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ENGENHARIA DE PRODUÇÃOINSTALAÇÕES INDUSTRIAIS
Prof. Jorge Marques
Aula 16INSTALAÇÕES DE VAPOR (cont.)
Fontes ConsultadasMACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas
Captação e remoção do condensado
• Ao transferir calor nos processos ou nas tubulações, ou ainda 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 da caldeira.– O condensado é bombeado diretamente do
trocador de calor para o tanque. Neste caso a própria pressão do vapor fornece a energia necessária para transportar o condensado.
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 norminal.
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.
Perdas de cargas precisam ser consideradas
= velocidade do condensado (10 m/s)
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 1,26.10-5/°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.