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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - CAMPUS AVANÇADO ITABIRA Sistemas Térmicos II - EMEI33. Prof. Dr. Rubén A. Miranda Carrillo ANNA CAROLINA TEIXEIRA VIEIRA - 34504 BIANCA MARCELLI BOMTEMPO VESPUCIO - 30536 DAILAN WELINGTON DOS SANTOS - 2016015053 MARCELO FERNANDES PEREIRA - 35156 RODRIGO DIAS NUNES COELHO - 2016018270 TAREFA 2: Tratamento de Ar Comprimido ITABIRA 2018 ANNA CAROLINA TEIXEIRA VIEIRA - 34504 BIANCA MARCELLI BOMTEMPO VESPUCIO - 30536 DAILAN WELINGTON DOS SANTOS - 2016015053 MARCELO FERNANDES PEREIRA - 35156 RODRIGO DIAS NUNES COELHO - 2016018270 TAREFA 2: Tratamento de Ar Comprimido Tarefa apresentada como requisito parcial para aprovação na disciplina Sistemas Térmicos II - EMEI33 da Universidade Federal de Itajubá - Campus Avançado Itabira. Prof. Dr. Rubén A. Miranda Carrillo ITABIRA 2018 1 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ------------------------------------------------------------------------------------- 3 2. OBJETIVOS ----------------------------------------------------------------------------------------- 3 3. DESENVOLVIMENTO --------------------------------------------------------------------------- 3 3.1. Filtragem do Ar Comprimido ---------------------------------------------------------------- 4 3.2 Secagem do Ar Comprimido ----------------------------------------------------------------- 5 3.3. Resfriamento do Ar Comprimido ----------------------------------------------------------- 6 4. CONCLUSÃO -------------------------------------------------------------------------------------- 7 REFERÊNCIAS --------------------------------------------------------------------------------------- 7 2 1. INTRODUÇÃO A grande demanda de produtos e serviços que dependem do ar comprimido para serem concretizados implica numa preocupação com a qualidade da produção, eficiência no processo, validade do item produzido, padrão de serviço, entre outras demandas necessárias. Segundo Lucci (2016), normas como a ISO 8573-1 (revisão 26.03.2013), RDC 275/2002; ABNT ISO 22002-1 (17.07.2013), BRC (British Retail Consortium) entre outras recomendam a qualidade do ar comprimido a ser utilizada para cada tipo de processo, desta forma consegue-se determinar os equipamentos e produtos mais adequados às necessidades operacionais. Existem vários agentes contaminantes em um sistema que utiliza ar comprimido. “A qualidade do ar não só ajuda a garantir a boa reputação do produto final, como também contribui com um processo mais eficiente em termos de consumo de energia” (DOUGLAS, 2016). Para que o problema da contaminação do ar e suas consequências seja resolvido é necessário um investimento na rede de distribuimento de ar, assim, preservando as propriedades e capacidade de trabalho, além de realizar economia de energia e promover sustentabilidade no processo. Neste trabalho, buscamos recolher informações sobre os meios de tratamento do ar comprimido, com intuito de familiarizar com o assunto que faz parte da ementa de EMEI33 (Sistemas Térmicos II), reforçando o aprendizado. 2. OBJETIVOS Realizar um estudo sobre os agentes contaminantes, as consequências que a contaminação pode trazer, meios de evitá-la e, principalmente, como são realizados os tratamentos do ar comprimido. 3. DESENVOLVIMENTO Neste tópico discutiremos sobre os tratamentos que são dados para o ar comprimido, a fim de aumentar a vida útil e a performance dos equipamentos, que acabam sendo prejudicados por impurezas que existem no ar e não são visíveis a olho nu. Devido ao tratamento do ar comprimido alguns benefícios podem ser percebidos para o sistema, como: 3 ● Melhoria na qualidade do produto final; ● Aumento da vida útil dos equipamentos que consomem o ar comprimido; ● redução de problemas mecânicos e de perdas de pressão do sistema; ● redução de consumo de energia. O tratamento do ar comprimido é feito por meio de etapas, como as de secagem e filtragem do ar, e em alguns casos pode haver a drenagem do condensado, por meio de válvulas ou drenos. 3.1. Filtragem do Ar Comprimido O processo de filtragem do ar comprimido consiste na retirada dos elementos indesejáveis que estão presentes no processo, pois podem causar danos ao sistema pneumático, como óleo, bactérias, etc. Existem diversos tipos de filtros utilizados, dependendo da granulometria do componente que deseja-se reter, alguns deles são o filtro de aglomerado e filtro tipo tela, mostrados nas figuras 1a e 1b abaixo. FIGURA 1 - FILTRO DE AGLOMERADOS (a) FILTRO TIPO TELA (b) Fonte: Schulz Os filtros de partículas são utilizados para remoção de partículas sólidas, os coalescentes são utilizados para partículas finas, os de carvão são utilizados para eliminar odores e o microbiológico é utilizado para remover vírus e bactérias. 4 3.2. Secagem do Ar Comprimido Segundo Fargon (2006), secadores são equipamentos destinados à remoção do vapor d’água contido no ar e outros gases comprimidos, que não podem ser removidos pelos filtros. Dentre os diversos métodos de secagem de ar comprimido existentes, os mais utilizados são os de secagem por refrigeração e por adsorção. O secador por refrigeração funciona da seguinte maneira, o ar comprimido é resfriado até o chamado ponto de orvalho, que equivale à aproximadamente 2 a 3ºC, assim os elementos indesejáveis sofrem condensação, possibilitando a sua separação do sistema. Esse efeito garante a eficiência de 99.9%, esta eficiência é assegurada pois, o ar a 2ºC somado a uma pressão de 8 atm, gera um efeito térmico equivalente a -18ºC, eliminando todo vestígio de umidade. Em seguida, o ar comprimido é reaquecido e devolvido ao sistema. O secador por adsorção mostrado na Figura 2, por outro lado, consiste na atração e aderência de moléculas de água à superfície do material adsorvente do secador, podendo ser cimento, leite em pó, entre outros. Esse método é o único que possibilita levar o ar a pontos de orvalho negativos, como -20, -40, chegando até -100ºC. FIGURA 2 - SECADOR POR ADSORÇÃO Fonte: Eletrobrás (2005) Para selecionar o método a ser utilizado deve-se levar em consideração diversos fatores, como o custo de aquisição, custo de manutenção, a eficiência e o ponto de orvalho 5 desejado. O secador por refrigeração obtém um ponto de orvalho de +3ºC a +10ºC, apresenta o menor custo de aquisição, porém tem também a menor eficiência. Já o secador por adsorção obtém um ponto de orvalho de -10ºC a -65ºC, maior eficiência, porém tem também maior custo de aquisição. 3.3 Resfriamento do Ar Comprimido “Todos os processos de compressão geram calor. O aumento de temperatura depende da pressãode saída do compressor. Quanto mais alta a pressão de saída, mais alta será a temperatura de compressão” (BOSCH, 2008). O processo de resfriamento do ar comprimido também é conhecido como “after cooler” mostrado na Figura 3. Esse tratamento faz-se necessário para reduzir a temperatura do ar até uma próxima à temperatura ambiente após a saída do compressor. A compressão pode elevar a temperatura do ao à 130 ºC, o que pode ocasionar danos às máquinas e má qualidade do ar comprimido. Essa diminuição na temperatura é feita por trocadores de calor resfriados à água ou ar. Durante a diminuição da temperatura, cerca de 70% da água presente no ar comprimido é condensada, esse condensado é eliminado por meio de um separador que fica acoplado ao resfriador. Esse descarte de condensado e a diminuição da temperatura aumenta a durabilidade dos tubos de circulação do ar comprimido. FIGURA 3 - AFTER COOLER Fonte: Schulz 6 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Foi possível notar que o tratamento do ar comprimido é de extrema importância, tendo em vista que os contaminantes que podem chegar ao compressor, danificam e diminuem a vida útil dos equipamentos. Estudos dizem que o mercado de ar comprimido tende a crescer até 2020, visto que cada vez mais cresce a demanda para ter esse sistema em indústrias alimentícias, farmacêuticas e de ponta, onde é necessário ter um ar extremamente limpo e sem contaminantes, e para isso o tratamento do ar comprimido se torna fundamental. REFERÊNCIAS BOSCH. Tecnologia de Ar Comprimido. Campinas - SP, 2008. Disponível em <http://www.bosch.com.br/br/ferramentas_pneumaticas/produtos/downloads/ManualPneumat ica_ARComprimido.pdf> . Acesso em: 15 mar 2018. ELETROBRÁS. Eficiência energética em sistemas de ar comprimido. Rio de Janeiro, 2005. FARGON. Manual do Tratamento de Ar Comprimido. Santo Amaro - SP, 2006. Disponível em: <http://www.fargon.com.br/catalogos/manual_tratamento_ar_comprimido_Fargon.pdf>. Acesso em: 16 mar 2018. MONTEIRO, Victor. Ventilação na Restauração e Hotelaria. Lidel. Lisboa, 2009. POR QUE O TRATAMENTO DE AR COMPRIMIDO É TÃO IMPORTANTE? Disponível em: <http://eficienciaenergetica.atlascopco.com.br/tratamento-de-ar-comprimido/>. Acesso em: 15 mar.2018. SCHULZ. TREINAMENTO TÉCNICO E COMERCIAL: Tratamento e Aplicação do Ar Comprimido. 2002. 7
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