Seleção de Armadilhas de Vapor - Equipamentos de Restaurante, Transferência e Armazenamento de Óleo, Equipamentos Hospitalares

Tabelas de seleção e orientação sobre a escolha de armadilhas para uma variedade de processos diferentes são incluídas neste tutorial, incluindo fornos a vapor, tanques de armazenamento e autoclaves.

Seleção de Armadilhas de Vapor

Legenda:

A - Melhor escolha.

B - Alternativa aceitável. 1 - Com purgador de ar em paralelo.

2- Na extremidade de uma perna de resfriamento sem isolamento. Comprimento mínimo 1 m.

3- Usar armadilhas especiais de rastreamento que oferecem opção de descarga em temperatura fixa.

4- Se o equipamento for controlado por temperatura, pode ser necessária uma combinação de bomba de condensado e armadilha.

5- Com cápsula próxima à temperatura do vapor.

6- Equipado com disco anti-vinculação aérea.

Equipamentos de Restaurante

A - Melhor escolha, B - Alternativa aceitável,

1(purgador de ar em paralelo), 2 (com perna de resfriamento de 1 m), 5 (cápsula ‘próxima ao vapor’). Caldeirões de restaurante

Embora semelhantes em construção às panelas de processo com jaqueta, os caldeirões de restaurante normalmente não têm a mesma necessidade de aquecimento rápido, consequentemente a pressão do vapor é normalmente menor. As cargas de condensado serão normalmente muito menores. Embora a remoção de ar e condensado não seja tão crítica, os purgadores de ar ainda podem ser úteis na redução do tempo de aquecimento.

Caldeirões basculantes

A Figura 11.6.1 mostra uma armadilha termostática de pressão equilibrada drenando uma panela basculante de ebulição lenta. Um purgador de ar de pressão equilibrada (instalado conforme mostrado) acelerará a fervura de, por exemplo, 140 litros de sopa em cerca de 20 minutos. Se um cozimento mais rápido for uma vantagem, um purgador de ar deve ser instalado. Uma boa alternativa à armadilha de pressão equilibrada é uma armadilha de flutuador com liberação de bloqueio de vapor. Caldeirões de pedestal A maneira correta de drenar caldeirões de pedestal é usar uma armadilha termostática de pressão equilibrada e um filtro. Para operação eficiente, deve ser instalada a cerca de 1 m da saída na extremidade da perna de resfriamento (Figura 11.6.2). Geralmente não há necessidade de instalar um purgador de ar neste tipo de panela. Fornos a vapor e chapas aquecidas

A Figura 11.6.3 mostra um layout ideal para drenagem e purga de ar de fornos a vapor. Existem três características vitais:

• A entrada de vapor deve ser drenada logo antes da válvula de entrada por uma armadilha termostática de pressão equilibrada. • Cada saída de compartimento deve ter uma armadilha semelhante diretamente na saída, mas sem filtro (para permitir que o condensado oleoso passe antes que a grama esfrie). • As armadilhas que drenam os compartimentos e os purgadores de ar devem ser equipados com elementos próximos ao vapor. Os fornos devem ser purgados com vapor após o término do cozimento. A Figura 11.6.4 mostra uma chapa de cozinha equipada com um filtro tipo Fig 5, acoplado diretamente a uma armadilha termostática de pressão equilibrada, uma combinação ideal para esta aplicação.

Transferência / Armazenamento de Óleo

A - Melhor escolha, B - Alternativa aceitável, 1 (purgador de ar em paralelo), 2 (com perna de resfriamento de 1 m), 5 (cápsula ‘próxima ao vapor’), 6(disco anti-vinculação aérea). Tanques de armazenamento

Óleo e outros fluidos são armazenados em tanques aquecidos por serpentinas ou outras formas de aquecimento, sozinhos ou em combinação com aquecedores de saída, para fornecer a temperatura correta para bombeamento. Aquecedores de linha elevam a temperatura do óleo combustível à necessária para queima ou uso em processo.

Existem várias maneiras de aquecer tanques de armazenamento de pequeno a médio porte, como com serpentinas (Figura 11.6.5) distribuídas pelo fundo do tanque, ou com aquecedores de ‘baioneta’ ou ‘campo’ (Figura 11.6.6).

Nessas situações, um tubo grande, selado em ambas as extremidades, é fixado através da lateral do tanque. O vapor é alimentado na extremidade distal por um tubo interno e o condensado é removido da extremidade mais próxima. Entretanto, em tanques maiores, um dos métodos mais utilizados é a instalação de vários aquecedores especiais servidos por um anel interno, conforme as Figuras 11.6.7 e 11.6.8.

Com todas as configurações de serpentinas, é essencial que cada seção de tubo ou cada aquecedor seja drenado separadamente por uma armadilha.

Serpentinas longas são suscetíveis a golpe de aríete, pois coletam condensado ao longo de seu comprimento. Por isso, faz sentido que as serpentinas sejam projetadas com uma queda constante na direção do fluxo de vapor. A armadilha de flutuador termostática moderna é equipada para resistir a altos níveis de golpe de aríete, mas se os sintomas forem extremos, uma armadilha de balde invertido ou de pressão equilibrada é uma boa escolha. Pode ser necessário isolar as armadilhas de flutuador termostática para protegê-las contra danos por congelamento. A armadilha de balde invertido pode exigir um purgador de ar separado instalado em paralelo para remover ar da serpentina na partida. Baterias de aquecedores de óleo

Estes são trocadores de calor de estágio único ou múltiplo e devem ser tratados de maneira semelhante aos aquecedores de saída. Cada estágio deve ser drenado individualmente por uma armadilha e, como frequentemente são instalados em ambientes internos onde as armadilhas não correm risco de congelamento, armadilhas de flutuador termostática são a melhor escolha.

Aquecedores de saída

Um aquecedor de saída é um trocador de calor casco e tubo instalado na lateral de um tanque de armazenamento, que aquece o óleo localmente à medida que é bombeado para fora do tanque. O controle automático de temperatura é usual e a Figura 11.6.9 mostra um controle auto-ajustável Spirax Sarco com o sensor na saída de óleo, acionando uma válvula no fornecimento de vapor.

A primeira opção é usar uma armadilha de flutuador termostática. Se exposta aos elementos, deve ser isolada. É normal que o condensado seja descartado devido ao risco de contaminação pelo óleo, mas se o condensado estiver sendo retornado e elevado a um coletor de retorno, não é recomendado que seja elevado por sua própria pressão, pois inundação e golpe de aríete são prováveis em cargas leves. Uma instalação de bomba/armadilha pode ser usada nessas condições. Linhas de rastreamento

As linhas de rastreamento devem ser dispostas para cair na direção do fluxo de vapor e não devem exceder 25 metros de comprimento para rastreadores de 10 mm ou 50 metros para todos os tamanhos maiores, sendo cada extensão drenada por uma armadilha de rastreamento termostática de pressão equilibrada ou uma armadilha termodinâmica. É preferível executar rastreadores únicos próximos ao fundo da linha de produto e, onde for necessário passar por flanges, isso deve ser feito com um loop horizontal para ajudar a manter uma queda contínua em direção à armadilha. O rastreamento de tubos de óleo normalmente não é considerado ‘crítico’ e, onde o condensado é descartado, uma armadilha bimetálica ou uma armadilha de rastreamento termostática de pressão equilibrada (no modo de descarga em temperatura constante) pode ser usada. Isso conservará energia e evitará vapor flash antiestético. No entanto, se o rastreamento crítico for considerado essencial, uma armadilha termodinâmica ou de pressão equilibrada, descarregando próximo à saturação do vapor, deve ser usada.

Um método conveniente de fornecer vapor a um grande número de rastreadores em linhas de processo e para drenar condensado deles é usar coletores de distribuição e coleta. Estes são mostrados na Figura 11.6.11, juntamente com armadilhas de vapor universais e conectores de tubulação com válvulas de isolamento integradas. Estes permitem que as armadilhas sejam trocadas rapidamente e sem tempo de inatividade. Tubos com jaqueta

Quando a temperatura do produto é crítica (devido ao perigo de solidificação, queima ou vaporização), a tubulação completa do produto é ‘rastreada’ com uma jaqueta de vapor. Esta aplicação é frequentemente vista em plantas de ‘enxofre’.

Tubos com jaqueta são geralmente construídos em comprimentos de não mais que 6 m e, idealmente, cada extensão deve ser drenada separadamente usando uma armadilha de rastreamento termostática de pressão equilibrada (Figura 11.6.12), ou uma armadilha TD.

No entanto, é bastante prático unir até 4 extensões, mas é importante unir as jaquetas tanto na parte superior quanto inferior (Figura 11.6.13) para que o vapor e o condensado possam fluir livremente e independentemente. Vale notar que, como muitos tubos com jaqueta estão expostos aos elementos, os corpos de aço das armadilhas termodinâmicas e de pressão equilibrada não são danificados pelo congelamento.

Equipamentos Hospitalares

A - Melhor escolha, B - Alternativa aceitável, 5 (cápsula ‘próxima ao vapor’). A drenagem e purga de ar de esterilizadores de alto vácuo modernos é muito importante e o fabricante normalmente fornece o equipamento de drenagem necessário junto com a máquina. A Figura 11.6.14 mostra um autoclave abastecido com vapor de planta para a jaqueta e vapor filtrado para a câmara. O vapor fornecido à câmara deve ser seco, portanto um separador drenado por uma armadilha de flutuador termostática deve ser instalado na linha de vapor. Para a câmara, uma armadilha termostática de pressão equilibrada com cápsula próxima ao vapor pode ser usada com sucesso. Em unidades grandes, uma armadilha de flutuador termostática pode ser necessária. Um filtro para proteger a armadilha é importante, pois capturará qualquer material fibroso ou vidro quebrado. Se a entrada de vapor na jaqueta estiver no fundo ou em uma extremidade, um purgador de ar no topo ou na extremidade oposta proporcionará melhor aquecimento. A jaqueta pode ser drenada com uma unidade armadilha-filtro termostática de pressão equilibrada.

Em novos sistemas, há uma exigência crescente de usar tubulação e acessórios totalmente em aço inoxidável para cumprir normas europeias e internacionais. Em muitos casos, isso exigirá o uso de armadilhas de vapor em aço inoxidável 316L.