Preparação do ar comprimido

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Pneumática
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Preparação do ar comprimido
Impurezas
Uma preparação adequada do ar comprimido prolonga a vida útil dos elementos
pneumáticos. Portanto, a qualidade do ar comprimido é um fator muito importante a ser
abordado.
Quando a rede de condutores de ar comprimido não é drenada ( pelo escoamento de
água condensada no interior da tubulação ) a água pode causar a corrosão na rede
metálica, nos elementos pneumáticos e nas máquinas.
O óleo residual proveniente dos compressores pode produzir, junto com o ar
comprimido, uma mistura de ar e óleo ( mistura gasosa ), a qual apresenta perigo de
explosão, principalmente quando há temperaturas elevadas ( mais de 333 K ).
Antes de ser distribuído pela rede aos consumidores, o ar comprimido passa por cinco
processos de preparação e tratamento. O ar é esfriado, secado, filtrado, calibrado em
pressão e lubrificado.
Resfriadores ou trocadores de calor
Os compressores reduzem o volume do ar para que a pressão aumente. Como
pressão e temperatura são diferentes proporcionais, o ar atinge temperaturas
excessivamente elevadas.
O ar comprimido a alta temperatura, além de reduzir a eficiência do compressor, pode
ainda causar acidentes ao operador e danificar os componentes pneumáticos.
Em compressores de diversos estágios, normalmente se utilizam resfriadores
intermediários (entre estágios). Dependendo da produção efetiva de ar, esses
resfriadores trabalham sob a atuação do ar ou da água.
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Em compressores de um só estágio, o resfriamento do ar é feito logo na saída do
compressor, antes da entrada do ar no reservatório.
Os resfriadores a ar são serpentinas ligadas entre um e outro estágio do compressor.
Essas serpentinas são ventiladas pela hélice do volante do compressor, esfriando
assim o ar comprimido que flui dentro delas.
Item Descrição
1 cotovelo
2 conexão
3 serpentina 1
4 serpentina 2
Serpentinas
Os resfriadores a água são utilizados apenas em compressores de grande porte cuja
produção efetiva de ar comprimido é muito elevada.
Secadores
Os secadores servem para retirar a umidade do ar comprimido, esteja ela em estado
líquido ou em forma de vapor.
Após ser comprimido e devidamente resfriado, é preciso remover toda a umidade do
ar. Isto pode ser feito antes ou depois de ser armazenado no reservatório. É importante
salientar, entretanto, que o ar deve ser secado antes de ser distribuído na rede, devido
ao fato de os componentes pneumáticos, em sua maioria, serem metálicos, e,
portanto, sujeitos à corrosão.
Secadores de ar comprimido
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O ar comprimido pode ser secado de três maneiras diferentes:
Secagem por absorção
Trata-se de um processo químico que consiste no contato do ar comprimido com o
elemento secador. A água ou vapor, em contato com esse elemento, mistura-se
quimicamente com ele formando um barro que deverá ser removido periodicamente do
absorvedor.
Portanto, o elemento secador deve ser trocado de duas a quatro vezes por ano,
dependendo da umidade relativa do ar da região.
Secagem por adsorção
A secagem por adsorção é um processo físico em que o ar comprimido entra em
contato com um elemento secador que tem a função de reter a umidade e liberar o ar
seco. Esse elemento, constituído de quase 100% de dióxido de silício (SiO2), é
conhecido no mercado como sílica gel.
Secagem por resfriamento
A secagem por resfriamento é feita diminuindo a temperatura do ar comprimido, para
que a umidade nele contida se condense e passe ao estado líquido. O ar comprimido
quente sai do compressor e entra no secador onde encontra uma serpentina na qual
passa ar frio, gás freon ou água fria. Em contato com a superfície fria da serpentina, a
umidade se condensa, volta ao estado líquido, e é eliminada do secador através de um
dreno automático (purgador). Com isso o ar comprimido entra no secador quente e
úmido e sai frio e seco. Por esse motivo, a secagem por resfriamento é a mais usada
na indústria pois, além de secar, esfria o ar comprimido.
Filtros
Os filtros de ar comprimido servem para reter as partículas líquidas e sólidos contidas
no ar. O filtro deve ser instalado na linha de alimentação de ar, imediatamente antes de
qualquer ferramenta ou máquina pneumática.
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Ao entrar no copo do filtro, o ar comprimido é
forçado a um movimento de rotação por meio de
um defletor espiral. Com isso, separam-se as
partículas sólidas e as gotículas de água que,
através da força centrífuga gerada, depositam-se
no fundo do copo. Essas impurezas podem ser
facilmente removidas do copo por meio de um
dreno situado na sua parte inferior. As partículas
e impurezas menores ficam retidas no elemento
filtrante, construído em bronze sinterizado, que
deve ser limpo ou substituído periodicamente.
Esse elemento filtrante possui porosidade que
varia de 30 a 70 microns.
Filtro de ar comprimido com dreno
manual
Reguladoras de pressão
Os reguladores de pressão servem para calibrar a pressão do ar comprimido de
acordo com as necessidades de cada máquina ou ferramenta, independente da
pressão do ar na rede de distribuição. O regulador de pressão é também conhecido
como válvula redutora de pressão, pois reduz uma pressão alta de entrada para uma
pressão baixa de saída. Essa pressão é indicada por um manômetro instalado no
próprio corpo do regulador.
O ar comprimido flui livremente da entrada para a saída do regulador. Quando a
pressão do ar de saída ultrapassa a pressão ajustada numa mola, o ar pressiona o
diafragma para baixo. Isso faz com que o cabeçote superior feche a entrada do ar e,
com isso, a pressão na saída pára de crescer. Se a pressão na saída, por qualquer
razão, for maior que a pressão ajustada na mola, o regulador, além de fechar a entrada
do ar da rede, abre um caminho de escape do ar de saída para a atmosfera. Isso
acontece até que a pressão do ar de saída volte a se equilibrar com a pressão da mola
do regulador.
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Regulador de pressão
Lubrificadores
Os lubrificadores pulverizam óleo lubrificante na massa de ar comprimido. A neblina
óleo-ar lubrifica os componentes e evita a corrosão das partes metálicas de
ferramentas e máquinas pneumáticas. Como os filtros e os reguladores de pressão, os
lubrificadores também fazem parte da unidade de conservação, montada
imediatamente antes da alimentação de ar comprimido para os equipamentos
pneumáticos.
A massa de ar comprimido dentro do lubrificador flui diretamente do pórtico de entrada
para o pórtico de saída. Através de um estrangulamento da passagem do ar, cria-se
um diferencial de pressão que age na superfície do óleo lubrificante. O óleo do copo do
lubrificador sobe por um tubo de elevação, passa controlado por uma válvula - agulha
e atinge a cúpula superior. Na cúpula superior, um bocal nebulizador faz o óleo
gotejar na massa de ar comprimido fluente. Forma-se, assim, a névoa lubrificante
que será transportada pelo ar até os componentes do sistema pneumático.
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Lubrificador pneumático
Unidade de conservação
Unidade de conservação é a combinação de : filtro de ar, regulador de pressão,
manômetro e lubrificador. Sua finalidade é a de entregar ao equipamento pneumático
ar comprimido limpo, com pressão constante, calibrada e com quantidade adequada
de óleo, indispensável para o bom funcionamento do equipamento.
No emprego da unidade de conservação, deve-se observar os seguintes pontos:
• A vazão total de ar em Nm³/h, é determinada para o tamanho da unidade.
Demanda ( consumo ) de ar muito grande provoca queda de pressão nos
aparelhos. Devem-se observar rigorosamente os dados indicados pelo fabricante.
• A pressão de trabalho, nunca deveser superior à indicada no aparelho
• A temperatura ambiente não deve ser superior a 50º C ( máxima para copos de
material sintético ).
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Simbologia da Unidade de Conservação
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