O que é uma válvula de purga? Válvula de purga de caldeira

O que é uma válvula de purga?

Válvula de purga é geralmente usado em caldeiras para descarregar sólidos dissolvidos da água da caldeira. Estas válvulas são montadas no dreno da caldeira. Dependendo do projeto e uso da caldeira, uma ou mais válvulas de purga podem ser utilizadas na caldeira.

A purga da caldeira utiliza água intencionalmente desperdiçada da caldeira para evitar a concentração de impurezas à medida que o vapor continua a evaporar. A água é forçada a sair da caldeira sob certa pressão de vapor.

Operação da válvula de purga

Normalmente são acoplados aos equipamentos em processo cujo fluido de trabalho é a água. Quando a água contém impurezas sólidas e parte da água é continuamente evaporada com algum mecanismo como vaporização em caldeiras ou extração em torres de resfriamento, aumenta o acúmulo de impurezas sólidas na água deixada após a evaporação. Se o acúmulo de impurezas sólidas aumentar muito elas passam a se depositar na superfície do equipamento e resultam no bloqueio do caminho do fluxo do líquido e então os processos nos quais a transferência de calor é necessária para a operação podem enfrentar dificuldades em seu funcionamento.

No caso de operação de caldeira, a precipitação de impurezas é maior no local onde a água é convertida em vapor. Assim a incrustação formada atuará como camada isolante que desvia o fluxo de calor através do equipamento. Quando a espessura da incrustação aumenta, a taxa na qual o vapor está sendo gerado diminui porque a taxa na qual o calor flui está diminuindo. A superfície metálica também pode ser danificada devido ao aumento da temperatura se a superfície metálica for devido ao acúmulo de calor.

Por que usar válvulas Blowdown?

A caldeira a vapor evapora a água líquida para formar vapor ou água gasosa. E é necessário, de acordo com a aplicação da caldeira, solicitar suplemento frequente de água de alimentação da caldeira, para produzir vapor continuamente.

A água é um solvente poderoso que dissolve pequenas quantidades de sólidos em tubulações e vasos, incluindo caldeiras. A evaporação contínua do vapor concentra as impurezas dissolvidas até atingirem um nível que pode prejudicar a produção de vapor na caldeira.

Sem purga, as impurezas atingirão níveis de saturação e começarão a se depositar na caldeira. A concentração de impurezas é maior perto da superfície de troca de calor onde o vapor é produzido. Espera-se que a precipitação ocorra nessas superfícies de troca de calor na forma de depósitos de incrustações. Depósitos formadores de incrustações isolam a superfície de troca de calor, inicialmente reduzindo a taxa de geração de vapor e potencialmente fazendo com que os metais da caldeira atinjam temperaturas de falha.

Uma pequena quantidade de água é continuamente descarregada da caldeira por purga superficial para remover impurezas dissolvidas na caldeira. O método mais eficaz é retirar a água com maior teor de impurezas, que se encontra no local onde o vapor é separado do tambor de vapor na parte superior da caldeira.

Aplicações de válvulas de purga

As válvulas de purga são amplamente utilizadas em:

Embarcações e equipamentos para evitar sua contribuição durante incidentes explosivos ou de incêndio.
Sistemas de compressores para aliviar a pressão retida durante o desligamento.
Caldeiras industriais, trocadores de calor e torres de resfriamento controlam o nível de sólidos dissolvidos e suspensos na água.
Em tubulações para remoção de materiais indesejados.

Procedimentos usados na válvula de purga

feche as válvulas de abastecimento de vapor e água e, em seguida, abra as válvulas de drenagem.
abra a válvula de vapor superior por alguns segundos e feche-a para permitir o acesso ao lado do vapor.
abra a válvula inferior de água por alguns segundos, depois feche-a e sopre do lado da água. Agora feche a válvula de drenagem.
abra a válvula de água e, em seguida, abra a válvula de vapor.
feche as válvulas de abastecimento de vapor e água e, em seguida, abra as válvulas de drenagem.
abra a válvula de vapor superior por alguns segundos e feche-a para permitir o acesso ao lado do vapor.
abra a válvula inferior de água por alguns segundos, depois feche-a e sopre do lado da água. Agora feche a válvula de drenagem.
abra a válvula de água e, em seguida, abra a válvula de vapor.

Tipo de válvula de purga

Válvula de purga de superfície

A purga da superfície geralmente é alimentada em tanques flash e trocadores de calor para recuperação de calor. O vapor flash pode ser usado em aquecedores de alimentação.

A purga de superfície oferece outras vantagens das condições operacionais em estado estacionário. Alguns tratamentos de água de caldeira resultam na precipitação de impurezas porque se espera que partículas insolúveis se depositem no fundo da caldeira antes de serem aprisionadas na água que circula através da superfície de troca de calor. Esses tratamentos de água geralmente envolvem a formação de compostos de lodo para reter essas partículas, e a caldeira destinada a esse tratamento de água inclui uma estrutura chamada balde de lama no fundo da caldeira.

Eles são usados quando a precipitação de impurezas sólidas é relativamente mais lenta. O projeto mais simples da válvula de purga de superfície é aquele tubo próximo à superfície do nível da água inserido e a água através da válvula pode fluir para fora. Permitiu que o equipamento operasse continuamente em condições de estado estacionário. Quando são usados em caldeiras, o fluxo de água que sai é enviado para o tanque de vaporização, onde é vaporizado e vaporizado e, em seguida, aquece a água de alimentação.

Para um projeto mais eficiente, uma junta giratória é usada e, em seguida, tubos de comprimento curto são suspensos em um flutuador. Com a ajuda deste mecanismo, pode-se coletar o óleo que está flutuando na superfície da água, pois se o óleo não for removido resulta em formação de espuma no interior da caldeira. A purga de superfície geralmente alimenta o trocador de calor e o tanque flash para a recuperação de calor. Essas válvulas fluem continuamente um pequeno volume de água da caldeira para eliminar as impurezas dissolvidas presentes. São muito eficazes para retirar a água onde a concentração de impurezas é maior e as águas onde as impurezas são muito elevadas se encontram onde o vapor se separou na caldeira.

Válvula de purga inferior

O mais simples é o tubo que entra no tambor de vapor a um nível normal de água, enquanto o arranjo mais complexo é conectar a junta giratória ao tubo de modo que o comprimento do tubo suspenso pela bóia seja menor. Os skimmers podem ser mais eficazes na remoção da mancha de óleo, que de outra forma causaria espuma.

A purga do fundo envolve a abertura periódica de uma válvula no barril de lama para permitir que a pressão da caldeira drene o lodo acumulado na caldeira. Uma junta de drenagem semelhante na parte inferior do coletor da parede de água reduz a frequência de purga. Várias purgas curtas removeram o lodo com mais eficiência do que uma única purga contínua. Eventos de purga mais curtos resultarão em pouca variação nos níveis de água da caldeira e são mais seguros durante períodos de alta demanda de vapor. A linha de purga inferior drena a parte mais baixa da caldeira, podendo ser utilizada para manutenção da caldeira de descarga.

O diâmetro do tubo de drenagem inferior deve ser grande o suficiente para minimizar o risco de entupimento do lodo cozido. As caldeiras modernas descarregam a purga inferior no tanque de purga, que pode piscar e descarregar o vapor para cima sem transportar água que possa causar combustão. Uma tubulação próxima ao fundo do reservatório mantém o nível da água abaixo do ponto de entrada do reservatório e permite que a água mais fria remanescente de um evento anterior do reservatório seja drenada primeiro do reservatório.

Como as válvulas de purga minimizam a corrosão?

Duas válvulas de drenagem inferiores são geralmente usadas em série. Uma válvula é usada como válvula de vedação e a outra como válvula de purga. A válvula de vedação geralmente é aberta primeiro e fechada por último. Ambos abrem totalmente rapidamente para minimizar a corrosão nas superfícies da sede e do disco.
Se houver resistência ao tentar fechar a válvula, reabra a válvula para eliminar as partículas, de modo a não prender partículas de incrustações ou ferrugem na válvula.
Sempre que a caldeira é desligada para manutenção, a válvula de drenagem inferior geralmente é reconstruída ou substituída.