Tecnologia do Ar Comprimido Bosch

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Tecnologia de ar comprimido
Tecnologia de ar comprimido 3
Conteúdo
1. Tecnologia de ar comprimido 4
O ar comprimido .................................................4
Benefícios do sistema .........................................4
Fundamentos físicos ...........................................4
Símbolos de unidades e fórmula .........................5
Características físicas de desempenho 
do ar comprimido ................................................5
2. Geração de ar comprimido 7
Compressores dinâmicos ....................................7
Compressores de deslocamento positivo 
ou volumétrico ....................................................8
3. Regulagem de pressão 11
Regulagem de pressão ......................................12
4. Condicionamento do ar 
comprimido 13
Classes de qualidade de ar comprimido 
conforme DIN ISO 8573-1
 ..........................................................................13
Resfriamento .....................................................14
Secagem ............................................................15
Filtragem ...........................................................18
5. Dimensionamento do sistema de ar 
comprimido 21
Tamanho de compressor ...................................22
Volume do Reservatório ....................................24
Rede de ar .........................................................25
Rede de fornecimento .......................................27
Tubulações ........................................................30
Tecnologia de ar comprimido4
1 Tecnologia de ar comprimido
O ar comprimido
O ar comprimido é usado como condutor de 
energia em áreas de aplicação industriais ao lado 
de outros condutores como: fluídos em sistemas 
hidráulicos e energia elétrica em sistemas elétri-
cos. Todos esses condutores de energia têm algo 
em comum:
A capacidade de armazenamento de suas 3
energias é o produto do volume por unidade 
de tempo e pressão (voltagem no caso de 
eletricidade)
O desempenho do ar comprimido como condutor 
de energia é aumentado quando:
Houver maior disponibilidade desta energia 3
por unidade de tempo
Houver aumento da pressão 3
Benefícios do sistema
Vantagens do sistema de ar comprimido
Os sistemas de ar comprimido têm vantagens em 
comparação a outros sistemas de energia que os 
tornam mais úteis em certas aplicações.
Fonte de energia 3
Ar existe em abundância e está disponível em 
todos os lugares. Em uma troca normal de pro-
cesso, como é o caso de sistemas hidráulicos, ele 
não é necessário. Isso reduz as despesas e a 
necessidade de manutenção e ainda otimiza o 
tempo de trabalho. Ar comprimido não deixa para 
trás impurezas como, por exemplo, as provenientes 
de defeito na tubulação; ele as carrega consigo.
Transporte da energia 3
Ar comprimido pode ser transportado em tubula-
ções (rede) por longas distâncias. Isso favorece a 
instalação de uma central de geração de ar compri-
mido, a qual fornece o ar necessário para os pontos 
de consumo, com pressão de trabalho constante 
(sistema fechado). Dessa forma, a energia prove-
niente do ar comprimido pode ser distribuída por 
longas distâncias.
Nenhuma linha de retorno de ar é necessária, já que 
a exaustão de ar é feita pela abertura de descarga.
Armazenamento de energia 3
Ar comprimido pode, sem dificuldades, ser armaze-
nado em reservatórios. Se um reservatório é insta-
lado em um sistema de fornecimento de ar compri-
mido, o compressor somente começará a funcionar 
se a pressão do ar cair abaixo de um valor crítico. 
Além disso, a reserva de pressão disponível no 
reservatório permite, ainda por algum tempo, a 
realização de um trabalho iniciado, após o sistema 
provedor de energia deixar de trabalhar. 
Se as necessidades de desempenho das ferramen-
tas pneumáticas não forem muito altas, garrafas/
tubos de ar comprimido transportáveis podem ser 
usadas em lugares que não tenham o sistema de 
fornecimento de ar comprimido instalado.
Fundamentos físicos
Para compreender a tecnologia de ar comprimido 
é necessário ter informações sobre seus funda-
mentos físicos. Os aspectos mais importantes são:
Definição de ar comprimido 3
Símbolos de unidades e fórmulas 3
Características físicas de desempenho 3
Definição de ar comprimido 3
Ar comprimido é ar atmosférico pressurizado, o 
qual é condutor de energia térmica e fluxo de 
energia. 
Ar comprimido pode ser armazenado e transpor-
tado por tubulações, assim como pode executar 
trabalhos através da conversão de energia em 
motores e cilindros. 
As características mais importantes que se refe-
rem à pressão são:
Pressão atmosférica 3
Pressão indicada 3
Pressão absoluta 3
Pressão Atmosférica – p 3 amb [bar]
A pressão atmosférica é gerada pelo peso do ar 
atmosférico que nos cerca, e depende da densi-
dade e da quantidade de ar.
Os seguintes valores aplicam-se ao nível do mar:
1.013 mbar = 1.01325 bar
 = 760 mm/Hg [Torr] 
 = 101.325 Pa
Abaixo de condições constantes, a pressão 
atmosférica diminui com altitude crescente da 
localização medida.
Tecnologia de ar comprimido 5
Pressão Indicada – p 3 g [barg]
A pressão indicada é a pressão efetiva sobre a 
pressão atmosférica. Na tecnologia de ar compri-
mido, a pressão é normalmente especificada como 
pressão indicada em “bar” e sem o índice “g”.
Pressão Absoluta – p 3 abs [bar]
A pressão absoluta “pabs” é a somatória da pres-
são atmosférica “pamb” e a pressão indicada “pg”. 
A pressão é especificada em Pascal [Pa] de 
acordo com o Sistema Internacional SI. Porém, 
em termos práticos, a designação “bar” ainda é 
comum. 
1 Pressão Absoluta
P
ü
P
u
P
am
b
P
ab
s
100% 
Vácuo 
Subpressão 
EW
L-
D
00
4/
P
Pressão 
barométrica
Pamb = pressão ambiente 
Pu = subpressão
Po = pressão efetiva 
Pabs = pressão absoluta
Símbolos de unidades e fórmulas
Símbolos de unidades e de fórmulas na tecnolo-
gia de ar comprimido são derivados das unidades 
básicas. As unidades mais importantes estão na 
tabela a seguir.
Unidades físicas
Unidade
Símbolo 
de fórmula
Símbolo 
de unidade
Denominação
Compri-
mento
l m metro
Superfície A m2 metro 
quadrado
Volume V m3 metro 
cúbico (1)
Massa m kg kilograma
Densidade kg/m3
kilograma/
metro cúbico
Tempo t s segundo
Tempera-
tura
T K kelvin
Força F N newton
Pressão p bar (Pa) bar (pascal)
Velocidade v m/s
metro/
segundo
Trabalho W J joule
Potência P W watt
Freqüência f Hz hertz
Características físicas de desempenho 
do ar comprimido
As características físicas de desempenho do ar 
comprimido são determinadas por:
Temperatura 3
Volume 3
Pressão 3
Volume do fluxo 3
Características do fluxo 3
As correlações são descritas como seguem.
Características de temperatura-volume- 3
pressão
A temperatura especifica a condição física de um 
objeto. Essa característica é indicada em graus 
centígrados (ºC) ou convertida em kelvin (k).
 T[K] = t [ºC] + 273,15
Se a temperatura é aumentada para um volume 
constante, conseqüentemente a pressão se eleva.
 P0 T0 ___ = ___
 p1 T1
Pressão 
efetiva
Tecnologia de ar comprimido6
Se o volume é diminuído para uma temperatura 
constante, conseqüentemente a pressão cai.
 p0 x V0 = p1 x V1
Se a temperatura é aumentada em pressão cons-
tante, conseqüentemente o volume aumenta.
 V0 T0 ___ = ___
 V1 T1
Volume 3
O resultado de volume, por exemplo, das dimen-
sões de um reservatório de ar comprimido, de um 
cilindro ou de uma rede, é medido em litros (l) ou 
em metros cúbicos (m3) a uma temperatura de 
20 ºC e 1 bar.
Volume sob condições normais 3
O volume sob condições normais é medido com 
base em condições físicas normalizadas pela 
norma DIN 1343. Isto é 8%menos que o volume 
medido a 20 ºC.
760 Torr = 1,01325 barabs
 = 101.325 Pa
273,15 K = 0 ºC
Volume de trabalho Vop [Bl, Bm 3 3]
O volume em condições de trabalho é medido de 
acordo com as condições físicas atuais. Tempera-
tura, pressão atmosférica e umidade devem ser 
levadas em consideração como pontos de refe-
rência. O volume de trabalho é sempre especifi-
cado em conjunto com a pressão de referência, 
ex.: 
- 1m 3 3 a 7 barg significa que 1m
3 de ar sem 
compressão é comprimido a 7barg = 8barabs 
e acresce somente 1/8 do volume original.
Volume do fluxo V [l/min, m 3 3/min, m3/h]
O volume do fluxo de ar é o volume (l ou m3) por 
unidade de tempo (minutos ou horas). A distin-
ção é feita considerando as informações abaixo, 
referentes à geração de ar comprimido (com-
pressor):
Volume do fluxo do deslocamento do pistão 3
(capacidade de entrada)
Volume do fluxo (volume fornecido) 3
Volume do fluxo do deslocamento do 3
pistãoVpdf [l/min, m
3/min, m3/h] (capacidade 
de entrada)
O volume do fluxo do deslocamento do pistão é 
uma quantidade calculada para o pistão compres-
sor.
Isso resulta do produto do volume do cilindro 
(deslocamento do pistão), a velocidade do com-
pressor (número de ciclos) e o número de cilin-
dros de entrada.
O volume do fluxo do deslocamento do pistão é 
especificado em l/min, m3/min ou alternativa-
mente em m3/h.
2 Volume de fluxo
8 barabs1 barabs
Volume de fluxo + 8% = Volume normal de fluxo
EW
L-
D
00
5/
P
20 ºC 0 ºC
Volume do fluxo V [l/min, m 3 3/min, m3/h] 
(volume de fornecimento)
Ao contrário do volume do fluxo do deslocamento 
do pistão, o volume do fluxo não é um valor 
calculado, mas a pressão medida na saída do 
compressor, a qual volta a ser calculada para 
definir sua (compressor) capacidade de entrada. 
O volume do fluxo é definido de acordo com as 
normas VDMA 4362, DIN 1945, ISO 1217 ou 
PN2CPTC2 e especificado em l/min, m3/min ou 
alternativamente em m3/h.
O volume do fluxo efetivo, ex.: volume de forneci-
mento necessário, é uma informação essencial 
para o dimensionamento do compressor.
Tecnologia de ar comprimido 7
2
Volume normal do fluxo Vstan 3
[Nl/min, Nm3/min, Nm3/h] 
O volume normal do fluxo é medido exatamente 
como o volume do fluxo. Contudo, isso não se 
refere à condição de entrada, mas sim a um valor 
teórico de referência. Em condição física normal, 
os valores teóricos são:
Temperatura = 273,15 K (0 ºC) 3
Pressão = 1,01325bar (760 mm Hg) 3
Densidade do ar = 1,294 kg/m 3 3 (ar seco)
Volume do fluxo de trabalho Vop 3
[Bl/min, Bm3/min, Bm3/h] 
O volume do fluxo de trabalho especifica o 
volume efetivo do fluxo do ar comprimido. Para 
possibilitar a comparação do volume do fluxo de 
trabalho com outros volumes de fluxo, é necessá-
rio sempre especificar a pressão do ar compri-
mido junto com a unidade dimensional Bl/min, 
Bm3/min ou alternativamente Bm3/h.
Geração de ar comprimido
Compressores são usados para a geração de ar 
comprimido. Para eleger o mais apropriado com-
pressor de ar, informações como valores de 
pressão e volume de ar comprimido necessário 
por unidade de tempo devem ser conhecidas.
Compressor de ar comprimido 3
De acordo com seus princípios funcionais, com-
pressores de ar comprimido são divididos em:
Compres. dinâmicos 3
Compres. deslocamento positivo 3
Diferentes tipos de compressores estão disponí-
veis nestas categorias com características pró-
prias, as quais têm que ser levadas em conta no 
momento da escolha.
Compressores dinâmicos 
Compressores dinâmicos ou turbocompressores 
são baseados exclusivamente no princípio rota-
cional de trabalho. Para a geração de ar compri-
mido são usados:
Compressores de fluxo axial 3
Compressores de fluxo radial 3
Os compressores dinâmicos ou turbocompresso-
res possuem duas peças principais: o impelidor e 
o difusor. O impelidor é uma peça rotativa 
munida de pás que transfere ao ar a energia 
recebida de um acionador. Essa transferência de 
energia se faz em parte na forma cinética e em 
outra parte na forma de calor. Posteriormente, o 
escoamento estabelecido no impelidor é recebido 
por uma peça fixa denominada difusor, cuja 
função é promover a transformação da energia 
cinética do ar em calor, com conseqüente ganho 
de pressão. Os compressores dinâmicos efetuam 
o processo de compressão de maneira contínua 
e, portanto, correspondem exatamente ao que se 
denomina, em termodinâmica, um volume de 
controle. 
Compressor de fluxo axial 3
Compressores de fluxo axial são máquinas dinâ-
micas onde o ar flui em direção axial, alternativa-
mente via uma turbina rotativa com lâminas fixas.
Primeiramente o ar é acelerado e depois compri-
mido. Os canais das lâminas formam um difusor, 
onde a energia cinética do ar criada pela sua 
circulação é desacelerada e convertida em ener-
gia pressurizada. 
As características típicas dos compressores de 
fluxo axial são:
Fornecimento uniforme 3
Ar sem óleo 3
Sensível à troca de carga 3
Fornecimento de baixa pressão 3
Tecnologia de ar comprimido8
Compressor de fluxo radial 3
Compressores de fluxo radial são máquinas dinâ-
micas onde o ar é dirigido para o centro de uma 
roda de lâmina giratória (turbina). Por causa da 
força centrífuga, o ar é impelido para a periferia.
A pressão é aumentada conduzindo o ar através 
de um difusor antes de alcançar a próxima lâmina. 
Assim, a energia cinética (energia de velocidade) 
é convertida em pressão estática. As característi-
cas básicas dos compressores de fluxo radial são 
as mesmas do compressor de fluxo axial.
Compressores de deslocamento 
positivo ou volumétrico
Os compressores de deslocamento positivo ou 
volumétrico trabalham com ajuda de rotação 
assim como do movimento alternado do pistão. 
Nesses compressores, a elevação de pressão é 
conseguida através da redução do volume ocu-
pado pelo ar. Na operação dessas máquinas 
podem ser identificadas diversas fases, que 
constituem o ciclo de funcionamento: inicial-
mente, certa quantidade de ar é admitida no 
interior de uma câmara de compressão, que 
então é fechada e sofre redução de volume. 
Finalmente, a câmara é aberta e o ar liberado 
para consumo. Trata-se, pois, de um processo 
intermitente, no qual a compressão propriamente 
dita é efetuada em sistema fechado, isto é, sem 
qualquer contato com a sucção e a descarga. 
Conforme iremos constatar logo adiante, pode 
haver algumas diferenças entre os ciclos de funcio-
namento das máquinas dessa espécie, em função 
das características específicas de cada uma.
Os tipos de compressores mais usados nesta 
categoria são:
Compressores de palhetas 3
Compressores de parafuso 3
Compressores de lóbulo 3
Compressores de anel líquido 3
Eles são caracterizados pelo largo processo de 
compressão contínua de ar, em alguns casos com 
pulsação mais ou menos distintiva.
Os tipos comuns de construção de compressores 
com o princípio de movimentos alternados são:
Compressores de pistão 3
Compressores de diafragma 3
Compressores sem pistão 3
As características comuns de compressores do 
tipo deslocamento positivo ou volumétrico são 
suas pequenas capacidades volumétricas e forne-
cimento de altas pressões.
Compressor de palhetas 3
O compressor de palhetas possui um rotor ou 
tambor central que gira excentricamente em 
relação à carcaça. Esse tambor possui rasgos 
radiais que se prolongam por todo o seu compri-
mento e nos quais são inseridas palhetas retangu-
lares. 
Quando o tambor gira, as palhetas deslocam-se 
radialmente sob a ação da força centrífuga e se 
mantêm em contato com a carcaça. O ar penetra 
pela abertura de sucção e ocupa os espaços 
definidos entre as palhetas. Devido à excentrici-
dade do rotor e às posições das aberturas de 
sucção e descarga, os espaços constituídos entreas palhetas vão se reduzindo de modo a provocar 
a compressão progressiva do ar. A variação do 
volume contido entre duas palhetas vizinhas, 
desde o fim da admissão até o início da descarga, 
define, em função da natureza do ar e das trocas 
térmicas, uma relação de compressão interna fixa 
para a máquina.
Assim, a pressão do ar no momento em que é 
aberta a comunicação com a descarga poderá ser 
diferente da pressão reinante nessa região. O 
equilíbrio é, no entanto, quase instantaneamente 
atingido e o ar descarregado.
As principais características desse tipo de com-
pressor são: baixo ruído, fornecimento uniforme 
de ar, pequenas dimensões, manutenção simples, 
porém de alto custo, baixa eficiência.
Tecnologia de ar comprimido 9
Compressor de parafuso 3
Esse tipo de compressor possui dois rotores em 
forma de parafusos que giram em sentido contrá-
rio, mantendo entre si uma condição de engrena-
mento. 
A conexão do compressor com o sistema se faz 
através das aberturas de sucção e descarga, 
diametralmente opostas. O ar penetra pela aber-
tura de sucção e ocupa os intervalos entre os 
filetes dos rotores. A partir do momento em que 
há o engrenamento de um determinado filete, o ar 
nele contido fica fechado entre o rotor e as pare-
des da carcaça. A rotação faz então com que o 
ponto de engrenamento vá se deslocando para a 
frente, reduzindo o espaço disponível para o ar e 
provocando a sua compressão. Finalmente, é 
alcançada a abertura de descarga, e o ar é libe-
rado. A relação de compressão interna do com-
pressor de parafuso depende da geometria da 
máquina e da natureza do ar, podendo ser dife-
rente da relação entre as pressões do sistema. As 
características de um compressor de parafuso são: 
Unidade de dimensões reduzidas 3
Fluxo de ar contínuo 3
Baixa temperatura de compressão 3
(no caso de resfriamento por óleo)
Compressor de lóbulos ou roots 3
Esse compressor possui dois rotores que giram 
em sentido contrário, mantendo uma folga muito 
pequena no ponto de tangência entre si e com 
relação à carcaça. O ar penetra pela abertura de 
sucção e ocupa a câmara de compressão, sendo 
conduzido até a abertura de descarga pelos 
rotores.
O compressor de lóbulos, embora sendo classifi-
cado como volumétrico, não possui compressão 
interna. Os rotores apenas deslocam o ar de uma 
região de baixa pressão para uma região de alta 
pressão.
Essa máquina, conhecida originalmente como 
soprador “Roots”, é um exemplo típico do que se 
pode caracterizar como um soprador, uma vez 
que é oferecida para elevações muito pequenas 
de pressão. Raramente empregado com fins 
industriais, esse equipamento é, no entanto, de 
baixo custo e pode suportar longa duração de 
funcionamento sem cuidados de manutenção.
As características do compressor de lóbulos ou 
“roots” são:
Não há pistão rotativo 3
Não necessita de lubrificação 3
O ar é isento de óleo 3
Sensível com pó e areia 3
Compressor de anel líquido 3
Compressores de anel líquido são compressores 
de deslocamento rotativo. Um eixo com lâminas 
radiais rígidas, as quais correm dentro da carcaça 
excêntrica, faz o líquido de vedação girar. Um 
anel líquido é formado, o qual veda as áreas de 
funcionamento entre as lâminas e a carcaça. As 
mudanças de volume são causadas pela excentri-
cidade da rotação do eixo e como resultado o ar 
é levado para dentro e é comprimido e descarre-
gado. Normalmente, a água é usada como líquido 
de vedação. As propriedades desses compresso-
res são:
O ar é isento de óleo 3
Baixa sensibilidade contra sujeira 3
Baixa eficiência 3
Um líquido separador é necessário porque o 3
líquido auxiliar é bombeado continuamente na 
câmara de pressão
Tecnologia de ar comprimido10
Compressor de pistão 3
Compressor de pistão é um compressor de deslo-
camento oscilante. Compressores de pistão 
levam o ar através do movimento do pistão (para 
cima e para baixo) – comprime e descarrega.
Esses processos são controlados por válvulas de 
entrada e de descarga.
Diferentes pressões são geradas por vários está-
gios de compressão em série e pelo uso de vários 
cilindros, e assim podem produzir diferentes 
volumes de ar. As características desse tipo de 
compressor são:
Alta eficiência 3
Alta pressão 3
Os compressores de pistão podem ser construí-
dos em vários modelos e com diferente posicio-
namento do cilindro como: posicionamentos 
vertical, horizontal, em V, em W ou horizontal-
mente oposto.
Compressor de diafragma 3
O compressor de diafragma é um compressor de 
deslocamento oscilante. Compressores de dia-
fragma usam eixos de ligação e diafragmas elásti-
cos para compressão. Ao contrário dos compres-
sores de pistão, cujo pistão move-se de um lado 
para outro entre duas posições, o compressor de 
diafragma é induzido a mover-se em oscilações 
não-lineares. O diafragma é fixo por sua extremi-
dade e é movimentado pelo eixo de ligação. O 
comprimento deste depende da deformação do 
diafragma.
As características de um compressor de dia-
fragma são:
Cilindro de grande diâmetro 3
Movimento curto do diafragma 3
Econômico no caso de pequenos volumes de 3
fornecimento e baixas pressões 
Geração de vácuo 3
Compressor sem pistão 3
O compressor sem pistão é um compressor de 
deslocamento oscilante. Seu funcionamento é 
baseado no mesmo princípio de um motor diesel 
de dois tempos com um compressor fixo. 
O ar comprimido age nos pistões em posição de 
ponto morto, os impele para o interior e liga o 
compressor. Por isso o gás de combustão no 
cilindro do motor é comprimido e quando o 
combustível injetado dá ignição, os pistões são 
separados novamente. O ar fechado é compri-
mido. Depois que o ar exigido escapou, a maioria 
do ar comprimido é eliminado por uma válvula 
mantenedora de pressão. As válvulas de entrada 
começam a levar mais ar. As características de 
um compressor sem pistão são:
Alta eficiência 3
Operação sem vibração 3
Princípio de trabalho simples 3
Tecnologia de ar comprimido 11
3
Tipos de Compressores 
Tipo Símbolo
Diagrama 
funcional
Pressão [bar]
Vol. do 
fluxo[m3/h]
Compressor de pistão tronco
10 (1 fase)
35 (2 fases)
120
600
Compressor de cabeçote cruzado
10 (1 fase)
35 (2 fases)
120
600
Compressor de diafragma baixa pequeno
Compressor s/ pistão Uso limitado como gerador de gás
Compressor de palhetas 16 4.500
Compressor de anel líquido 10
Compressor de parafuso 22 750
Compressor de lóbulos ou roots 1,6 1.200
Compressor de fluxo axial 10 200.000
Compressor de fluxo radial 10 200.000
Regulagem de pressão
No sistema de ar comprimido a distinção é feita 
entre as seguintes faixas de pressão:
Baixa, Média, Alta e Ultra-alta.
Faixa de pressão baixa até 10 bar 3
É a faixa de utilização mais comum entre os 
profissionais independentes e a produção indus-
trial para ferramentas pneumáticas.
Faixa de pressão média até 15 bar 3
Tipicamente usada em sistemas de ar para cons-
trução de veículos e manutenção.
Faixa de pressão alta até 40 bar 3
Usada em máquinas de sopro no processamento 
de plástico, para ligar grandes motores diesel e 
para testar redes de fornecimento de ar.
Faixa de pressão ultra-alta até 400 bar 3
Preferida para aplicações especiais como equipa-
mentos de mergulho e respiração, assim como 
compressão e armazenagem de gases técnicos.
Tecnologia de ar comprimido12
Regulagem de pressão 
O objetivo da regulagem da pressão é minimizar o 
consumo de energia e maximizar a disponibili-
dade do ar. 
Aplicam-se diferentes variáveis controladas, 
dependendo de tipo, grandeza e área de aplica-
ção:
A pressão de descarga (pressão de sistema) 3
A pressão de entrada 3
O volume de fluxo descarregado 3
A energia elétrica consumida pelo motor do 3
compressor
A umidade atmosférica deixada pelo compressor 3
A regulagem da pressão de descargado compres-
sor é a variável mais importante se comparada às 
outras variáveis controladas.
Definições de pressão 3
No contexto de regulagem da pressão, é impor-
tante saber as definições fundamentais de pressão 
em um sistema de ar comprimido. As definições 
mais importantes são descritas a seguir:
Sistema de pressão ps [bar 3 g] 
O sistema de pressão ps é a pressão produzida na 
saída do compressor após o retorno da válvula. 
Pressão-limite p 3 max [barg]
A pressão-limite pmax é a pressão na qual o com-
pressor corta o fornecimento de ar. A pressão-
limite pmax deveria, no caso de compressores com 
pistão, ser aproximadamente 20% maior que a 
pressão mínima (ex.: pressão mínima 8 bar, pres-
são-limite 10 bar).
No caso de compressores de parafuso, a pressão-
limite pmax deveria ser de 0,5 a 1,0 bar mais alta 
que a pressão mínima (ex.: pressão mínima 9 bar, 
pressão-limite 10 bar).
Pressão objetivo p 3 sT [barg] 
O sistema de pressão objetivo psT é a pressão 
mínima que tem que existir no sistema de forneci-
mento.
5
Sistema de ar comprimido, 
métodos de controle
Var.2Var.1
Caract. de pressão
Caract. de pressão
Caract. de pressão
tVtV
Caract. de energia elétrica
Caract. de energia elétrica
L130%
L2
L0
0%
100%
[kW ]
[t]
[t]
PNS
PMIN
PMAX
[P]
L130%
L2
L0
0%
100%
[kW ]
[t]
[t]
PN
PNS
PMIN
PMAX
[P]
L2
L0
0%
100%
[kW ]
[t]
[t]
PN
PNS
PMIN
PMAX
[P]
Caract. de energia elétrica
Controle inativo
Controle liga / desliga
Controle liga / desliga atrasado
EW
L-
D
01
6/
P
PN = Sistema de pressão
PNS = Sistema de pressão de valor objetivo
PMIN = Pressão mínima de entrada
PMAX = Pressão-limite de fornecimento
L0 = Ponto morto
L1 = Operação s/ carga
L2 = Operação c/ carga
Tv = Elemento de tempo
Pressão interna p 3 i [barg] 
A pressão interna pi refere-se à pressão interna 
no compressor de pistão helicoidal até a pressão 
mínima na válvula de retorno.
Pressão de entrada p 3 min [barg] 
A pressão mínima de entrada pmin é pressão na 
qual o compressor corta a entrada novamente. A 
pressão mínima de entrada deve ser ao menos 
0,5 bar mais alta que o valor da pressão do sis-
tema p.
Tecnologia de ar comprimido 13
4Condicionamento 
do ar comprimido
As impurezas do ar normalmente não podem ser 
percebidas por olhos humanos.
Não obstante, elas são capazes de interferir no 
funcionamento seguro do sistema de fornecimento 
de ar comprimido, bem como das ferramentas 
pneumáticas. Um metro cúbico (1m3) de ar contém 
uma variedade de impurezas como, por exemplo:
Até 180 milhões de partículas de sujeira, de 3
tamanho entre 0,01 e 100 µ m
De 5 a 40 g/m 3 3 de água na forma de umidade 
atmosférica
0,01 a 0,03 mg/m 3 3 de óleos minerais e hidro-
carbonetos
Resíduos de metais pesados como: cádmio, 3
mercúrio e ferro
Compressores pegam não somente o ar atmosférico, 
mas também as suas impurezas, as quais podem 
estar em alta concentração.
Com uma compressão de 10 barg (10 bar de 
pressão medida = 11 bar absoluto), a concentra-
ção de partículas de sujeira aumenta 11 vezes. 
Um metro cúbico (1m3) de ar comprimido pode 
conter neste caso até 2 bilhões de partículas de 
sujeira, considerando ainda as impurezas adicio-
nadas ao ar pelo próprio compressor, como óleo 
lubrificante por exemplo. 
Se todas essas impurezas e mesmo a água conti-
das no ar atmosférico permanecem no ar compri-
mido, conseqüências negativas podem surgir e 
certamente afetam o sistema de ar e as ferramen-
tas que se utilizarão desse ar.
Classes de qualidade de ar comprimido 
conforme DIN ISO 8573-1
A qualidade do ar comprimido está dividida em 
diferentes classes atendendo às necessidades de 
sua aplicação. Isso ajuda o usuário a definir as 
suas necessidades e selecionar os componentes 
de condicionamento específicos. 
A norma está baseada nas especificações dos 
fabricantes, os quais determinam os valores 
limitantes permissíveis com referência à pureza 
do ar para os sistemas de ar comprimido de seus 
equipamentos.
A norma DIN ISO 8573-1 define as classes de 
qualidade do ar comprimido com referência a:
Tamanho e densidade das partículas 3
Definição de valores máximos de tamanho e 
concentração de partículas sólidas que o ar 
comprimido pode conter.
Conteúdo de óleo 3
Definição da quantidade residual de aspersão de 
óleo e hidrocarboneto que o ar comprimido pode 
conter.
Ponto de vapor da pressão 3
Definição da temperatura mínima na qual o ar 
comprimido pode ser esfriado sem precipitação 
do vapor de água contido como produto de con-
densação. O ponto de vapor de pressão varia com 
a pressão atmosférica.
Impurezas no ar
Ambiente Média mg/m3 Limite mg/m3
Natural 15 50
Cidades 50 100
Área Industrial 100 500
Área de produção 200 900
Classe
Máx. água residual Máx. pó residual
Máx. óleo contido 
mg/m3Água residual g/m3
Pressão ponto 
vapor ºC
Concentração de pó 
mg/m3
Tamanho de partículas 
mg/m3
1 0,003 - 70 0,1 0,1 0,01
2 0,117 - 40 1 1 0,1
3 0,88 - 20 5 5 1
4 5,953 + 3 8 15 5
5 7,732 + 7 10 40 25
6 9,356 + 10 - - -
Tecnologia de ar comprimido14
Partículas sólidas no ar comprimido 3
Eficácia do uso de ar comprimido em sistemas 
pneumáticos: pó e outras partículas produzem 
abrasão.
Se as partículas formam uma pasta em conjunto 
com o óleo ou graxa, esse efeito (abrasão) será 
reforçado. Em particular, partículas fisicamente 
prejudiciais e partículas quimicamente agressivas 
podem se tornar um problema.
Óleo no ar comprimido 3
O uso de óleo “reutilizado” em um sistema pneumá-
tico, por tornar-se mais resinoso, tem como conse-
qüência a redução do diâmetro da mangueira e até 
o bloqueio do sistema de fornecimento de ar.
Água no ar comprimido 3
A água promove a corrosão nos sistemas pneumá-
ticos favorecendo o aparecimento de vazamentos 
na rede. Nas ferramentas pneumáticas, ela difi-
culta a lubrificação dos componentes, resultando 
em defeitos mecânicos. Em baixas temperaturas a 
água pode congelar dentro da rede de forneci-
mento de ar comprimido e causar danos por 
congelamento da rede, redução da passagem de ar 
nas mangueiras e bloqueio do fornecimento de ar.
Por isso, o condicionamento do ar comprimido é 
importante e tem as seguintes vantagens:
Resfriamento
Todos os processos de compressão geram calor. O 
aumento de temperatura depende da pressão de 
saída do compressor. Quanto mais alta a pressão 
de saída, mais alta será a temperatura de com-
pressão. As normas de prevenção de acidentes 
especificam que a temperatura de saída de com-
pressão não deve exceder um valor definido (nor-
malmente entre 160 ºC e 200 °C). Por essa razão, 
a maior parte do calor de compressão deve ser 
dissipada. Temperaturas excessivas do ar compri-
mido são um risco ao sistema e ao operador, 
porque uma pequena parte do óleo utilizado para 
lubrificação entra na circulação de ar comprimido 
na forma de óleo residual durante a compressão. 
Esse óleo residual é inflamável. Sendo assim, é 
possível que ocorra um incêndio na rede de ar ou 
no compressor.
De certas temperaturas em diante, o ar compri-
mido é altamente explosivo, visto que contém 
muito mais oxigênio por volume que ar ambiente. 
Presença de água no ar
Temperaturas negativas Temperaturas positivas
Ponto de vapor 
ºC
Umidade máx. 
g/m3
Ponto de vapor 
ºC
Umidade máx. 
g/m3
Ponto de vapor 
ºC
Umidade máx. 
g/m3
- 5 3,2380 0 4,868 5 6,790
- 10 2,1560 10 9,356
- 15 1,3800 15 12,739
- 20 0,8800 20 17,148
- 25 0,5500 25 22,830
- 30 0,3300 30 30,078
- 35 0,1980 35 39,286
- 40 0,1170 40 50,672
- 45 0,0670 45 64,848
- 50 0,0380 50 82,257
- 55 0,0210 55 103,453
- 60 0,0110 60 129,020
- 70 0,033 70 196,213- 80 0,0006 80 290,017
- 90 0,0001 90 417,935
Tecnologia de ar comprimido 15
Secagem
O ar atmosférico contém certa quantidade de 
vapor de água. O conteúdo varia dependendo do 
tempo e do lugar e é conhecido como umidade 
atmosférica. A qualquer temperatura, um volume 
específico de ar pode conter somente uma quan-
tidade limitada de vapor de água. Se a tempera-
tura é aumentada, mais água por volume pode ser 
armazenada. Se a temperatura é baixada, o vapor 
de água já não pode ser retido, então precipita na 
forma de condensação.
O volume de vapor de água é conhecido como 
“umidade”. Esse termo cobre as seguintes condi-
ções subordinadas:
Umidade máxima 3
Umidade absoluta 3
Umidade relativa 3
Ponto de vapor atmosférico 3
Ponto de pressão do vapor 3
Umidade máxima – f 3 max [g/m
3]
A umidade máxima fmax (quantidade saturada) é 
definida como o volume máximo de vapor de água 
que 1 m3 de ar pode conter a uma certa tempera-
tura.
Umidade absoluta – f [g/m 3 3]
A umidade absoluta f é definida como o volume de 
vapor de água atualmente contido em 1 m3 de ar.
Umidade relativa – 3  [%]
A umidade relativa  está definida como a razão 
entre a umidade absoluta e a umidade máxima. 
Considerando que a umidade máxima fmax é tem-
peratura-dependente, a umidade relativa varia 
com a temperatura, até mesmo se a umidade 
absoluta permanece constante. Enquanto o ar é 
esfriado até o ponto de vapor, a umidade relativa 
aumenta a 100%.
Ponto de vapor atmosférico – [ºC] 3
O ponto de vapor atmosférico é definido como a 
temperatura até a qual o ar atmosférico (1 barabs) 
pode ser resfriado sem precipitação de água. O 
ponto de vapor atmosférico é de importância 
secundária nos sistemas de ar comprimido.
Ponto de pressão do vapor – [ºC] 3
O ponto de pressão do vapor é definido como a 
temperatura até a qual o ar comprimido pode ser 
resfriado sem precipitação da condensação.
O ponto de pressão do vapor é dependente da 
pressão da descarga. Se a pressão cai, o ponto 
de pressão do vapor também cai. São usados 
diagramas para determinar o ponto de pressão 
do vapor do ar comprimido depois da compres-
são.
O ar sempre contém água na forma de vapor. 
Considerando que o ar é compressível e a água 
não é, a água precipitará na forma de produto da 
condensação durante a compressão.
A umidade máxima do ar depende da tempera-
tura e do volume. Em nenhum momento depende 
da quantidade.
Métodos de secagem do ar 3
O ar comprimido pode ser secado através de 
métodos diferentes. Os seguintes métodos são 
possíveis:
Condensação: 3 é a secagem do ar pela separa-
ção da água com temperatura mais baixa que 
a do ponto de vapor
Difusão: 3 é a secagem do ar pela transferência 
de moléculas
Absorção: 3 é a secagem do ar através de desu-
midificação
Métodos por condensação 3
A separação da água através da condensação é 
possível com os seguintes métodos:
Alta compressão 3
Processo criogênico (de baixa temperatura) 3
Tecnologia de ar comprimido16
Secagem por alta compressão 3
No caso de alta compressão, o ar é comprimido 
acima da pressão exigida antes de ser resfriado e 
descomprimido à pressão de trabalho.
Princípio de trabalho: com o aumento da pressão 
e decréscimo do volume, o ar armazena cada vez 
menos água. Durante a fase de pré-compressão e 
com alta pressão, uma quantidade muito grande 
de condensação é precipitada. O produto da 
condensação é retirado promovendo a redução 
da umidade absoluta do ar. Então o ar que foi 
altamente comprimido anteriormente é agora 
descomprimido e a umidade relativa com a pres-
são do ponto de vapor cai.
Esse processo tem as seguintes características:
Técnica simples com volume fixo de fluxo 3
Nenhum equipamento criogênico (de resfria- 3
mento) e de secagem muito elaborado
Econômico somente para volumes pequenos 3
de fornecimento 
Alto consumo de energia 3
Secagem criogênica (por baixas temperaturas) 3
Ao diminuir as temperaturas, a capacidade do ar 
para armazenar água é reduzida. Para reduzir seu 
nível de umidade, o ar comprimido pode ser 
resfriado a baixas temperaturas através de um 
secador criogênico.
Princípio de trabalho: o ar comprimido é res-
friado por um fluido criogênico em um trocador 
de calor. Através desse processo, o vapor de água 
precipita na forma de condensação. O volume 
condensado varia conforme as diferenças de 
temperaturas do ar comprimido de entrada e de 
saída.
Esse processo tem as seguintes características:
Alta eficiência econômica 3
Alta eficiência de secagem 3
Baixa perda de pressão no secador 3
Secagem por difusão 3
O princípio do secador de diafragma está base-
ado no fato de que a água penetra em uma fibra 
oca especialmente coberta com velocidade 
20.000 vezes mais rápida que o ar. O secador de 
diafragma consiste de um diafragma com feixe de 
milhares de fibras ocas. Essas fibras ocas são 
feitas de plástico rígido resistente a temperatura 
e a pressão. Sua superfície interna é coberta por 
uma camada extremamente fina de um segundo 
tipo de plástico. As fibras ocas (diafragmas) são 
encaixadas dentro de um tubo de tal forma que 
os canais internos das fibras são mantidos aber-
tos até seu final.
Princípio de trabalho: o ar comprimido úmido flui 
por dentro das fibras ocas (fluxo interno). O 
vapor de água contido no ar comprimido sai pelas 
paredes dessas fibras. Do fluxo principal (de ar 
seco) do compressor, uma corrente de ar é expur-
gada e descomprimida. Visto que a umidade 
atmosférica máxima depende do volume, a umi-
dade atmosférica relativa cai e o ar expurgado se 
torna muito seco.
O fluxo/corrente de ar seco expurgado ao redor 
das fibras assegura a concentração do vapor de 
água. A corrente de ar expurgada pode escapar 
sem ser filtrada, por isso o secador de diafragma 
requer um filtro onde são depositadas as partícu-
las de até 0,01 µm. No caso de instalação desse 
filtro diretamente depois do compressor, o filtro 
requer precipitador contra fluxo tipo ciclone.
Esse processo tem as seguintes características:
Reduzida contaminação do ar 3
Baixa perda de pressão no secador 3
Construção compacta 3
Secador pode ser instalado como parte do 3
sistema fornecedor de ar
Não requer manutenção 3
Não há parte móvel no secador 3
Não há depósito de condensação 3
Não há custo de energia adicional 3
Silencioso 3
Não requer produto refrigerante 3
Não há mecanismo motriz 3
Tecnologia de ar comprimido 17
Secagem por absorção 3
No caso de secagem por absorção, o vapor de 
água é eliminado por uma reação química com 
um agente dessecativo higroscópico (que identi-
fica a umidade do ar). Como a capacidade de 
absorção do agente dessecativo diminui com o 
tempo, ele tem que ser renovado periodicamente.
Há diferenças entre três tipos de dessecativo. Os 
dessecativos solúveis liquidificam com absorção 
progressiva.
Os dessecativos sólidos e líquidos reagem com o 
vapor de água sem mudar o efeito de ação.
Princípio de trabalho: no caso de absorção, o ar 
comprimido flui de cima para baixo através de 
uma camada de agente dessecativo. Por esse 
meio, uma parte do vapor de água é carregada 
pelo dessecativo. Um conversor escoa o vapor de 
água condensado para um reservatório no chão. 
Dessa forma, a pressão do ponto de vapor cai de 
8 a 12%. As características deste processo são:
Baixa temperatura de entrada 3
Alto efeito corrosivo do agente 3
O ar comprimido seco pode levar o agente 3
dessecativo para o interior do sistema de 
fornecimento de ar, causando corrosão consi-
derável
Não há necessidade de nenhum abasteci- 3
mento externo de energia
Instalação do secador 3
Existem duas possibilidades básicas para instalar 
um secador de ar comprimido, as quais têm suas 
próprias características:
Antes do reservatório de ar (entrada) 3
Depois do reservatório de ar (saída) 3
Instalação antes do reservatório3
Vantagens:
Ar seco no reservatório 3
Sem precipitação de água no reservatório 3
Qualidade uniforme do ar comprimido 3
A pressão do ponto de vapor permanece 3
inalterada até mesmo no caso de consumo 
abrupto de grandes volumes
Desvantagens:
O secador deve ser dimensionado para suprir 3
o volume efetivo total de fornecimento do 
fluxo do compressor
No caso de baixo consumo, o secador é fre- 3
qüentemente subdimensionado
Secagem intermitente do ar comprimido 3
Isto força o secador 3
Não é possível a secagem parcial de um fluxo 3
necessário de ar 
Alto volume de condensação de água 3
Em fábricas que possuam múltiplos compres- 3
sores, cada compressor requer um secador
6 Método de secagem de ar comprimido
Tipo de secagem Método Agente de secagem
Condensação Alta compressão
Resfriamento
Difusão Diafragma / membrana
Absorção Absorção Agente de secagem sólido
Solvente dessecativo
Líquido dessecativo
Adsorção Regeneração fria
Regeneração interna aquecida
Regeneração externa aquecida
Regeneração a vácuo
Tecnologia de ar comprimido18
Instalação depois do reservatório 3
Vantagens:
Favorável dimensionamento do secador 3
O secador pode ser dimensionado para suprir 3
o consumo necessário de ar comprimido ou 
secar só um fluxo parcial necessário de ar 
comprimido
Volume do fluxo não intermitente 3
Ar comprimido de entrada com baixa tempera- 3
tura, o ar comprimido terá a oportunidade de 
resfriar-se mais adiante dentro do reservatório
Baixo volume de condensação 3
Desvantagens:
A condensação ocorre no reservatório – risco 3
de corrosão
No caso de consumo abrupto de alto volume, 3
o secador é forçado demais
A pressão do ponto de vapor do ar compri- 3
mido aumenta
Na maioria dos casos, é recomendado instalar o 
secador depois do reservatório de ar comprimido.
Razões especialmente econômicas favorecem 
essa decisão. Normalmente, pode-se instalar um 
secador pequeno que é utilizado para temperatu-
ras mais altas.
Descarte do produto da condensação 3
Onde quer que haja um depósito para a armaze-
nagem do produto da condensação no sistema de 
ar comprimido, este tem que ser desviado de 
alguma maneira. Se isso não for feito, o fluxo de 
ar carregará de volta essa condensação para o 
sistema de ar.
Devido a seu alto grau de contaminação pela 
condensação de poluentes, esse material se torna 
altamente prejudicial ao meio ambiente e tem que 
ser descartado profissionalmente e com respon-
sabilidade ambiental.
Filtragem
Conhecimento de diversos fatores, como p.ex. a 
quantidade de ar, é extremamente necessário 
para a seleção de um filtro adequado em um 
sistema de ar comprimido. São eles:
Capacidade de separação do filtro 3
Concentração de partículas 3
Queda de pressão 3
Volume do fluxo de ar 3
Capacidade de separação do filtro 3
A capacidade de separação do filtro indica a 
diferença na concentração de partículas sujas 
antes e depois do filtro. A capacidade de separa-
ção do filtro é medida pela eficiência do filtro. 
Por isso, o filtro tem sempre que especificar o 
tamanho mínimo dos grãos/impurezas (em 
microns - µm) que ele é capaz de eliminar.
Concentração de partículas 3
A concentração de partículas é normalmente 
medida pelo peso contido por volume de ar com-
primido (/m3). No caso de baixas concentrações, a 
concentração é determinada contando as partícu-
las por unidade de volume (Z/cm3). Em particular, 
a capacidade de separação dos filtros de alto 
desempenho é determinada contando as partícu-
las por unidade de volume. O esforço para medir 
com suficiente precisão o peso por unidade de 
volume seria muitíssimo alto.
Queda de pressão 3
A queda de pressão é a variação da pressão 
devido à fluidez antes e depois do filtro. A queda 
de pressão no filtro é aumentada pelo acúmulo 
de pó e partículas sujas no filtro.
A queda de pressão para elementos de filtro 
novos ocorre entre 0,02 e 0,2 bar, dependendo 
do tipo de filtro.
O limite economicamente permissível da queda 
de pressão ocorre em aproximadamente em 0,6 
bar. Para determinar a queda de pressão, os 
filtros são normalmente equipados com um 
medidor que indica a diferença de pressão. Se a 
queda de pressão exceder o limite definido, o 
filtro deve ser limpo ou o elemento de filtro deve 
ser substituído.
Tecnologia de ar comprimido 19
Volume de fluxo 3
O volume máximo de fluxo de ar de um filtro 
sempre refere-se ao valor da pressão básica 
pg = 7 bar.
Variação de pressão muda o volume máximo de 
fluxo do filtro. As mudanças do volume de fluxo 
podem ser calculadas facilmente usando-se os 
fatores de conversão apropriados.
Tipos de filtro 3
Dependendo do acúmulo de impurezas e da quali-
dade de ar comprimido exigida, os seguintes 
tipos de filtro são usados:
Precipitador tipo ciclone 3
Filtro preliminar 3
Filtro de alto desempenho 3
Filtro de carvão ativado 3
Esses filtros são freqüentemente utilizados em 
combinação entre si.
Precipitador tipo ciclone 3
Um precipitador tipo ciclone trabalha baseado no 
princípio de inércia de massa. Consiste em um 
inserto “vórtex” (como o centro de um ciclone) e 
um dispositivo de coleta.
O inserto “vortex” é construído de tal forma que 
faz com que o ar comprimido entre em movi-
mento circular. Componentes do ar (sólidos e 
líquidos) são, por inércia de suas massas, impeli-
dos contra a parede interna do dispositivo de 
coleta. Esse processo separa as partículas pesa-
das de impurezas, bem como as gotículas de 
água. O material separado flui através de um 
defletor de desvio que puxa o fluxo de ar 
enviando o líquido depositado e partículas para 
dentro do reservatório coletor. Do dispositivo de 
coleta, os materiais / impurezas separados 
podem ser escoados automática ou manualmente 
e assim descartados e/ou reciclados por profis-
sionais capacitados.
As características desse tipo de secador são:
Separação quase que completa da água 3
Filtragem de partículas pesadas de impurezas 3
A velocidade do fluxo de ar aumenta a capaci- 3
dade de filtragem
Filtro preliminar 3
Este tipo de filtro elimina impurezas sólidas 
contidas no ar comprimido de tamanho aproxi-
mado até 3 µm, enquanto óleo e água são elimi-
nados somente em pequenas quantidades. Con-
tudo, os filtros preliminares aliviam a carga dos 
filtros de alto desempenho e secadores no caso 
de condições muito drásticas de impurezas.
Se não há alta necessidade com relação à quali-
dade do ar comprimido, este pode fazer a filtra-
gem sem a necessidade de um filtro fino.
Princípio de trabalho: os filtros preliminares 
trabalham baseados no princípio de filtragem de 
superfície. Eles têm efeito puramente de peneira. 
Os tamanhos de seus poros indicam o tamanho 
mínimo de partículas que podem ser filtradas. As 
impurezas permanecem na superfície externa do 
elemento filtrante. 
O fluxo de ar passa através do filtro no sentido de 
dentro para fora. Dessa forma, uma reversão no 
sentido do fluxo de ar fará com que as partículas 
de impurezas depositadas entupam a parte 
interna do elemento filtrante. O acúmulo de 
partículas sólidas na superfície do filtro impedirá 
totalmente a efetiva filtragem do ar.
Sua característica principal é:
Pode ser reutilizado, visto que as partículas 3
separadas permanecem na superfície do 
elemento filtrante, o qual pode ser limpo.
Tecnologia de ar comprimido20
Filtro de alto desempenho 3
Se um processo necessita de alta qualidade do ar 
comprimido, então filtros de alto desempenho 
também são necessários.
Eles reduzem o óleo residual contido no ar com-
primido para 0,01 mg/m3 e por isso podem pro-
duzir e fornecer tecnicamente o ar comprimido 
sem óleo. As partículas de impurezas de até 0,01 
µm são filtradas com eficiência de 99,9999%. 
Três mecanismos-chave cooperam para esse 
desempenho são eles:
Contato direto: 3 Partículas grandes e gotas de 
líquidos têmcontato direto com as fibras do 
material filtrante e são retidas.
Impacto: 3 Partículas e gotas batem nas fibras 
do material filtrante e rebatem, desviando-se 
de seu fluxo normal e então são absorvidas 
pela próxima fibra.
Difusão: 3 Partículas pequenas e muito peque-
nas se agregam, de acordo com a lei de movi-
mento molecular, formando assim partículas 
de maior tamanho, as quais são eliminadas.
Princípio de trabalho: filtros de alto desempenho 
trabalham com base no princípio de filtragem de 
profundidade.
Filtros de profundidade consistem em fibras 
muito finas que formam uma textura porosa. A 
separação de partículas acontece durante o 
percurso que o ar comprimido faz sobre o ele-
mento de filtro. O fluxo de ar circula, nos filtros 
de profundidade, de dentro para fora. O óleo e a 
água são depositados nas lãs das fibras enquanto 
o ar flui pelo filtro. O fluxo de ar direciona o vapor 
e as gotas maiores, através do filtro, para fora. 
Pela força de gravidade, a condensação é cole-
tada para um reservatório do filtro. 
As suas características são:
Separação de quase 100% do óleo em estado 3
de fluido. Vapores de óleo não são separados.
A eficiência de filtragem cai com o aumento da 3
temperatura de trabalho. 
O aumento de temperatura de +20 °C a +30 °C 
sempre permitirá a entrada de 5 vezes mais 
fluxo de óleo pelo filtro
Pode ser reciclado 3
Filtro de carvão ativado 3
Depois da aplicação de filtros de alto desempe-
nho e secadores, a técnica de ar comprimido sem 
a presença de óleo ainda conterá a presença de 
hidrocarboneto, como também vários odores e 
aromas. Essas substâncias residuais podem 
provocar, em muitas aplicações de ar compri-
mido, problemas de produção, desvantagens de 
qualidade e aborrecimentos causados pelo mau 
cheiro. Um filtro de carvão ativado remove do ar 
comprimido os vapores de hidrocarboneto. O 
resíduo de óleo contido no ar comprimido pode 
ser reduzido em até 0,005 mg/m3.
Nesse caso, a qualidade do ar comprimido será 
melhor que a necessária para a respiração, con-
forme a norma DIN 3188.
Princípio de trabalho: a filtragem do ar compri-
mido por “adsorção” é um processo puramente 
físico. Os hidrocarbonetos são atraídos, através 
de forças adesivas, para o carvão ativado.
Não há nenhuma reação química. O ar compri-
mido seco e pré-filtrado flui por um elemento de 
filtro (com vincos/pregas) com carvão ativado. O 
ar comprimido se movimenta pelo elemento de 
filtro de dentro para fora.
Características próprias:
Filtragem preliminar é requerida. O filtro de 3
carvão ativado sempre requer um filtro de alto 
desempenho e secador. O ar comprimido 
contaminado destrói a adsorção e reduz o 
efeito do filtro
Sem reutilização. O filtro de carvão ativado não 3
pode ser reutilizado. Tem que ser substituído 
quando certo nível de saturação é alcançado
Tecnologia de ar comprimido 21
5Dimensionamento do 
sistema de ar comprimido
Invariavelmente, o usuário deve determinar a 
provável necessidade de ar comprimido antes de 
iniciar o dimensionamento de um sistema de ar 
comprimido. Isso requer considerações da aplica-
ção prática dos equipamentos que serão conecta-
dos a esse sistema (p.ex.: as ferramentas pneu-
máticas), bem como a quantidade dos 
equipamentos. Quando essa informação estiver 
disponível, então podem ser determinados o 
número e tamanho do compressor e reservatórios 
de ar comprimido.
Demanda de ar comprimido 3
O primeiro passo para o dimensionamento cor-
reto de um compressor e do sistema de forneci-
mento de ar comprimido é obter o valor do con-
sumo total de ar comprimido necessário para o 
funcionamento da rede e assim, como resultado, 
obter o volume de fornecimento de ar exigido do 
compressor. Os valores de consumo individuais 
de ar comprimido dos equipamentos são soma-
dos e adaptados às condições de trabalho apli-
cando alguns fatores multiplicadores.
Dessa forma, o compressor pode ser selecionado 
de acordo com o volume de fornecimento deter-
minado/necessário.
O dimensionamento da rede é um processo 
semelhante. Primeiramente, o tipo e o número de 
equipamentos que serão disponibilizados ao 
longo de uma rede devem ser especificados e 
determinados. O consumo de ar comprimido de 
cada equipamento deve ser somado e adaptado 
com os fatores multiplicadores apropriados. Com 
base no resultado final, o usuário pode então 
dimensionar o diâmetro da tubulação da rede 
correspondente.
Importante: perdas por vazamentos também 
devem ser levadas em conta quando o consumo 
de ar comprimido for determinado.
Consumo total de ar comprimido 3
O consumo total teórico de ar comprimido é o 
total do consumo de ar comprimido dos equipa-
mentos automáticos e dos demais 
equipamentos conectados à rede de ar. Porém, 
somente o consumo total de ar comprimido 
desses equipamentos não é suficiente para o 
dimensionamento do compressor e da rede de 
fornecimento, pois outras considerações adicio-
nais devem ser levadas em conta. Para calcular e 
obter o consumo total de vários equipamentos e 
determinar o volume de fornecimento realmente 
necessário de um compressor, o usuário tem que 
considerar os seguintes fatores adicionais, como:
Perdas 3
Reservas 3
Erros de cálculo 3
Perdas 3
Entende-se por perdas a fuga de ar comprimido 
ocorrida por vazamento e/ou atritos que ocorrem 
entre todas as partes do sistema de ar compri-
mido. No caso de um sistema de ar comprimido 
novo, o usuário tem que estimar que aproximada-
mente 5% do volume total de fornecimento con-
siste em perdas. A experiência mostra que as 
perdas de ar provenientes de vazamento e/ou 
atrito aumentam com o tempo de vida das instala-
ções do sistema de ar. Para as redes de ar anti-
gas, o percentual dessas perdas pode chegar até 
25%.
Reserva 3
O dimensionamento de um sistema de ar compri-
mido está baseado no consumo estimado de ar 
comprimido em um determinado momento. A 
experiência mostra que o consumo de ar aumenta 
gradativamente. Por isso, é recomendado estimar 
também, no cálculo de dimensionamento do 
compressor e da rede de fornecimento, a inclu-
são de extensões na rede para curto e médio 
prazos. Se esses fatores não forem considerados 
no dimensionamento, futuras e necessárias exten-
sões causarão, certamente, despesas desnecessá-
rias. Dependendo das perspectivas futuras, reser-
vas de até 100% podem ser projetadas.
Tecnologia de ar comprimido22
Erros de cálculo 3
Apesar de cálculos cuidadosos, em alguns casos 
o dimensionamento estimado do sistema de ar 
comprimido é falho. O valor exato do consumo de 
ar raramente pode ser determinado devido às 
condições marginais e circunstâncias normal-
mente obscuras.
Quando um sistema de ar comprimido é subdi-
mensionado e deve ser estendido em uma fase 
posterior com despesas extras (tempos de manu-
tenção de máquina), o usuário deveria incluir um 
percentual extra de 5% a 15% para erros de 
cálculo.
O volume exigido para fornecimento de ar incluirá 
então: o consumo total determinado para os 
equipamentos, +5% para perdas, +10% para 
reservas e +15% para erros de cálculo.
Tamanho de compressor
A decisão básica durante a escolha do compressor 
adequado refere-se ao tipo de compressor. Para 
quase todos os campos de aplicação das ferra-
mentas pneumáticas, o compressor de parafuso 
ou compressor de pistão é a escolha mais correta.
Para certas aplicações, os compressores de 
parafuso são recomendados particularmente no 
caso de:
Longos períodos de funcionamento 3
Alto consumo de ar comprimido sem altos 3
picos de carga 
Grandes volumes de fornecimento 3
Fluxo de volumes contínuo 3
Capac. de compressão de 5 a 14 bar 3
Compressores de parafuso são a escolha perfeita 
em sistemas de compressores compostos. Para 
altos volumes de fornecimento, o compressor de 
parafuso é a escolha mais econômica.
Compressores de pistão tambémtêm seus cam-
pos específicos de aplicação. Eles complementam 
os compressores de parafuso.
Seus pontos fortes são:
Demanda de ar intermitente 3
Picos de carga 3
Mudanças freqüentes de carga 3
Baixos volumes de fornecimento 3
Capac. de compressão até 35 bar 3
Os compressores de pistão são indicados para 
consumo de ar comprimido flutuante e com picos 
de demanda. Eles podem ser usados como 
máquinas de picos de demanda em um sistema 
composto de compressor. No caso de freqüentes 
mudanças de demanda, o compressor de pistão 
é a melhor escolha. No caso de baixos volumes 
de fornecimento, o compressor de pistão é mais 
econômico que o de parafuso. Se flutuação no 
consumo de ar comprimido é esperada e a exten-
são da rede está planejada para o futuro, então 
um compressor é necessário para operação 
largamente intermitente. Nesse caso, um com-
pressor de pistão seria a escolha lógica. Se o 
volume de fornecimento do compressor puder 
garantir a demanda de ar comprimido constante, 
o usuário deve optar por um compressor de 
parafuso. Compressores de pistão trabalham em 
regime intermitente.
Eles não têm períodos ociosos. Devido a sua 
reduzida lacuna de aplicação e seu reservatório 
relativamente pequeno, os compressores de 
parafuso têm que funcionar automaticamente 
devagar para evitar que o motor tenha muitos 
ciclos de trabalho.
A escolha certa de um sistema de ar não deveria 
depender do preço de compra, o qual se paga 
muito rapidamente em função da economia com 
os custos operacionais. Esses custos (operacio-
nais) não só incluem os custos atuais com ener-
gia para a geração de ar comprimido, mas tam-
bém os custos inúteis.
Pressão máxima do compressor 3
As bases para a pressão máxima (pressão de 
corte para funcionamento) são as diferenças 
(entre as pressões máxima e mínima) do contro-
lador do compressor – a máxima pressão de 
trabalho exigida pelo equipamento consumidor 
de ar comprimido (p.ex.: ferramentas pneumáti-
cas) e o total das perdas de pressão no sistema.
A pressão fornecida, a qual flutua entre a pressão 
máxima e a pressão mínima, deve ser, por todo o 
tempo, substancialmente mais alta que a pressão 
de trabalho dos equipamentos conectados ao 
sistema.
Tecnologia de ar comprimido 23
Visto que sempre existem perdas de pressão em 
sistemas de ar comprimido, o usuário tem que 
levar em conta as perdas de pressão que são 
causadas pelos diferentes componentes do sis-
tema de ar comprimido.
Os seguintes valores para perdas de pressão 
têm que ser levados em conta durante a defini-
ção da pressão de corte de funcionamento do 
compressor:
Sistemas básicos de fornecimento de ar com- 3
primido deveriam ser projetados de tal forma 
que o total das perdas de pressão na rede de 
fornecimento não exceda 0,1 bar 
No caso de grandes e amplas redes de forneci- 3
mento de ar comprimido, por exemplo: em 
minas, pedreiras ou em grandes edifícios, uma 
queda de pressão de até 0,5 bar é permissível
Condicionamento de ar comprimido via seca- 3
dor ou secador de diafragma com filtro até 0,6 
bar
Secador de adsorção com filtro até 0,8 bar 3
Precipitador ciclone até 0,05 bar 3
Filtros geralmente até 0,6 bar. (A queda de 3
pressão em filtros aumenta durante a aplica-
ção por contaminação. O especificado é o 
limite ao qual o elemento do filtro tem que ser 
substituído – vida útil)
O diferencial para compressores de parafuso é 3
de 0,5 a 1,0 bar
O diferencial para compressores de pistão 3
pmax é de -20% 
Reservas. Durante operação pode haver sem- 3
pre perdas de pressão imprevistas nos siste-
mas de ar comprimido. Por isso, o usuário 
sempre deve planejar a reserva suficiente de 
pressão para evitar perdas de força no sistema
Pressão de trabalho 3
A pressão de trabalho dos equipamentos de ar 
comprimido deve ser mantida durante todo o 
tempo. O desempenho de um equipamento de ar 
comprimido fica comprometido mais que propor-
cionalmente quando a pressão do sistema cai 
abaixo da pressão de funcionamento do equipa-
mento. Se alguns equipamentos de baixa demanda 
de ar comprimido requerem uma pressão de 
trabalho substancialmente mais alta que a maioria 
dos demais equipamentos, o usuário deve instalar 
um segundo compressor, menor, com sistema de 
fornecimento de ar comprimido separado e com 
pressão de corte apropriadamente mais alta. Isso 
porque uma desnecessária supercompressão do 
fluxo volumétrico principal do sistema de ar com-
primido acarretará custos consideráveis. Esses 
custos adicionais justificam na maioria dos casos a 
instalação de um segundo compressor para forne-
cimento de ar comprimido. O sistema separado 
rapidamente se pagará, reduzindo assim os custos 
operacionais.
Sistemas de compressores múltiplos 3
Para equipamentos de ar comprimido com con-
sumo flutuante alto não é recomendado instalar 
somente um único compressor grande. Nesse 
caso, a alternativa é um sistema de compressor 
composto que consiste em vários compressores. 
Os resultados e a confiança operacional são 
aumentados com eficiência econômica mais alta. 
Um ou vários compressores garantem a demanda 
contínua básica de ar comprimido (carga básica). 
Se a demanda aumentar, os compressores adicio-
nais entram em funcionamento um depois do 
outro (carga intermediária e pico de carga) até 
que o volume de fornecimento garanta a 
demanda. Se a demanda diminui, eles param de 
funcionar novamente um depois do outro. Os 
benefícios fundamentais de um sistema com-
posto são:
Confiança operacional 3
Opções favoráveis de manutenção 3
Eficiência econômica 3
Tecnologia de ar comprimido24
Operações que dependem em grande parte de ar 
comprimido podem garantir seus fornecimentos 
através de um sistema de compressor composto. 
Se um compressor fica defeituoso ou requer 
conserto ou manutenção, os outros compressores 
assumem o fornecimento de ar.
Vários compressores pequenos podem ser mais 
bem adaptados às necessidades de consumo de 
ar comprimido que um compressor grande.
Essa situação compõe uma melhor e mais alta 
eficiência para o sistema.
Se somente uma parte da carga operacional é 
requerida, os custos operacionais de um com-
pressor grande não são considerados, mas sim, 
somente os baixos custos operacionais dos com-
pressores auxiliares menores conectados ao 
sistema composto.
Volume do reservatório
Os reservatórios de ar comprimido são dimensio-
nados de acordo com o volume de fornecimento 
do compressor, o sistema de controle e o con-
sumo de ar comprimido. Reservatórios de ar 
comprimido nos sistemas de fornecimento de ar 
comprimido têm várias funções importantes.
O compressor fornece o ar de acordo com a capa-
cidade de armazenamento do reservatório de ar. 
O consumo de ar comprimido pode ser garantido, 
por algum tempo, pela capacidade de armazena-
mento desse reservatório. O compressor não 
fornece ar comprimido durante o tempo que o 
reservatório mantém estoque, mas sim, perma-
nece em “stand by” (inércia) e não consome 
energia elétrica. Além disso, o consumo flutuante 
de ar comprimido no sistema é compensado e os 
picos de demanda são garantidos.
O motor é acionado menos vezes e seu uso fica 
reduzido. Possivelmente diversos reservatórios 
de ar comprimido podem ser necessários para 
manter a capacidade de armazenamento sufi-
ciente. Normalmente, as grandes redes e siste-
mas de fornecimento de ar comprimido têm uma 
capacidade de armazenamento suficiente. 
Nesse caso, o usuário pode instalar apropriada-
mente um reservatório menor. Devido ao seu 
especial princípio de funcionamento, os compres-
sores de pistão geram um volume de fluxo pul-
sante. As variações de pressão interferem no 
desempenho dos diferentes equipamentos conec-
tados à rede. Particularmente interruptores de 
controle e sensores de medida reagem com os 
erros de um volume de fluxo pulsante. O reserva-
tório tem o propósitode aliviar os efeitos das 
variações de pressão. No caso de compressores 
de parafuso, essa função é desnecessária visto 
que eles geram um volume de fluxo quase uni-
forme/constante.
O volume do reservatório é determinado com 
base nas especificações dos fabricantes, as quais 
foram estabelecidas por experiência prática. 
Sempre que possível, o usuário deve selecionar 
os reservatórios da linha básica. A pressão 
máxima para a qual um reservatório é dimensio-
nado deve, por motivo de segurança, estar a todo 
momento com pelo menos 1 bar a mais que a 
pressão máxima produzida na saída do compres-
sor. A válvula de segurança é definida / preparada 
com esse valor.
O volume de fornecimento do sistema de ar 
comprimido pode ser considerado uma parte do 
volume do reservatório.
Tecnologia de ar comprimido 25
Rede de ar
Um sistema centralizado de fornecimento de ar 
comprimido requer uma rede que alimente indivi-
dualmente os equipamentos com ar comprimido 
necessário. Para garantir uma operação segura e 
barata dos equipamentos, a rede tem que estar 
adaptada a certas condições:
Volume de fluxo suficiente 3 
Cada equipamento conectado à rede deve ser 
alimentado a qualquer momento com o volume 
de fluxo exigido.
Pressão de trabalho 3 
Cada equipamento conectado à rede deve ser 
alimentado a qualquer momento com a pres-
são de trabalho necessária.
Qualidade do ar comprimido 3 
Cada equipamento conectado à rede deve ser 
alimentado a qualquer momento com ar com-
primido na qualidade exigida.
Baixa queda de pressão 3 
Por questões econômicas, a queda de pressão 
na rede deve ser tão baixa quanto possível.
Confiança operacional 3 
O fornecimento de ar comprimido deve ser 
garantido com extrema segurança. No caso de 
danos à tubulação, manutenções e consertos, 
a rede deve ter alternativas para que não seja 
necessário seu fechamento completo.
Normas de segurança 3 
Todas as relevantes instruções de segurança 
devem ser seguidas incondicionalmente. As 
linhas de distribuição são instaladas pela 
planta inteira e por elas o ar é fornecido a 
diversos equipamentos em curtas distâncias. 
Se possível, as redes de distribuição devem 
ser instaladas em forma de anel (sistema 
fechado). Um sistema em forma de anel 
(fechado) aumenta a eficiência econômica e a 
confiança operacional da rede.
A queda de pressão nas linhas de distribuição 
não deve exceder 0,03 bar.
Sistema em forma de anel (fechado) 3
Um sistema em forma de anel é também chamado 
de sistema de distribuição fechada. Nesse sis-
tema, é possível fechar setores individuais da 
rede sem interromper o fornecimento de ar com-
primido às outras áreas. Isso assegura o forneci-
mento de ar comprimido para a maioria dos 
equipamentos, até mesmo durante os consertos, 
manutenções e a instalação de extensões do 
sistema. Se o ar comprimido é fornecido dentro 
de um sistema fechado de distribuição, esse ar 
tem que percorrer distâncias mais curtas que no 
caso de um sistema de ramificações (galhos). Por 
isso, a queda de pressão fica reduzida. O dimen-
sionamento de um sistema fechado pode ser 
calculado com a metade da tubulação de trans-
porte e metade do volume de fluxo.
Sistema de ramificações (galhos) 3
As linhas de distribuição são instaladas pela 
planta inteira e por elas o ar é fornecido para os 
equipamentos em distâncias curtas. Essas linhas 
também podem ser organizadas na forma de 
ramificações ou galhos.
A queda de pressão nas linhas de distribuição 
não deve exceder 0,03 bar. Neste sistema, essas 
linhas se ramificam para grandes áreas de distri-
buição e terminam no equipamento pneumático. 
Linhas de ramificações individuais podem alimen-
tar equipamentos que estão à parte um dos 
outros (não necessariamente na mesma área de 
trabalho). Também é possível programar uma 
linha inteira de fornecimento de ar comprimido 
através do sistema de ramificações. Eles têm a 
vantagem de necessitar menos material que os 
sistemas em forma de anel (fechado). Sua des-
vantagem, contudo, é que eles têm que ser mais 
bem e mais amplamente dimensionados que os 
sistemas fechados, pois freqüentemente causam 
perdas de pressão severas.
Tecnologia de ar comprimido26
7 Sistema de distribuição em forma de anel (sistema fechado)
7
4
6
5
3
4
2
1
9
8 E
W
L-
D
01
7/
P
1. Compressor 6. Secador de ar
2. Válvula de parada 7. Linha principal
3. Reservatório de ar 8. Linha em anel (fechada)
4. Dreno de condensação 9. Saída p/ fornecimento de ar
5. Válvula de segurança 
8 Sistema de distribuição ramificada (sistema de galhos)
7
4
6
5
3
4
2
1
9
8
EW
L-
D
01
8/
P
1. Compressor 6. Secador de ar
2. Válvula de parada 7. Linha principal
3. Reservatório de ar 8. Linha ramificada
4. Dreno de condensação 9. Saída p/ fornecimento de ar
5. Válvula de segurança
Tecnologia de ar comprimido 27
Rede de fornecimento
Se possível, as redes de fornecimento de ar 
comprimido devem ser instaladas em linha reta. 
Se os cantos não podem ser evitados completa-
mente, eles não devem ser reforçados por cotove-
los ou ligações em “T”. 
Curvas e conexões longas têm qualidades de 
fluidez melhores e causarão menores quedas de 
pressão. Também devem ser evitadas mudanças 
súbitas de diâmetro das tubulações por causa da 
grande queda de pressão.
Longas redes de fornecimento devem ser dividi-
das em vários setores, cada um equipado com 
uma válvula de parada (shut-off) individual. A 
possibilidade de fechar partes do sistema é 
particularmente importante para inspeções, 
consertos e troca de operação. Uma segunda 
estação de compressor suprindo a rede de outra 
localização pode ser possivelmente uma alterna-
tiva e vantagem para grandes redes.
Como resultado, o ar comprimido percorre distân-
cias mais curtas e a queda de pressão tende a ser 
menor. Redes principais e grandes redes de distri-
buição têm que ser soldadas em conjunto, com 
uma única conexão em “V”, que evita cantos vivos. 
Além disso, a resistência do fluxo de ar na tubula-
ção fica reduzida e ambos, filtros e ferramentas, 
não ficam sujeitos a prejuízos desnecessários 
causados por resíduos de solda (ferrugem).
Redes de fornecimento sem secadores 3
A compressão do ar promove a eliminação da 
umidade contida no ar em forma de gotículas de 
água (produto de condensação). Se o condiciona-
mento do ar comprimido não é feito por um 
secador de ar, o usuário tem que estar ciente que 
haverá a presença de água na rede inteira.
Nesse caso, certas regras têm que ser observadas 
durante a instalação do sistema de ar, evitando 
assim os danos nos equipamentos pneumáticos.
Tubulações com inclinação 3 
As tubulações devem ser instaladas com 
inclinação aproximada de 1,5º a 2º em direção 
ao fluxo de ar.
Linha principal vertical 3 
A condensação da água aparece quando o ar 
resfria e pode voltar para o reservatório de ar 
comprimido.
Dreno de condensação 3 
Deve estar posicionado no ponto mais baixo 
do sistema de fornecimento de ar comprimido 
para fácil eliminação.
Conexões da rede 3 
Elas devem se ramificar na direção de fluxo 
de ar.
Sempre deve haver uma unidade de manutenção 
com um filtro, um dreno de água e um redutor de 
pressão instalados. Dependendo da aplicação do 
equipamento pneumático, um lubrificador tam-
bém deveria estar disponível.
Redes de fornecimento com secadores 3
Com um secador de ar comprimido e com um 
sistema de filtro satisfatório instalado no sistema 
de fornecimento de ar comprimido, o usuário 
pode trabalhar sem preocupações relativas à 
condensação da água. Isso também reduz as 
despesas da instalação da rede. Até certo ponto, 
os custos menores são argumentos suficientes 
para justificar a compra de um secador de ar 
comprimido.
As características de fluxo do ar comprimido 3
O arcomprimido em movimento está mais sujeito 
a regras físicas diferentes do que o ar compri-
mido parado / estacionário. O volume do fluxo é 
calculado pela superfície de percurso e pela 
velocidade. A fórmula seguinte aplica-se à transi-
ção do ar de um tubo para outro em uma secção 
de corte:
V = A1 x v1 = A2 x v2
 A1 v2 ___ = ___
 A2 v1
V = volume do fluxo
A1 , A2 = secção de corte 
v1 , v2 = velocidade
Tecnologia de ar comprimido28
Essa fórmula mostra que a velocidade do fluxo é 
inversamente proporcional à secção de corte. O 
movimento do fluxo pode ser também linear ou 
turbulento (fluxo de retorno e redemoinho).
9 Linha de resistência do fluxo 
p
p
∇
1
p
2
q v
p
∇
1
2
q v
1
2
AT
/V
SZ
 2
72
.0
Linear 
Turbulento 
Fluxo linear 3
Um fluxo linear é definido como um movimento 
uniforme e retilíneo onde as linhas de fluxo são 
paralelas e alinhadas entre si. Um fluxo linear é 
conhecido por:
Baixa queda de pressão 3
Baixa transferência de calor 3
Fluxo turbulento 3
Um fluxo turbulento é definido como um movi-
mento de fluxo indefinido, onde as linhas de fluxo 
não são alinhadas paralelamente uma com as 
outras, mas movem-se em todas as direções. Um 
fluxo turbulento é conhecido por:
Alta queda de pressão 3
Alta transferência de calor 3
Linha de resistência 3
De acordo com as leis da mecânica dos fluidos, a 
queda de pressão ∆p aumenta ao quadrado a 
redução do volume do fluxo. Em uma velocidade 
crítica, as mudanças de tipo de fluxo de linear 
para turbulento, a linha de resistência aumenta 
abruptamente. O dimensionamento da pressão da 
tubulação aponta então para a realização de um 
movimento de fluxo linear.
Queda de pressão no sistema de ar 3
O fluxo de ar é obstruído a cada mudança de 
direção que ele deve fazer, seguindo o posiciona-
mento da rede de fornecimento. Como 
conseqüência, há distúrbios no movimento de 
fluxo linear e a queda de pressão fica acentuada.
O nível da queda de pressão é influenciado pelos 
seguintes fatores e componentes da rede:
Comprimento da tubulação 3
Diâmetro interno da tubulação 3
Pressão interna da rede 3
Ramificações e cotovelos 3
Extensões 3
Válvulas, acessórios e conexões 3
Filtros e secadores 3
Vazamentos 3
Qualidade da superfície interna da tubulação 3
Para evitar uma queda de pressão acentuada, 
esses fatores devem ser levados em conta 
quando uma rede de ar comprimido for projetada. 
Com o propósito de simplificar as resistências de 
fluxo dos diferentes acessórios, conexões e coto-
velos, estes são convertidos aos comprimentos 
equivalentes da tubulação. Esses valores devem 
ser acrescentados ao comprimento real da tubu-
lação para obter a fluidez do ar na tubulação. Na 
maioria dos casos, porém, todas as especifica-
ções sobre acessórios, conexões e cotovelos já 
devem estar disponíveis no começo da fase de 
planejamento de uma rede. Por isso, a fluidez no 
comprimento da rede “L” é calculada multipli-
cando o comprimento da tubulação pelo fator 
1,6.
Tecnologia de ar comprimido 29
Fatores de correção da rede 3
Acessórios, cotovelos e conexões dobradas 
aumentam a resistência de fluxo de ar. Experiên-
cias práticas têm conduzido ao desenvolvimento 
e busca de fatores correspondentes ao fator de 
comprimento, os quais são incluídos como com-
primento extra da tubulação (em metros) nos 
cálculos de fornecimento dos sistemas de ar.
10
Regras de instalação do sistema de ar 
comprimido
= ca. 30°
r
d
D
r = 6d
Errado
Certo
Instalação da tubulação
Cotovelo
em curva
Conexão
ramificada
Cotovelo 90ºConexão em T
Fluxo c/ características ruins
EW
L-
D
01
9/
P
Peças ou acessórios
Correspondente ao comprimento linear em metros
Para diâmetros nominais de tubos ou peças
DN 25 DN 40 DN 50 DN 80 DN 100 DN 125 DN 150
Válvula de parada “shut-off” 8 10 15 25 30 50 60
Válvula de membrana 1,2 2 3 4,5 6 8 10
Válvula de abertura 0,3 0,5 0,7 1 1,5 2 2,5
Cotovelo 90º 1,5 2,5 3,5 5 7 10 15
Cotovelo curvo 90º - R = d 0,3 0,5 0,6 1 1,5 2 2,5
Cotovelo curvo 90º = R = 2d 0,15 0,25 0,3 0,5 0,8 1 1,5
Conexão em T 2 3 4 7 10 15 20
Peça redutora D = 2d 0,5 0,7 1 2 2,5 3,5 4
Tecnologia de ar comprimido30
11 Dimensionamento da rede 
EW
L-
PN
00
7/
G
100,0
83,0
75,0
58,0
66,5
50,0
41,5
33,0
25,0
16,5
12,5
8,0
6,5
5,0 1/2"(13mm)
3/4"(19mm)
1"(25mm)
1/4"(32mm) 11/2" (38mm)
2"(50mm)
2 1/2"(65mm)
3"(80mm)
10 20 30 40 50 75 100 150 200 250 300 350 400 450 500Volume de ar (l/s)
Ar descomprimido
110,5
Tubulações 
Diferentes materiais podem ser usados para a 
tubulação de um sistema de ar comprimido. Os 
possíveis materiais são:
Tubos de aço perfilados 3
Tubos de aço sem costura 3
Tubos de aço inoxidável 3
Tubos plásticos 3
As características e propriedades desses diferen-
tes materiais devem ser observadas.
Tubos de aço perfilados 3
Conforme as normas DIN 2440, 2441 e 2442 (tipo 
de pesos médio e pesado) os tubos perfilados 
são feitos de aço. A máxima pressão de trabalho 
é de 10 a 80 bar e a máxima temperatura de 
trabalho é de 120 °C.
Vantagem: tubos perfilados são baratos e rápidos 
para instalar. As conexões são separáveis e os 
componentes individuais podem ser reutilizados.
Desvantagens: tubos perfilados oferecem alta 
resistência para o fluxo de ar. As juntas começam 
a apresentar vazamentos após certo tempo de 
uso. A instalação desse tipo de tubulação requer 
certa experiência. Tubos perfilados que não 
sejam galvanizados não devem ser utilizados em 
sistemas de fornecimento de ar comprimido sem 
que haja um secador acoplado ao sistema, visto 
que eles são sensíveis à corrosão.
Tubos de aço sem costura 3
Conforme a norma DIN 2448, os tubos de aço 
sem costura (nas versões galvanizados ou com 
recozimento) normalmente, são instalados em 
sistemas de ar comprimido. A pressão máxima de 
trabalho é de 12,5 a 25 bar e a temperatura 
máxima de trabalho é de 120 °C.
Vantagens: esses tubos são baratos e nas instala-
ções profissionais os vazamentos de ar são quase 
totalmente descartados.
Desvantagens: a instalação requer certa experi-
ência, visto que esses tubos têm que ser solda-
dos ou colados. Tubos de aço sem costura que 
não sejam galvanizados não devem ser utilizados 
em sistemas de fornecimento de ar comprimido 
sem que haja um secador acoplado ao sistema, 
visto que eles são sensíveis à corrosão.
Tubos de aço inoxidável 3
Conforme as normas DIN 2462 e 2463, os tubos 
de aço inoxidável são escolhidos para satisfazer 
as demandas de qualidade mais altas. A pressão 
máxima de trabalho é de até 80 bar e a tempera-
tura máxima de trabalho é de 120 °C.
Vantagens: tubos de aço inoxidável são resistentes 
à corrosão e oferecem baixa resistência ao fluxo 
de ar. Nas instalações profissionais, os vazamentos 
são quase que totalmente descartados.
Desvantagens: a instalação requer certa experi-
ência visto que os tubos devem ser soldados ou 
colados. Inicialmente, os custos são altos.
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