Produção e Distribuição de Ar Comprimido [PNEUMÁTICA]

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Produção e Distribuição de 
Ar Comprimido 
PNEUMÁTICA 
Prof.: Igor Guedes Rebouças 
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1. Compressores 
• Compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de 
um certo volume de ar. 
• São classificados em dois tipos: 
• Deslocamento positivo: Baseia-se fundamentalmente na redução 
de volume. 
• Dinâmico: A elevação da pressão é obtida por meio de conversão 
de energia cinética em energia de pressão. 
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1. Compressores 
• Simples efeito: leva este nome por ter somente uma câmara 
de compressão, ou seja, apenas a face superior do pistão 
aspira o ar e comprime. 
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1.1. Compressores Alternativos 
• Duplo efeito: é assim chamado por ter duas câmaras, ou seja, 
as duas faces do êmbolo aspiram e comprimem. 
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1.1. Compressores Alternativos 
• Múltiplos estágios: quando a compressão do ar é feita por 
mais de um cilindro. 
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1.1. Compressores Alternativos 
Simples Efeito Duplo Efeito 
1.1.1. Resfriador Intermediário 
• Esse equipamento é utilizado em sistemas de múltiplos 
estágios. 
• Remove o calor gerado entre os estágios de compressão, 
visando: 
• Manter baixa a temperatura das válvulas; 
• Aproximar a compressão da isotérmica; 
• Evitar deformação do bloco e cabeçote; 
• Aumentar a eficiência do compressor. 
• Um sistema ideal é aquele que a temperatura de entrada no 
estágio seguinte seja igual a do primeiro estágio. 
 
n = ordem de estágio 
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𝑇𝐸,𝑛 = 𝑇𝐸,(𝑛+1) 
 
• O resfriamento pode ser a água. 
• Os blocos dos cilindros são dotados de paredes duplas, entre 
as quais circula água. 
• A superfície que exige um melhor resfriamento é a do 
cabeçote. 
• Processo de resfriamento: 
 
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1.1.1. Resfriador Intermediário 
Câmara de Baixa Pressão 
Resfriador Intermediário 
Câmara de Alta Pressão 
Resfriamento 
• O resfriamento também pode ser a ar. 
• Compressores pequenos e médios podem ser resfriados a ar. 
• Os cilindros e cabeçotes, geralmente, são aletados. 
• Pode haver uma ventoinha na polia de transmissão para 
auxiliar na troca de calor. 
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1.1.1. Resfriador Intermediário 
Esquema de um 
Resfriador Intermediário 
1.1.2. Manutenção e Defeitos 
MANUTENÇÃO: 
• Verificação de nível de lubrificante; 
• Limpeza de filtro de ar; 
• Verificação da válvula de segurança; 
• Tensão das correias. 
DEFEITOS OU IRREGULARIDADES: 
• Aquecimento excessivo: 
• Falta de óleo no carter; 
• Válvulas presas; 
• Ventilação insuficiente; 
• Filtro de ar entupido. 
 
 
 
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DEFEITOS OU IRREGULARIDADES: 
• Barulho anormal: 
• Folga ou desgaste nos pinos que prendem as buchas e os pistões; 
• Folga nos mancais das buchas no eixo das manivelas; 
• Desgaste nos mancais principais; 
• Válvulas mal assentadas. 
 
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1.1.2. Manutenção e Defeitos 
2. Preparação do AC 
• O ar atmosférico é uma mistura de gases e contém 
contaminantes: 
• Poeira: As partículas de poeira, em geral, são abrasivas. 
• Óleo: responsáveis por manchas nos produtos. 
• Água: basicamente, oxidação de materiais metálicos. 
• O compressor, ao admitir ar, aspira também os seus 
compostos. 
• Ao comprimir, adiciona a esta mistura o calor. 
• Tudo isso contribui para um cuidado excessivo na qualidade 
do ar comprimido, visando um melhor desempenho de todo o 
sistema. 
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• Dentre esses problemas, o maior deles é a água (umidade). 
• A presença desta água condensada nas linhas de ar terá como 
consequências: 
• Oxida a tubulação e componentes pneumáticos. 
• Destrói a película lubrificante existente entre as duas superfícies 
que estão em contato, acarretando desgaste prematuro e 
reduzindo a vida útil das peças, válvulas, cilindros, etc. 
• Arrasta partículas sólidas que prejudicarão o funcionamento dos 
componentes pneumáticos. 
• Aumenta o índice de manutenção 
• Provoca golpes de ariete nas superfícies adjacentes. 
• Grande parte da preparação do ar é tentar eliminar a sua 
umidade. 
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2. Preparação do AC 
2.1. Resfriador Posterior 
• Localizado entre a saída do compressor e o reservatório. 
• O resfriador posterior é simplesmente um trocador de calor 
utilizado para resfriar o ar comprimido. 
• Permite-se retirar cerca de 75% a 90% do vapor de água 
contido no ar. 
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• É constituído basicamente de duas partes: 
• Feixe de tubos; 
• Separador de condensado. 
• No feixe de tubos circula água. O ar é obrigado a passar pelos 
tubos. 
• Na saída está o separador de condensado. 
 
 
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2.1. Resfriador Posterior 
Feixe de tubos 
Separador 
2.2. Reservatório 
• Um sistema de ar 
comprimido é dotado, 
geralmente, de um ou mais 
reservatórios. 
• Em geral, o reservatório 
possui as seguintes funções: 
• Armazenar o ar comprimido. 
• Resfriar o ar. 
• Estabilizar o fluxo de ar. 
• Controlar as marchas dos 
compressores, etc. 
• Localização: Locais acessíveis. 
 
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2.3. Secador 
• A presença de umidade no ar comprimido é sempre 
prejudicial para as automatizações pneumáticas. 
• É necessário eliminar ou reduzir ao máximo esta umidade. 
• Com as devidas preparações, consegue-se a distribuição do ar 
com valor de umidade baixo e tolerável nas aplicações 
encontradas. 
• A aquisição de um secador de ar comprimido pode figurar no 
orçamento de uma empresa como um alto investimento. 
• Em alguns casos, verificou-se que um secador chegava a custar 
25% do valor total da instalação de ar. IFR
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2.3.1. Secagem por Refrigeração 
• Resfriar o ar a uma temperatura suficiente para condensar o 
vapor de água contido nele. 
• O ar entra em um pré- 
resfriador (A). 
• O ar é resfriado ainda mais 
no resfriador principal (B). 
• Depois de resfriado, a água 
se condensa no separador (C). 
• A água é armazenada e 
expulsa pelo dreno (D). 
• A temperatura é mantida 
entre 0,65°C e 3,2°C. 
 
 
 
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2.3.2. Secagem por Absorção 
• É o método que utiliza em um 
circuito uma substância sólida ou 
líquida, com capacidade de 
absorver outra substância líquida 
ou gasosa. 
•Processo Químico de Secagem. 
• As pastilhas são feitas com 
substância higroscópica, que 
absorve a umidade do ar. 
• Com a reação química, as pastilhas 
são dissolvidas. Por isso é 
necessário uma reposição regular. 
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2.3.3. Secagem por Adsorção 
• Depositar moléculas de água em outra 
substância na fase sólida (Ex.: SiO2), 
geralmente porosa. 
• Processo Físico de Secagem. 
• Forças desbalanceadas na superfície 
do adsorvente atraem moléculas 
líquidas e gasosas. 
• O adsorvente pode ser reutilizado, 
quando aquecido. 
• Por isso, existem secadores de torres 
duplas. 
 
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3. Distribuição 
• Onde existem vários pontos de aplicação, o processo mais 
conveniente e racional é efetuar a distribuição do ar 
comprimido. 
• A rede de distribuição de A.C. compreende todas as 
tubulações que saem do reservatório, passando pelo secador 
e que, unidas, orientam o ar comprimido até os pontos 
individuais de utilização. 
• A rede possui duas funções básicas: 
• Comunicar a fonte produtora com os equipamentos 
consumidores. 
• Funcionar como um reservatório para atender às exigências 
locais. 
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• Um sistema de distribuição perfeitamente executado deve 
apresentar os seguintes requisitos: 
• Pequena queda de pressão entre o compressor e as partes de 
consumo; 
• Não apresentar escape de ar; do contrário haveria perda de 
potência; 
• Apresentar grande capacidade de realizar separação de 
condensado. 
 
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3. Distribuição 
3.1. Formato 
• Anel Aberto: Assim chamada, por não haver uma interligação 
na rede. 
• Este tipo facilita a separação do condensado, pois ela é 
montada com certa inclinação, na direção do fluxo, permitindo 
o escoamento para um ponto de drenagem. 
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• Anel Fechado: quando há alguma interligação na rede. 
• Este tipo auxilia na manutenção de uma pressão constante e 
proporciona uma distribuição mais uniforme do ar. 
• Dificulta porém a separação da umidade, porque o fluxo não 
possui uma direção. 
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3.1. Formato 
3.2. Válvulas de Fechamento 
• Permite a divisão da rede de distribuição em seções. 
• Faz com que as seções tornem-se isoladas para inspeção, 
modificações e manutenção. 
• não há paralisação do trabalho e da produção. 
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3.3. Inclinação 
• As tubulações devem possuir uma determinada inclinação no 
sentido do fluxo interior. 
• A queda de temperatura nas tubulações pode favorecer o 
surgimento de condensado. 
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• A inclinação serve para favorecer o recolhimento desta 
eventual condensação e das impurezas devido à formação de 
óxido. 
• O valor desta inclinação é de 0,5 a 2% em função do 
comprimento reto da tubulação 
 
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3.3. Inclinação 
3.4. Vazamentos 
• As quantidades de ar perdidas através de pequenos furos, 
acoplamentos com folgas, vedações defeituosas, etc., quando 
somadas, alcançam elevados valores. 
• A importância econômica desta contínua perda de ar torna-se 
mais evidente quando comparada com o consumo de um 
equipamento. 
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3.5. Tubulações Secundárias 
• São tubulações conectadas a tubulação principal. 
• Devem-se ter materiais de alta resistência, durabilidade, etc. 
• Antes utilizava-se tubos de cobre, mas hoje são utilizados 
tubos sintéticos, que garantem uma boa resistência 
juntamente com boa flexibilidade. 
• São usados tubos de polietileno e tubos de nylon. 
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Tubulação secundária 
Tubulação Primária 
Conexão Instantânea