Purgador

O que é um Purgador?

Um purgador, também conhecido como eliminador de gases incondensáveis ou non-condensable gas purger em inglês, é um equipamento crucial em sistemas de refrigeração que utilizam fluidos refrigerantes em fase líquida e gasosa. Seu principal objetivo é identificar e remover do sistema gases que não condensam sob as condições operacionais normais do condensador. A presença desses gases, como o ar (nitrogênio, oxigênio), vapor d'água (não purgado) e gases de decomposição gerados por falhas no sistema, prejudica seriamente a eficiência e a capacidade do equipamento.

Esses gases, por não se condensarem, acumulam-se nas partes de maior pressão do sistema, como o condensador, criando uma camada isolante que impede a troca térmica eficiente entre o fluido refrigerante e o meio externo. Isso resulta em:

• Aumento da pressão de descarga do compressor.
• Aumento da temperatura de descarga do compressor.
• Aumento do consumo de energia elétrica (maior 'head pressure').
• Redução da capacidade de refrigeração.
• Possível degradação do óleo lubrificante e do próprio fluido refrigerante.
• Maior desgaste e stress dos componentes do sistema.

Como funciona?

O funcionamento de um purgador baseia-se na diferença de densidade e ponto de condensação entre o fluido refrigerante e os gases incondensáveis. Embora existam diferentes tipos de purgadores, o princípio geral envolve o seguinte:

1. Coleta dos Gases: Uma linha de purga é conectada a pontos estratégicos do sistema onde os GNCs tendem a se acumular, geralmente na parte superior do condensador ou em um reservatório de líquido. Essa linha deriva uma pequena quantidade do gás de alta pressão do sistema para o purgador.
2. Resfriamento/Separação: Dentro do purgador, o gás derivado é resfriado intensamente. Isso pode ser feito através de uma serpentina de refrigeração (em purgadores automáticos) ou por troca térmica com um ambiente mais frio. O objetivo é condensar o máximo possível do fluido refrigerante, enquanto os GNCs, por terem pontos de condensação muito mais baixos, permanecem em estado gasoso.
3. Descarte dos GNCs: Após a condensação do refrigerante, os gases não condensáveis são descartados para a atmosfera (em alguns sistemas mais antigos e abertos, mas hoje em dia existem restrições severas devido aos impactos ambientais dos HFCs) ou, idealmente, para um cilindro de recuperação específico para posterior tratamento ou destruição ambientalmente correta. O fluido refrigerante condensado é retornado ao sistema.
4. Automação: Purgadores modernos são frequentemente automáticos, monitorando a pressão e a temperatura para determinar a presença de GNCs. Eles operam em ciclos, purgando apenas quando necessário para minimizar a perda de refrigerante.

Existem dois tipos principais de purgadores:

• Purgador Manual: Requer intervenção humana para abrir e fechar válvulas e descartar os gases. São menos eficientes e mais suscetíveis à perda de refrigerante.
• Purgador Automático: Utiliza sensores e válvulas solenoides para operar de forma autônoma, minimizando a supervisão e otimizando a purga.

Aplicações Práticas

Purgadores são essenciais em uma variedade de sistemas de refrigeração, especialmente aqueles de grande porte ou de longa duração, onde a integridade do vácuo inicial pode ser comprometida ao longo do tempo. Exemplos incluem:

• Sistemas de Chiller: Em chillers de compressor centrífugo ou parafuso, a presença de incondensáveis pode levar a uma queda significativa na eficiência do COP (Coefficient of Performance) e a um aumento drástico da pressão de descarga.
• Sistemas de Refrigeração Industrial: Em plantas de processamento de alimentos, frigoríficos e câmaras frias de grande volume, onde a manutenção da temperatura é crítica e os custos operacionais são altos.
• Sistemas de Ar Condicionado Central: Embora menos comum em sistemas menores, é vital em grandes instalações de ar condicionado central que operam com compressores de grande capacidade.
• Sistemas de Amônia (R-717): Em sistemas de amônia, os purgadores são ainda mais críticos devido à alta pressão de operação e à toxicidade do refrigerante, sendo a purga de GNCs uma questão de segurança e eficiência.

Exemplo prático no Brasil: Em um frigorífico na região Sul do Brasil, a instalação de um purgador automático em um chiller de amônia reduziu a pressão de descarga em 2 bar, diminuindo o consumo de energia elétrica em 15% e prolongando a vida útil do compressor, resultando em um retorno sobre o investimento (ROI) em menos de 18 meses.

Erros Comuns / Cuidados

• Dimensionamento Incorreto: Um purgador subdimensionado pode ser ineficaz, enquanto um superdimensionado pode resultar em perda desnecessária de refrigerante.
• Localização Errada: Conectar a linha de purga em um ponto inadequado do sistema onde os GNCs não se acumulam eficientemente.
• Vazamentos na Linha de Purga: Qualquer vazamento na linha de purga pode admitir ar no sistema, agravando o problema.
• Falta de Manutenção: Filtros sujos ou válvulas defeituosas no purgador podem impedir seu funcionamento adequado.
• Descarte Incorreto de GNCs: Descartar refrigerantes com GNCs diretamente na atmosfera é ambientalmente irresponsável e ilegal para muitos fluidos refrigerantes. Deve-se sempre utilizar cilindros de recuperação.
• Substituição da Purga por Vácuo Inadequado: A purga não substitui um processo de vácuo rigoroso durante a instalação ou manutenção. Se houver muitos GNCs, indica um problema estrutural (vazamento, vácuo inicial mal feito) que precisa ser corrigido na fonte.

Referências Normativas

Embora não exista uma norma ABNT específica para 'purgadores' em si, sua aplicação e funcionamento estão intrinsecamente ligados a normas de segurança e eficiência em sistemas de refrigeração, como:

• ABNT NBR 16655: Segurança em sistemas de refrigeração. (Em desenvolvimento/revisão que abordam aspectos de segurança)
• ASHRAE Standard 15: Safety Standard for Refrigeration Systems. (Internacional, mas referência técnica fundamental para projetos no Brasil).
• Resoluções do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente): Especialmente no que tange ao descarte e controle de fluidos refrigerantes que são substâncias que destroem a camada de ozônio (SDO) ou contribuem para o aquecimento global.

O uso de purgadores não é apenas uma questão de eficiência, mas também de segurança operacional e conformidade ambiental, garantindo que o sistema funcione com o máximo desempenho e menor impacto.