Purgadores

         Os purgadores de vapor são equipamentos (válvulas automáticas) que separam e eliminam o condensado das linhas de vapor e dos aparelhos de aquecimento. Neles, somente o condensado deve ser descarregado, sendo, por isso, separado de todo o vapor. Seu descarregamento pode ser feito diretamente para a atmosfera (descarga livre) ou para uma linha de condensado (descarga fechada). Os tipos mais comuns de descarga são os que usam a temperatura, os que usam a diferença nas gravidades específicas de condensado e vapor e os que usam a mudança de pressão ocasionada pela mudança de temperatura e pela energia cinética.

      Um exemplo prático de sua aplicação é no aquecimento de um fluido em uma chaleira encamisada. Conforme o vapor entra, o fluido é aquecido gradualmente. Então, quando o fluido é aquecido até a temperatura que o vapor é capaz de realizar esse trabalho, ele se condensa, tornando menor a área de transferência de calor, e, por esse motivo, sendo necessária sua remoção. Com a instalação de um purgador, apenas o condensado é removido, não ocorrendo perda de vapor. Caso apenas uma válvula fosse instalada, tanto o condensado quanto o vapor seriam removidos, sendo este um método eficiente. Por isso é preferível utilizar um purgador de vapor ao invés de uma válvula.

Sua principal utilização é na eliminação de condensado das tubulações de vapor (drenagem de tubulação) e na retenção de vapor nos aparelhos de aquecimento que utilizam o próprio vapor (aquecedores, refervedores, serpentinas de aquecimento, autoclaves e estufas).

           Os principais tipos de purgadores a vapor são: purgadores mecânicos, que agem por diferença de densidade, sendo estes divididos em purgadores de bóia, de panela invertida e de panela aberta; purgadores termostáticos, os quais agem por diferença de temperatura, sendo divididos em purgadores de expansão metálica, de expansão líquida e de expansão balanceada (de fole); e os purgadores especiais, sendo divididos em purgadores termodinâmicos e de impulso.

·         Purgadores de bóia

Não permitem a saída de ar e outros gases que não se condensam e sua descarga, dependendo da quantidade de condensado, pode ser contínua ou intermitente. São utilizados para reter o vapor na saída de aparelhos de aquecimento.

·         Purgadores de panela invertida

Ocorre eliminação de ar caso a saída de condensado não for contínua e também de forma moderada. Para entrar em funcionamento precisa estar escorvado. É utilizado na drenagem de tubos de vapor para quaisquer valores de temperatura e pressão.

·         Purgadores de panela aberta

Possuem uso e funcionamento semelhantes aos purgadores de panela invertida.

·         Purgadores de expansão metálica

Seu funcionamento se deve à diferença de temperatura, na mesma pressão, entre o vapor e o condensado. São utilizados para eliminar ar e outros gases incondensáveis das linhas de vapor de grande diâmetro. Suas principais vantagens são o seu pequeno porte e reduzida massa, podem trabalhar a qualquer pressão, vibrações e movimentos da tubulação não afetam seu funcionamento e removem o ar com grande facilidade.

·         Purgadores de expansão de líquido

Funcionam a partir do aquecimento do líquido, o qual expande e fecha o purgador. É um dos mais simples tipos de purgadores e é possível ajustá-lo a partir da temperatura de retirada do condensado. No entanto, é ajustado para apenas uma determinada temperatura e pressão.

·         Purgadores de pressão balanceada (de fole)

Funcionam a partir do vapor que empurra o pistão no centro do purgador e bloqueia a passagem de condensado. É empregado em baixas pressões e quando há um elevado volume de ar para ser eliminado. Não pode ser utilizado para trabalhar com vapor superaquecido e a descarga de condensado é intermitente, demorada e com elevada perda de vapor. Sua principal vantagem está relacionada com a possibilidade de funcionar em um intervalo definido de temperatura e pressão.

·         Purgadores termodinâmicos

São utilizados para a drenagem de linhas de vapor e para linhas de aquecimento desde que a quantidade de condensado gerado não seja muito elevada. Não deve ser utilizado quando a contrapressão do condensado for maior que 50% da pressão do vapor. São aparelhos de construção e manutenção mais simples, mais baratos e pequenos, sendo por isso utilizados onde não há muita quantidade de condensado. Pode ser empregados em altas temperaturas e pressões. São inteiramente construídos de aço inoxidável.

·         Purgadores de impulso

Funcionam a partir do levantamento da peça móvel do purgador (pistão), com a posterior queda da mesma e saída do condensado. Com a diminuição da pressão, ela começa novamente a aumentar e o ciclo se repete, expulsando o condensado em impulsos intermitentes.

Como escolher o melhor tipo de purgador?

Tipo	Pressão máxima de vapor (kg/cm²)	Capacidade máxima (kg/h)	Permite descarga contínua?	Eliminação do ar	Perda de vapor	Necessidade de manutenção
Bóia	35	50000	Sim	Pode ser	Pouca	Regular
Panela invertida	180	15000	Não	Sim	Pouca	Muita
Panela aberta	100	6000	Não	Sim	Pouca	Muita
Expansão metálica	50	4000	Pode ser	Sim	Muita	Regular
Expansão líquida	35	4000	Pode ser	Sim	Muita	Regular
Pressão balanceada	35	1000	Pode ser	Sim	Muita	Regular
Termodinâmico	100	3000	Não	Sim	Regular	Quase nenhuma
Impulso	100	5000	Não	Não	Regular	Quase nenhuma

      Vídeo ilustrando o funcionamento de um purgador: http://www.youtube.com/watch?v=Qk0cUaIj19A

Referências: http://site.sfinternational.com.br/pt/produtos/purgadores acesso em 18/10/2014
http://www.engenhariamecanicasm.xpg.com.br/tubuVII.pdf acesso em 18/10/2014
ftp://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TM141/aula04-USP.pdf acesso em 18/10/2014