Compressores - Operações Unitárias

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CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR 
UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS 
CAMPUS DE POMBAL
OPERAÇÕES UNITÁRIAS I
JOCIELYS JOVELINO RODRIGUES
Antonio Angelo Fernandes Ferreira
COMPRESSORES
Pombal/PB
Maio de 2023.
Antonio Angelo Fernandes Ferreira - 920110117
COMPRESSORES
Trabalho apresentado à disciplina de Operações Unitárias I, da Universidade Federal de Campina Grande – Campus Pombal, como requisito para obtenção de nota. 
Pombal/PB
Maio de 2023
1.INTRODUÇÃO
Os compressores desempenham um papel fundamental na indústria de alimentos, onde são amplamente utilizados para controlar e regular a pressão de gases e líquidos em diversos processos. Esses equipamentos são responsáveis por comprimir fluidos, aumentando sua pressão e, consequentemente, sua temperatura. Dessa forma, torna-se essencial compreender as operações unitárias relacionadas aos compressores, a fim de garantir um desempenho eficiente e seguro nos processos de produção de alimentos (SCHULZ, 2002).
A indústria de alimentos é altamente dependente de compressores para garantir a qualidade e segurança dos produtos. Os compressores desempenham um papel crucial no controle de temperatura, pressão e fluxo de ar em diversos processos, como armazenamento, embalagem, fermentação, congelamento e transporte de alimentos. Além disso, eles são essenciais em sistemas de refrigeração e ar comprimido, amplamente utilizados em cozinhas industriais, fábricas de laticínios, indústrias de bebidas e muitos outros segmentos do setor alimentício (SCHULZ, 2002).
A escolha do tipo correto de compressor na indústria de alimentos é fundamental para otimizar os processos, minimizar perdas de alimentos e reduzir os custos operacionais. Cada tipo de compressor possui vantagens e limitações específicas, e é necessário considerar fatores como demanda de pressão, volume de ar comprimido, eficiência energética, tamanho e facilidade de manutenção. Além disso, é essencial garantir que os compressores atendam às normas e regulamentações de segurança alimentar, a fim de evitar contaminação cruzada e manter a integridade dos produtos (PETROVCIC, 2007).
Neste trabalho sobre operações unitárias relacionadas a compressores na indústria de alimentos, exploraremos os conceitos e definições fundamentais para compreender o funcionamento desses equipamentos. Além disso, abordaremos a classificação dos principais tipos de compressores utilizados no setor alimentício, destacando suas características e aplicações específicas. Por fim, apresentaremos um exemplo prático de aplicação de um compressor em um processo de refrigeração em câmaras frigoríficas, demonstrando como essas operações unitárias são essenciais para a conservação e armazenamento adequado dos alimentos.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Os compressores são dispositivos mecânicos utilizados para aumentar a pressão de um fluido em um sistema. Esses equipamentos são fundamentais para a indústria de alimentos, principalmente em processos de refrigeração, condicionamento de ar, transporte de gases e conservação de alimentos perecíveis. A compressão é realizada por meio de movimentos mecânicos, como pistões ou rotores, que comprimem o fluido em uma câmara fechada (PETROVCIC, 2007).
No contexto histórico, os primeiros compressores surgiram no século XIX, impulsionados pela crescente demanda industrial. O compressor de pistão foi um dos primeiros tipos desenvolvidos, seguido pelo compressor de parafuso e o compressor centrífugo. Com o avanço tecnológico, novas variantes de compressores foram projetadas para atender às necessidades específicas da indústria de alimentos (BARBOSA, 2006).
A eficiência energética é um aspecto crucial na escolha e operação de compressores na indústria de alimentos. Com o aumento das preocupações ambientais e a busca por práticas sustentáveis, é essencial selecionar compressores que sejam energeticamente eficientes. Isso significa que eles devem ser capazes de realizar a compressão do fluido com o mínimo de consumo de energia possível. A eficiência energética pode ser alcançada através do uso de tecnologias avançadas, como compressores de velocidade variável e sistemas de recuperação de calor, que permitem o reaproveitamento do calor gerado durante o processo de compressão (POLETTO, 2006).
Além disso, a manutenção adequada dos compressores é essencial para garantir sua operação confiável e prolongar sua vida útil. A falta de manutenção regular pode levar a falhas operacionais, perda de eficiência e até mesmo contaminação dos alimentos. É necessário realizar inspeções periódicas, limpeza e substituição de peças desgastadas, além de seguir os procedimentos recomendados pelos fabricantes. A manutenção preventiva é uma prática importante, que visa evitar problemas antes que ocorram, minimizando interrupções no processo de produção e assegurando a qualidade e segurança dos alimentos (POLETTO, 2006) .
3. CLASSIFICAÇÃO
Segundo Schulz, 2006, existem diferentes tipos de compressores utilizados na indústria de alimentos, cada um com suas características e aplicações específicas. Dentre eles estão:
· Compressor de pistão: O compressor de pistão, também conhecido como compressor de deslocamento positivo, é um dos tipos mais comuns de compressores utilizados na indústria de alimentos. Ele consiste em um ou mais pistões que se movem em um cilindro, comprimindo o fluido através de movimentos alternativos. O compressor de pistão é amplamente utilizado em sistemas de refrigeração e ar comprimido em indústrias alimentícias devido à sua simplicidade, confiabilidade e custo relativamente baixo.
· Compressor de parafuso: O compressor de parafuso é um tipo de compressor rotativo que utiliza dois rotores intercalados para realizar a compressão do fluido. Esses rotores têm formas helicoidais e se movem em direções opostas, o que permite a compressão do fluido entre eles. O compressor de parafuso é eficiente, silencioso e amplamente utilizado em sistemas de refrigeração, transporte de gases e processos de produção de alimentos que exigem uma taxa de fluxo de ar ou gás mais constante.
· Compressor centrífugo: O compressor centrífugo, também conhecido como compressor de fluxo contínuo, utiliza a força centrífuga para comprimir o fluido. Ele consiste em um rotor de alta velocidade que impulsiona o fluido para a periferia do compressor, aumentando sua pressão. Esse tipo de compressor é particularmente adequado para grandes volumes de ar ou gases em sistemas de ventilação, resfriamento e congelamento em indústrias de alimentos.
· Compressor de palhetas: O compressor de palhetas é um tipo de compressor rotativo que utiliza palhetas móveis para comprimir o fluido. As palhetas são montadas em um rotor e deslizam contra a parede interna de uma carcaça. À medida que o rotor gira, as palhetas se movem para dentro e para fora, diminuindo e aumentando o volume do espaço de compressão. Esse tipo de compressor é utilizado principalmente em aplicações de refrigeração e ar condicionado na indústria de alimentos.
Essas são apenas algumas das classificações dos compressores utilizados na indústria de alimentos. Cada tipo de compressor possui características específicas que o tornam adequado para determinadas aplicações, levando em consideração fatores como pressão de trabalho, taxa de fluxo, eficiência energética e exigências do processo de produção alimentar. A escolha do tipo correto de compressor é fundamental para garantir a eficiência, confiabilidade e segurança dos processos na indústria de alimentos.
4. APLICAÇÃO
	Em uma fábrica de processamento de carne, um compressor de pistão é utilizado no processo de embalagem em atmosfera modificada (EAM) para preservação dos produtos. O compressor possui uma taxa de fluxo de 10 m³/h e a pressão de trabalho requerida para a injeção do gás na embalagem é de 8 bar. O compressor opera a uma eficiência de 80%. Qual é a potência necessária para acionar o compressor?
Resolução:
Para determinara potência necessária para acionar o compressor, podemos utilizar a seguinte fórmula:
Potência = Taxa de Fluxo x Pressão / Eficiência
Substituindo os valores fornecidos na questão, temos:
Potência = 10 m³/h x 8 bar / 0,80
Calculando:
Potência = 80 m³/h x 8 bar / 0,80
Potência = 800 m³/h x bar / 0,80
Potência = 1000 m³·bar/h
Portanto, a potência necessária para acionar o compressor é de 1000 m³·bar/h. É importante observar que essa é a potência fornecida pelo compressor, e o motor elétrico utilizado para acionar o compressor deve ter potência adequada para atender a essa demanda.
5. CONCLUSÃO
	Portanto, podemos afirmar que as operações unitárias relacionadas aos compressores desempenham um papel crucial na indústria de alimentos, garantindo a qualidade, segurança e eficiência dos processos de produção. Compressores de diferentes tipos, como os de pistão, parafuso, centrífugo e palhetas, são amplamente utilizados em uma variedade de aplicações, desde refrigeração e armazenamento de alimentos até o controle de pressão e fluxo de gases em processos específicos (SCUSSEL, 2006). 
Nesse sentido, Scussel, 2006, afirma que para escolher de forma adequada o tipo de compressor tem que levar em conta os fatores de pressão de trabalho, taxa de fluxo, eficiência energética e requisitos do processo, o qual esses fatores são essenciais para o desempenho eficiente e seguro da indústria de alimentos. Além disso, a manutenção adequada dos compressores é fundamental para garantir sua operação confiável e prolongar sua vida útil. 
À medida que a indústria alimentícia busca cada vez mais práticas sustentáveis e eficiência energética, o uso de compressores modernos e tecnologias avançadas torna-se ainda mais relevante. O conhecimento sobre as operações unitárias relacionadas aos compressores na indústria de alimentos é essencial para profissionais do setor, permitindo a otimização dos processos, minimização de perdas e preservação da qualidade dos alimentos (SCUSSEL, 2006).
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BARBOSA, F. Q. Redução das incertezas nas medições de grandezas elétricas em uma bancada de ensaios de desempenho de compressores. 2006. 190 p. Dissertação (Metrado em Metrologia 188 Científica e Industrial)- Labmetro, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Outubro 2006.
POLETTO, E. L. Aprimoramento de uma bancada de ensaios de desempenho de compressores herméticos visando reduzir incertezas de medição, 2006. 107 p. Dissertação (Metrado em Metrologia Científica e Industrial)- Labmetro, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2006.
PETROVCIC, S. A. B. Proposta de arquitetura do sistema de automação aplicado a ensaios de desempenho compressores herméticos de refrigeração, 2007, 115 P. Dissertação (Metrado em Metrologia Científica e Industrial)- Labmetro, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Abril 2007.
SCHULZ, E. L. Compressores: Indústria de Alimentos. Joinville, 2002.
SCUSSEL, J. N. Propostas de ações para reduzir o tempo demandado por ensaio de desempenho de compressores herméticos, 2006. 152 p. Dissertação (Metrado em Metrologia Científica e Industrial)- Labmetro, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2006.