. quando a quantidade do condensado diminui, a temperatura da água aumentará (porque, naturalmente, a água então estará em contato mais direto com o vapor). O aumento de temperatura expande novamente o óleo “G” e reduz a abertura da válvula.

O purgador é projetado para que se possa regular em “K”. A regulagem é uma simples operação e é feita quando o purgador está em funcionamento. O propósito de regulá-lo e deixar sua válvula numa posição determinada quando no óleo ocorrer uma expansão dada. Isto significa que se pode regular o purgador de tal maneira que sua válvula comece a se fechar a uma determinada temperatura de acordo com os requerimentos do equipamento que está sendo drenado. Esta é uma característica importante, como você verá um pouco mais adiante.

Geralmente, regula-se para uma temperatura de descarga de 100C ou menos.

Figura 8


Este purgador, se necessário, pode descarregar condensado para uma temperatura muito mais baixa. Nos equipamentos que usam aquecimento a vapor, onde não é necessário descarregar o condensado tão logo ele se forme economiza-se em consumo de vapor fazendo uso imediato de parte do calor sensível no condensado, assim como do calor latente do vapor. Regulando convenientemente o purgador, você pode graduar muito facilmente quanto tempo deve manter o condensado na linha antes de recebê-lo no purgador para descarregá-lo. Novamente, nesses equipamentos, tais como tanques com serpentinas de aquecimento, pode-se evitar o superaquecimento ou ebulição excessiva (e desperdício de vapor) regulando o purgador para que retenha o condensado quando o tanque já tenha uma determinada temperatura desejada. Isto tem o efeito de retardar temporariamente o aquecimento do tanque. Quando se necessita de mais calor o purgador deixará de escoar o condensado retido e conseqüentemente aumentará a velocidade de aquecimento.

Naturalmente, uma vez que se regulou o purgador tudo isso acontece de forma totalmente automática.

Como a válvula está sempre aberta quando fria, rapidamente descarrega o ar. Não pode se congelar ao tempo (sempre prevenir que a saída do purgador não seja elevada para evitar que ao desligar o vapor, condensado não volte e provoque inundação do purgador).

A capacidade de descarga do purgador é muito maior quando o condensado está frio (logo no início). O purgador pode ser usado com vapor superaquecido e para pressões altas (até 275 psi).

O purgador não é afetado nem por vibrações, pulsações na pressão do vapor ou golpes de aríete.


Se a pressão de vapor no purgador varia muito e rapidamente, o elemento termostático neste tipo não acompanhará as mudanças de temperatura tão rapidamente como o elemento do tipo de pressão balanceada

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(figura 8). Em grande parte, é possível, mediante uma instalação correta, contornar essa dificuldade. Mais tarde voltaremos a esse tema.

O tubo flexível da gaxeta de vedação pode ser danificado pelo condensado que contenha substâncias corrosivas.

Tipo de Expansão Metálica

O princípio de operação deste tipo de purgador, é muito parecido ao do tipo de expansão líquida. A diferença é que, ao invés de funcionar pela expansão no óleo, o movimento da válvula é obtido pela expansão de uma barra metálica.

As características gerais dos dois tipos são parecidas. Mas devido ao pequeno movimento obtido pela dilatação de uma barra metálica, por grau de variação de temperatura, do que no caso do óleo, o tipo de expansão metálica não é tão generalizado como o de expansão líquida. Pra se conseguir um movimento apreciável com a dilatação de uma barra metálica, a mesma tem de ser muito longa (geralmente elas têm 1,0 m de comprimento).

Tipo Bi-Metálico

Esta é uma outra forma do tipo metálico de expansão no qual o movimento da válvula é obtido do curvamento de uma tira de metal. Composta de 2 diferentes metais, cada uma expande com uma quantidade diferente para uma mesma mudança de temperatura. Ele é em essência, uma modernização do velho purgador do tipo tubo de Bourdon que estava em uso no começo do século.

Se unirmos duas tiras metálicas ou discos (o aço inox é mais comumente usado nos purgadores), quando aumentamos a temperatura eles tomaram uma forma curva como mostra a figura 9. O metal que se expande mais, tem que se mover mais que o outro, e portanto deverá ficar na parte exterior da curva. Quando se esfria, elas tornarão a recuperar sua forma original.

Se um dos extremos de uma tira bi-metálica é fixo e no outro for conectada uma válvula, então esta se moverá, aproximando-se ou afastando-se de seu assento, com as mudanças de temperatura que possa sofrer a tira. Assim teremos o purgador bi-metálico (figura 10).

Figura 9 Figura 10

Do mesmo modo, um conjunto de discos bi-metálicos arrumados de tal maneira que os discos vizinhos se curvam em direções opostas quando eles se dobram, ao aumentarmos a temperatura, as distâncias entre seus centros são aumentadas. Este movimento também pode ser usado para operar a válvula de um purgador (figura 11).

Você observou que a válvula do purgador da figura 10 está pelo lado de dentro do purgador, mas na figura 11 ela está pelo lado de fora, mas em ambos os casos o elemento está rodeado de vapor ou de condensado à pressão total do vapor. A forma da figura 11 é mais comum, onde os elementos sejam tiras ou discos bi-metálicos, se curvam com a temperatura trazendo a válvula que se encontra do lado de fora contra o seu assento.

Para entendermos o porque disto, nós devemos, em primeiro lugar, entender que a válvula é atuada somente pela ação de puxar ou empurrar do elemento bimetálico, mas também pela pressão do vapor a fluxo de condensado. Na figura 10 o fluxo está ajudando a válvula a se assentar e dessa forma assegura uma pressão desta no seu assento e contra a força do bimetal. Na figura 11 a pressão e o fluxo estão ajudando a empurrar a válvula do seu assento e o bimetal tem de vencer esta força antes do purgador poder se fechar.

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Existe um terceiro arranjo mostrado na figura 12, na qual se usa uma válvula de duplo assento. Como você pode ver, a pressão do vapor atua tanto na parte superior como na inferior de modo que as forças atuantes sobre ela, devido a pressão, se anulam entre si.

Não existe portanto nenhuma tendência da válvula de se aproximar ou se afastar de seu assento, exceto quando o elemento bimetálico se dilata ou se contrai.

Vamos considerar este tipo de purgador bimetálico em primeiro lugar. Uma vez que a pressão não o afeta, a abertura ou fechamento da válvula se dá somente em função das mudanças de temperatura que defletem o elemento bimetálico.

Suponhamos o purgador ligado a um espaço de vapor à pressão de 100 psi e regulado para que a válvula comece a fechar-se no momento em que o vapor rodear o elemento. Agora, chega o condensado e é coletado no corpo do purgador, porque não pode escapar devido a válvula estar fechada. Devido as perdas de calor no purgador, tanto o condensado como o elemento se esfriam, e quando esse resfriamento for suficiente, o elemento abre a válvula e o purgador descarrega. Quando chega vapor, novamente a válvula se fecha e o processo é repetido.

Figura 11 Figura 12 Figura 13

Até agora, a operação tem sido satisfatória porque foi prevista uma distância mínima da linha antes do purgador, que permite o resfriamento do condensado, sem que haja um alagamento da água no espaço de vapor. Mas, que acontece se a pressão do vapor começar a variar?

Suponhamos, que a pressão caia. Ë uma coisa muito comum na prática. Para uma pressão menor, a temperatura do vapor é também menor e portanto não pode aquecer suficientemente o bi-metal, para que o mesmo efetue seu movimento de fechar a válvula. O purgador vai então vazar vapor. Se a pressão sobe e conseqüentemente a temperatura, o elemento se dilata mais do que se estivesse a 100 psi, e o condensado tem de se esfriar muito antes que a válvula se abra. Isto vai causar um alagamento de água nos espaços de vapor.

Esta classe de purgadores bi-metálicos deve ser manualmente regulada, quando as condições de trabalho forem muito diferentes daquelas para os quais foram instalados. Uma outra desvantagem é que a válvula de duplo assento não dá um fechamento hermético e pode vazar vapor.

Agora vejamos o que acontece com um purgador de válvula de assento simples o qual é apertado pela pressão de vapor. Comentaremos primeiro o purgador mostrado na figura 10. Neste caso, o elemento está regulado para a válvula quando o vapor a 100 psi estiver no corpo do purgador. A válvula está também segura ao seu assento pela força extra produzida pela pressão do vapor que atua sobre a área do orifício. Quando o condensado chega ao purgador, não pode ser descarregado porque a válvula está fechada e começa a se esfriar. Mas agora, o bi-metal tem de ser esfriado muito mais que quando usávamos uma válvula de assento duplo, dando a ele força suficiente para separar a válvula do seu assento vencendo a pressão do vapor. Isto significa que temos de usar uma distância de linha ainda maior antes do purgador se não quisermos alagar os espaços de vapor do processo.

As condições pioram quando a pressão começa a variar. Se sobe, mantém a válvula firmemente contra o seu assento, e o alagamento aumenta mais. Se cai, a temperatura é insuficiente para defletir o bi-metal o

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necessário para manter a válvula firme no seu assento e o purgador vaza vapor. Este purgador é mesmo pior que o de válvula dupla, para trabalhar com variações de pressões de vapor e por isso mesmo se usa pouco na prática.

Agora chegamos ao sistema de válvula que se mostra na figura 11 ou com um elemento bi-metal em forma de tira como mostrado na figura 10.

Uma vez ainda, consideramos o caso em que o purgador está regulado, para que a válvula comece a se fechar quando o elemento estiver rodeado com a pressão de 100 psi. Quando chega o condensado e começa a esfriar o elemento, este último descobre que seus esforços para abrir a válvula são auxiliados pela pressão do vapor que está tentando empurrar a válvula de seu assento. Há portanto necessidade do condensado se esfriar menos e conseqüentemente a válvula será aberta em menor temperatura, e haverá menos possibilidade de alagamento nos espaços de vapor.

Agora, vamos variar a pressão do vapor e ver o que acontece. Se nós aumentarmos, a maior temperatura fará com que o bi-metal puxe a válvula fortemente contra seu assento o que é compensado em parte, pela mais alta pressão que tenta empurrar fortemente a válvula contra seu assento. Se nós reduzirmos, o contrário acontece, isto é, existe menos força do bi-metal para puxar, mas também menos força de pressão para empurrar.

Com esse arranjo portanto, chegamos muito perto de uma operação de pressão balanceada, apesar de que o ajuste para variações de pressões não é nunca tão arrumado como aquele conseguido pelo verdadeiro purgador de pressão balanceada. Ainda assim, alguns ajustes manuais são necessários quando houver grandes mudanças de pressão.

Uma variação desse tipo de purgador bi-metálico é mostrado na figura 13, no qual você verá que a válvula foi projetada em forma de labirinto, cuja posição é regulada pelo elemento bi-metálico com as mudanças de temperatura dentro do purgador. Este é na verdade, uma forma do purgador de labirinto, com uma regulagem automática, descrita na página 7.


Os purgadores bi-metálicos são normalmente de tamanho pequeno e mesmo assim podem ter uma grande capacidade de descarga de condensado.

Quando fria a válvula está completamente aberta o que significa dizer que o ar é descarregado livremente no início do funcionamento e a capacidade de descarga é tanto maior quanto maior for a quantidade de condensado a ser descarregado. Com um projeto apropriado do corpo e uma descarga livre na saída do corpo, o purgador poderá trabalhar ao tempo sem se congelar.

Os golpes de aríete e o condensado com substâncias corrosivas não afetam tanto esse tipo, como os de pressão balanceada.

Podem ser usados com altas pressões e com vapor superaquecido.

Podem trabalhar com um limite maior de pressões de vapor sem necessidade de mudar as dimensões do orifício da válvula, mas a posição da válvula deve sempre ser reajustada.


Os purgadores bi-metálicos, porque são, em princípio, sensíveis à temperatura, não se ajustam, sem auxílio, com muita precisão e mudanças consideráveis de pressão. Geralmente são providos de alguma espécie de ajuste manual da posição da válvula, e assim podem ser ajustados para dar melhores resultados a uma determinada pressão.

Eles são ajustados para formar um alagamento do equipamento ou ponto a ser drenado, de tal ordem que impeça vazamento de vapor em seguida a uma mudança de pressão. Isso os torna pouco eficientes, quando necessitamos descarregar o condensado tão logo ele se forme. Esta necessidade de regulação dá bastante trabalho de manutenção, especialmente porque alguns bi-metais formam um conjunto. Eles não respondem, normalmente, rapidamente a mudanças nas cargas, porque o bi-metal leva tempo para reagir às variações de temperatura.

Grupo Termodinâmico

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Os purgadores do grupo termodinâmico são muito simples mecanicamente. Como você pode ver pela figura 14, possui um corpo ou massa “A”, que liga as conexões de entrada e saída; uma tampa superior “B” e um disco (que é livre para se movimentar dentro da tampa). E isso é tudo.

O corpo possui dois anéis de assentos concêntricos usinados nele; um “D” ao redor do orifício de entrada “E” e outro “F” próximo da tampa. Entre os dois anéis de assento está a passagem de descarga “G”. Esses dois assentos bem como o disco “C” são retificados com precisão para que o último ao se assentar, o faça em ambos anéis, selando a entrada da saída e permitindo que o purgador se feche hermeticamente.

Você observará também, que a tampa superior possui um ressalto “H”, que limita o curso do movimento do disco para cima, de tal maneira, que sempre existe um espaço livre entre a superfície do disco e a parte inferior da tampa. Este espaço se chama câmara de controle, e veremos adiante que esse espaço desempenha um papel muito importante no funcionamento deste purgador. Quando o disco se assenta nos anéis, o anel “F” separa esta câmara de controla da saída.

Vejamos agora como funciona este purgador. Suponhamos que o purgador está instalado em uma certa parte da fábrica onde o vapor ainda não foi ligado. Quando abrimos a válvula de vapor o primeiro que vai passar é o ar e o condensado. Comparativamente eles vão a baixa pressão e passam pelo orifício de entrada “E”, levantam o disco “C” e ecoam deste o centro do disco radialmente para fora, no espaço entre os dois anéis de assento “D” e “F”, desçam pela passagem de descarga “G” e são descarregados.

À medida que sobe a temperatura no processo a pressão no espaço de vapor aumenta e começa a empurrar o condensado com mais velocidade através do purgador. O condensado vai também absorvendo maior temperatura e como a pressão se reduz ao passar da entrada à saída pelo purgador, uma parte dele se vaporiza instantaneamente.

Figura 14 Figura 15

Ao acontecer isso com o purgador termodinâmico, teremos uma mistura de vapor de reevaporação e condensado, escoando radialmente através da área inferior do disco desde o seu centro até suas bordas. Como o vapor reevaporado ocupa um volume maior que o mesmo peso de condensado, isto também ajuda a aumentar a velocidade do fluxo (figura 15). À medida que o condensado vai aumentando sua temperatura, se forma mais e mais vapor reevaporado, e proporcionalmente maior será a velocidade do fluxo através da área inferior do disco.

Agora uma coisa muito curiosa e interessante acontece. O disco começa a se abaixar até os anéis de assento. Por que isso? Vamos fazer uma simples experiência. Pegue uma tira de papel e segure-a com um dedo abaixo de seus lábios. Agora, sopre um jato de ar diretamente para frente e imediatamente a tira de papel que estava caída sob sua mão é forçada a levantar-se até ficar quase na horizontal. Isso é o que acontece ao disco do nosso purgador termodinâmico.

Se pensarmos cuidadosamente acerca dessa experiência, chegaremos à conclusão de que o fato reside em alterarmos o equilíbrio das pressões que atuam em ambos os lados da tira de papel. Antes de começarmos a soprar existia a mesma pressão atmosférica agindo sobre as superfícies superior e inferior do papel, equilibrando-se entre si, e o papel já se apoiava na sua mão devido ao seu próprio peso.

Quando nós sopramos fizemos com que a pressão sobre a superfície inferior fosse reduzida e ficasse menor que a pressão atmosférica. Dessa maneira a pressão maior (atmosférica) que agia sobre a superfície inferior pode levantar o papel.

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Muito tempo atrás um físico de nome Bernoulli deduziu um teorema o qual diz: Num fluido em movimento a pressão total é a mesma em todos os seus pontos. Essa pressão total é composta das chamadas pressões estáticas e dinâmicas. A pressão estática é simplesmente aquela que poderia ser medida com um manômetro e a pressão dinâmica é a que se produziria se as partículas do fluido em movimento fossem detidas de repente por um obstáculo. Obviamente, quanto mais rápido for o movimento das partículas com mais força elas se chocarão com o obstáculo e de fato, a pressão dinâmica cresce proporcionalmente ao quadrado da velocidade do fluxo.

Se a pressão total permanece constante, e a pressão dinâmica, em nosso condensado a vapor reevaporado, aumenta à medida que passa pelo orifício do purgador (é o obstáculo) então é claro que a pressão estática deve diminuir. É esta queda na pressão estática que faz o disco se aproximar de seus assentos como também é ela que faz a tira de papel da nossa experiência subir.

Mas, à medida que o disco se aproximar dos anéis de assento, chegará o momento em que ele vai começar a obstruir a passagem do fluxo. Isto causará uma diminuição na velocidade e por conseguinte, uma queda de pressão dinâmica. Em contra balanço, a pressão estática subirá e se não fizermos alguma coisa, o disco se afastará de seus anéis de assento novamente. Aqui a câmara de controle começa a cumprir seu papel. Quando fluxo do condensado e vapor reevaporado, ambos com velocidade, se chocam com o centro do disco, são radialmente deflectados para a borda desta e batem contra tampa “B” e parte deles passa pela folga que existe entre a tampa-disco para a parte superior ou seja câmara de controle enchendo-a completamente (figura 16). Nela se detém, produzindo, de acordo com Bernoulli, pressão estática, a qual atua sobre a área superior do disco. Isto é suficiente para vencer a pressão de entrada que está atuando somente em uma pequena área (igual ao do orifício de entrada) no centro do disco. Como resultado, o disco é forçado firmemente contra seus assentos (figura 17).

Figura 16 Figura 17 Figura 18

Nesta posição fechada a entrada está interrompida da saída, pois está selada pelo anel interno do assento “D” e o vapor reevaporado mais o condensado estão aprisionados na câmara de controle pelo anel exterior do assento “F”. Assim sendo, como poderá o purgador abrir-se novamente? De fato, o calor é perdido na câmara de controle através da tampa para a atmosfera, e através do corpo do purgador o condensado que está se acumulando na entrada, entrega seu calor também a atmosfera. Isto causa a perda de pressão sobre o disco até que ele não seja mais suficientemente forte para segurar o disco em baixo contra a pressão de entrada e então ele se levanta e o purgador novamente descarrega condensado.

Se por acaso não houver condensado pronto para ser descarregado ao abrir-se o purgador, uma pequena quantidade de vapor de alta pressão passará através dele e fará com que o disco se assente rapidamente. Agora nós veremos porque esse purgador é chamado termodinâmico. Ele se abre devido às perdas térmicas da cabeça da tampa e fecha-se devido à dinâmica do vapor ou condensado reevaporado.

A figura 18 mostra um purgador termodinâmico mais sofisticado. Como você pode observar, ele tem um filtro anexo ao corpo. Como é importante que o disco assente mais firmemente nos seus assentos por muitos ciclos durante o funcionamento, tanto o disco como o corpo são construídos de aço inoxidável endurecido termicamente para resistir ao desgaste.

Se você examinar o disco verá que um dos seus lados é plano e o outro apresenta ranhuras concêntricas. O purgador é normalmente usado com essas ranhuras pelo lado de baixo dos assentos.

A aproximação do disco de seus assentos é atrasada e demorada devido a essas ranhuras que quebram o fluxo suavizando-o e provocando uma queda de pressão estática que permite ao condensado chegar aproximadamente a temperatura do vapor. Então, o vapor reevaporado, criado pelo condensado quente, vence o efeito das ranhuras e a velocidade volta a ser suficientemente alta para assentar o disco.

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Se invertermos o disco de tal modo que, o lado plano fique virado para os assentos, a seqüência de fluxo é suavizada e o purgador se fechará quando o condensado estiver ainda a 30F abaixo da temperatura do vapor. Devido a esta temperatura mais baixa, o purgador descarregará menos vapor reevaporado e ficará algum condensado no processo quando ele se fechar. Em algumas instalações, isto não é importante, mas se for de importância drenar todo o condensado, use então o purgador com o lado das ranhuras do disco virado para os assentos.


Os purgadores termodinâmicos podem trabalhar no regime completo de pressões, até a máxima para a qual os materiais usados são apropriados, sem qualquer ajuste ou mudança nas dimensões da válvula.

Podem ser usados para vapor superaquecido e altas pressões.

Golpes de aríete ou vibrações não os danificam.

Não são sujeitos a se quebrarem se forem instalados de tal maneira que o disco esteja em um plano vertical e se descarregam a atmosfera. Porém nessa posição podem sofrer um desgastes nas bordas do disco.

São de tamanho reduzido e mesmo assim têm grande capacidade de descarga de condensado.

Têm somente uma parte móvel – o disco de aço inoxidável endurecido.

Já que todas as partes são de aço inoxidável, eles podem trabalhar com condensado corrosivo.


Os purgadores termodinâmicos não trabalham sem uma pressão de entrada menor que 3,5 psi ou se a pressão de descarga sobe mais de 80% da pressão de entrada. Isto é devido, am ambas as circunstâncias, porque a velocidade do fluxo caminhando por baixo do disco permanece muito reduzida para que se tenha a baixa pressão necessária.

Se ao começar, a pressão de entrada do purgador aumenta lentamente, pode descarregar muito ar. Mas se a pressão aumentar rapidamente, o ar pode fechar o purgador da mesma forma que faz o vapor e o purgador ficará com ar preso.

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apostila purgadores

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