A História dos Purgadores de Vapor #1

Como Era Antes da Invenção dos Purgadores de Vapor?

A humanidade começou a usar o vapor na indústria logo após a Revolução Industrial no século XVIII. Inicialmente, o vapor era usado como uma força motriz, para acionar bombas, mover locomotivas e similares.

Após certo tempo, o uso do vapor como força motriz declinou e ao invés disso o vapor começou a ser mais usado como fonte térmica.

Como se sabe, uma característica do vapor é que ele se condensa e muda para condensado quando se usa calor. No início, o condensado era removido ou pela abertura periódica de uma válvula para purgar o condensado ou deixando uma válvula levemente aberta o tempo todo para descarregar o condensado ao mesmo tempo em que vazava vapor (abordamos esse assunto na Teoria do Vapor: O que é um Purgador de Vapor?).

A História dos Purgadores de Vapor

Remover o condensado operando uma válvula manualmente não é apenas incômodo, mas também causa o vazamento de vapor. Conforme crescia o número de aplicações que usam vapor, foi desenvolvida uma válvula para remover o condensado automaticamente e esse foi o nascimento do purgador de vapor.

O primeiro purgador de vapor que apareceu foi um purgador de vapor tipo balde, desenvolvido na primeira metade do século XVIII. Os tipos desenvolvidos nos primeiros anos dos purgadores de vapor eram de um tipo de metal expansivo ao redor de 1860, e então de um tipo de impulso um pouco mais tarde, aproximadamente em 1930. Finalmente, por volta de 1940, foi desenvolvido o tipo disco com o qual estamos familiarizados. A mais nova tecnologia é o purgador de boia livre, que foi colocado em uso pela primeira vez em 1966. Vistas transversais e resumos de cada tipo de purgador de vapor encontram-se abaixo.

As vistas transversais apresentam as versões atuais de cada tipo de purgador.

Início do Século XVIII – Tipo Balde

Tipo Balde Invertido Atual

Através da flutuação do balde cilíndrico, a válvula no topo abre e fecha para descarregar o condensado intermitentemente. De forma diferente do purgador mostrado na vista transversal (Tipo Balde Invertido), nos primeiro purgadores do tipo balde o topo do ‘balde’ ficava aberto (Tipo Balde Aberto).

Década de 1860 – Tipo Metal Expansível

Tipo Bimetálico Atual

No início, era usada uma haste metálica reta, que podia expandir-se quando a temperatura ficasse alta, fechando a válvula localizada no final da haste. Este tipo de purgador não é mais usado atualmente, tendo sido substituído por purgadores do tipo bimetálico.

Dois tipos de metal com diferentes coeficientes térmicos de expansão e combinados em um elemento bimetálico. Quando a temperatura ambiente varia, o formato do elemento bimetálico muda, controlando a abertura e o fechamento da válvula e da descarga do condensado.

Década de 1930 – Tipo Impulso

Tipo Impulso Atual

A partir do exterior, o parafuso de ajuste é usado para estabelecer a quantidade de vapor que flui através do flange da válvula do pistão e a quantidade de vapor que flui para fora do orifício através do centro da válvula do pistão. O movimento para cima e para baixo da válvula do pistão abre e fecha a abertura da válvula, descarregando o condensado intermitentemente.

Década de 1940 – Tipo Disco

Tipo Disco Atual

As variações de pressão na câmara acima da válvula do disco causam a abertura e o fechamento da válvula do disco.

1966 – Tipo Boia Livre

Tipo Boia Livre Atual

O condensado é descarregado continuamente enquanto o tamanho da aberturada válvula é controlado todo o tempo pelo tamanho da força de flutuação que age sobre a boia de vedação hermética. As boias originais eram ligadas à uma alavanca, mas as boias modernas de hoje em dia são esféricas e suas boias agem como a válvula.

Recursos Necessários aos Purgadores de Vapor

Como notamos, muitos tipos diferentes de purgadores de vapor foram desenvolvidos ao longo dos anos. Todos os tipos mencionados neste artigo ainda são usados hoje em dia.

No momento, considera-se essencial que um purgador de vapor, como um tipo de válvula automática, tenha os 3 dispositivos a seguir:

     

  1. Descarregar o condensado imediatamente e completamente
  2. Não vazar vapor mesmo quando usado por longos períodos de tempo
  3. Também descarregar gases não condensáveis como o ar

 

Dependendo do tipo (princípio operacional, construção) do purgador de vapor, estes recursos têm seus pontos fortes e fracos relativos. Além disso, os modelos de operação variam entre os diferentes tipos – há tipos que descarregam condensado continuamente e tipos que descarregam condensado intermitentemente. Sua combinação fornece a cada tipo de purgador de vapor seus recursos especiais.

Neste artigo, apresentamos uma breve história do desenvolvimento dos purgadores de vapor a partir de sua primeira aparição até os dias de hoje. No link A História dos Purgadores de Vapor Parte 2 abordaremos os princípios de construção e operação de cada tipo de purgador, e também as mudanças sofridas por cada tipo de purgador de vapor.