Aula Instalações de Ar Comprimido

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Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos 
INSTALAÇÕES DE AR COMPRIMIDO 
GUILHERME VELOSO 
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DESCARGA LIVRE PADRÃO 
Os compressores e equipamentos que utilizam ar comprimido, em geral nos 
catálogos, têm suas vazões expressas não em relação a pressão de operação, 
mas sim referidas a pressão atmosférica normal. 
 
Então, nesses casos, denomina-se por descarga livre padrão ( d.l.p.) a 
quantidade de ar livre descarregada por um compressor, corrigida para as 
condições de pressão, temperatura e umidade reinantes na admissão do 
mesmo. Em geral adota-se a pressão atmosférica padrão (760 mmHg), 
temperatura de 15ºC e umidade relativa de 36 %. 
 
Para transformar a vazão normal ou descarga livre padrão para as condições 
de saída do ar do compressor e existentes na linha, recorremos à equação dos 
gases. Pressão e temperatura expressas em termos absolutos. 
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Considerando que as temperaturas podem ser iguais, após resfriamento, temos que a 
vazão de saída do compressor é dada por: 
A razão entre as pressões de saída e de entrada do ar no compressor chama-se de 
relação de compressão (R). E ainda , para se obter o volume real ocupado pelo ar depois 
de comprimido, basta dividir o volume inicial pela relação de compressão R. 
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EXEMPLO: 
 
 Qual é a descarga real, após compressão, correspondente a 5 m³/min de ar normal 
(dlp) supondo que está a pressão igual a 7 kgf/cm² ? 
V2 = 0,625 m³/min 
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Instalação de ar comprimido 
Fonte: Macintyre, Archibald; Instalações Hidráulicas, 2ª edição 
Uma instalação compreende: 
 
a) Local de instalação de compressores; 
b) Linha de ar comprimido. 
 
O lay-out ou traçado da linha consiste em : 
 
1. estabelecer os consumos de ar da instalação; 
2. marcar os pontos de consumo de ar com respectivas pressões de 
operação; 
3. escolher o local de instalação dos compressores, sendo prudente 
identificar o centro geométrico dos consumos; 
4. traçar em planta as linhas de distribuição dividindo em setores com 
ramais e sub-ramais; 
5. prever instalação de válvulas de bloqueio, válvulas redutoras de 
pressão, purgadores, drenos e manômetros; 
6. estabelecer diâmetros e perdas de carga. 
 
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Exemplos de consumo de ar – aplicações 
Fonte: Macintyre, Archibald; Instalações Hidráulicas, 2ª edição 
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Consumo de ar cilindros pneumáticos 
Fonte: Macintyre, Archibald; Instalações Hidráulicas, 2ª edição 
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Critério das perdas de pressão admissíveis 
Fonte: Macintyre, Archibald; Instalações Hidráulicas, 2ª edição 
Na prática, adotam-se os seguintes valores: 
 
perda máxima de pressão na rede até o ponto mais afastado: 0,3 atm (kgf/cm2) 
tubulações principais ( sem acessórios) : 0,02 atm/100 metros 
tubulações secundárias : até 0,08 atm/100 metros 
 
Critério das velocidades admissíveis para o ar comprimido 
Adotam-se os seguintes valores: 
Tubulações principais : 6 a 8 m/s 
Tubulações secundárias : 8 a 10 m/s 
 mangueiras : 15 a 30 m/s 
 
Reservatório de ar : capacidade de armazenagem de 6 a 9 vezes maior que a 
capacidade de geração de ar do compressor 
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Dimensionamento de tubulações 
Fonte: Macintyre, Archibald; Instalações Hidráulicas, 2ª edição 
Empregam-se na determinação do diâmetro das tubulações, métodos baseados: 
- na velocidade aconselhável para o escoamento do ar; 
- na perda de pressão admissível. 
Para ramais secundários até 10 metros de comprimento 
Procede-se da seguinte maneira 
1. determina-se a vazão de ar normal “ Qnormal”; 
2. escolhe-se o valor da velocidade, que para os ramais está entre 8 a 10 m/s 
3. calcula-se a relação de compressão 
4. utiliza-se a tabela a seguir entrando com a velocidade escolhida e o “Qreal” 
Exemplo: Um ramal de 9 metros conduz 3,5 metro cúbico/min a uma pressão de 
linha= 7 kgf/cm2 . Qual deverá ser o diâmetro da tubulação? 
R = 7 +1 = 8 
Qreal = 3,5 x 1/R = 3,5 x 1/8 = 0,437 m3/min. 
 
Procura-se dentro da faixa de velocidade o valor mais próximo do calculado. 
Despreza-se a perda de carga para trechos curtos. 
 
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Fonte: Macintyre, Archibald; Instalações Hidráulicas, 2ª edição 
Método para ramais secundários – até 10 metros 
Valor calculado: 
 
0,437 m3/min 
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Fonte: Macintyre, Archibald; Instalações Hidráulicas, 2ª edição 
Método considerando a perda de carga 
Calcula-se a perda de carga nos encanamentos e acessórios utilizando-se de tabelas e 
modelos matemáticos empíricos. Compara-se com os valores recomendados. 
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PESO ESPECÍFICO DO AR 
PRESSÃO ATMOSFÉRICA 
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Fonte: Macintyre, Archibald; Instalações Hidráulicas, 2ª edição 
Exemplo: quanto de ar estaria desperdiçando um orifício de 1 mm descarregando para a atmosfera? 
Pela tabela temos: 
0,06 m³/min x 60 minutos x 8 horas/dia = 28,8 m³/dia 
Em 30 dias de trabalho = 864 m³ de desperdício de ar. 
Conclusão: 
Supondo que o compressor tem capacidade de 850 m³/hora vemos que mais de uma hora de 
trabalho do compressor seria para suprir o desperdício de ar do orifício de 1 mm.