Trava de ar
Uma trava de ar é uma restrição ou interrupção completa do fluxo de líquido causado por vapor preso em um ponto alto de um sistema de tubulação cheio de líquido. O gás, sendo menos denso do que o líquido, sobe para qualquer ponto alto. Este fenômeno é conhecido como bloqueio de vapor ou bloqueio de ar.
Aumento do sistema com alto fluxo ou pressões pode ajudar a mover o gás para longe do ponto mais alto. Além disso, uma torneira (ou válvula de respiro automático) pode ser instalada para deixar o gás sair.
Problemas de bloqueio aéreo ocorrem frequentemente quando se está tentando recomissionar um sistema depois de ter sido deliberadamente (para manutenção) ou acidentalmente esvaziado. Por exemplo, um sistema de aquecimento central que utiliza uma bomba de circulação para bombear água através de radiadores. Ao encher tal sistema, o ar fica retido nos radiadores. Este ar tem de ser ventilado utilizando válvulas de parafuso incorporadas nos radiadores. Dependendo da disposição da tubagem – se houver algum “U” invertido no circuito – será necessário ventilar o(s) ponto(s) mais alto(s). Caso contrário, o bloqueio de ar pode causar um fluxo de cascata onde a perda da cabeça hidráulica é igual à altura da câmara de ar; se a linha de nível hidráulico cair abaixo da saída da tubagem, o fluxo através dessa parte do circuito pararia completamente. Observe que as bombas de circulação geralmente não geram pressão suficiente para superar as travas de ar.
Fig 1 mostra um reservatório que alimenta um sistema de distribuição por gravidade – para água potável ou irrigação. Se o solo no qual o tubo é colocado tem pontos altos – como Hi1, 2 etc. e pontos baixos entre eles, como Lo1, 2 etc., então se o tubo é enchido de cima, e estava vazio, o tubo preenche OK até Hi1. Se a velocidade da água estiver abaixo da velocidade crescente das bolhas de ar, então a água escorre para o ponto baixo Lo2 e prende o ar restante entre Hi1 e Lo2. À medida que mais água corre para baixo, a perna ascendente Lo2 até Hi2 enche-se. Isto exerce uma pressão sobre o ar retido de H2 m de água (WG = water gauge) ou H1, o que for menor. Se H2 for maior que H1, então você tem uma trava de ar completa, e o nível de água na perna para cima Lo2 até Hi2 pára em H1 e não pode fluir mais água. Se H1 for maior que H2, então alguma água pode fluir, mas a cabeça hidráulica do tubo completo H3 não será alcançada e, portanto, o fluxo é muito menor do que o esperado. Se houver mais ondulações, então os efeitos da contrapressão se somam. Obviamente que as tubulações longas sobre um nível razoavelmente nivelado, mas o terreno ondulado, são obrigados a ter muitos pontos altos e baixos. Para evitar o bloqueio de ar ou gás, são instaladas aberturas automáticas que deixam sair ar ou gás quando acima de uma certa pressão. Eles também podem ser projetados para deixar entrar ar sob vácuo. Há muitas outras considerações de projeto para o projeto de sistemas de tubulação de água, por exemplo,
O fenômeno da trava de ar pode ser usado de várias maneiras úteis. O diagrama adjacente mostra um sifão em ‘S’. Este tem as propriedades a) que o líquido pode fluir de cima (1) para baixo (4) sem obstáculos e b) que o gás não pode fluir através do sifão a menos que tenha pressão extra suficiente para ultrapassar a cabeça do líquido do sifão. Isto normalmente é cerca de 75 a 100 mm de água e evita que o ar que cheira mal volte dos sistemas de drenagem de água através de ligações a sanitas, lavatórios, etc. Os sifões funcionam bem, a menos que a água de drenagem tenha areia – que depois se acumula na parte “U” do sifão.