Compressores Rotativos

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SISTEMAS HIDRáULICOS E PNEUMáTICOS
INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA
COMPRESSORES ROTATIVOS
Engenharia Mecânica
Auller Schot de Freitas Melo, Ernane Mota Silva, Josimar Moreira Gonçalves, 
Thiago Grégory Alves do Carmo.
Professor: Eduardo
Objetivos
O objetivo geral do trabalho e realizar estudos sobre compressores rotativos, observando tipos de equipamentos e correlacionando com aplicações no meio industrial.
Introdução 
Compressores são equipamentos utilizados para comprimir certos volumes de ar, aumentando a sua pressão, aplicando se força que transfere energia ao gás em compressão na forma de trabalho. Eles podem ser requeridos para as mais variadas condições de operação, de modo que toda sua sistemática de especificação, projeto e manutenção dependem da sua aplicação. 
Esses equipamentos são divididos de acordo com seu principio de funcionamento. Compressores de deslocamento positivo (volumétricos) que apresentam somente um sentido de escoamento do fluido e também é através da redução de volume ocupado pelo gás que a pressão é elevada. Compressores de deslocamento negativo (dinâmicos), comprimem o ar através da elevação da pressão que é obtida por meio da conversão de energia cinética em energia de pressão.
Há ainda subdivisões entre os sistemas de acordo com as características de funcionamento.
Figura 1. Diagrama dos tipos de compressores
Fonte: https://www.passeidireto.com/arquivo/18240731/compressores
Compressores rotativos
São maquinas em que o processo mecânico de compressão é realizado através de espiras internas que aumentam sua energia cinética, ou seja, o gás é comprimido por elementos giratórios. Eles dispensam um maior numero de peças móveis, que acaba proporcionando menos perdas mecânicas por atrito, além de uma menor necessidade de lubrificação. O ponto diferencial desse equipamento é a economia de energia com maiores rendimentos volumétricos e menos fugas de ar. 
Em geral são subdivididos em três grupos principais: Parafusos, Palhetas e Roots (Lóbulos)
3.1 Compressores rotativos de Parafuso
Consiste em dois parafusos, cada um ligado a um eixo de rotação acionado por
um motor elétrico ou de combustão como mostrado na figura 2.1. O ar é deslocado continuamente entre os parafusos, com isto não ocorrem golpes e oscilações de pressão, uma vez que não há válvulas de oscilação de pressão e aspiração fornecendo um fluxo de ar extremamente contínuo. São pequenos e permitem alta rotação, apresentando um alto consumo de potência. Embora sejam caros são os mais preferidos no mercado por fornecer um fluxo contínuo de ar
Figura: 2.1 – compressor rotativo parafuso
Fonte: 
O ar é sugado pela abertura da admissão preenchendo o espaço entre os parafusos;
A medida que os rotores giram, o ar é isolado, iniciando a compressão;
O movimento de rotação produz uma compresão suave, que continua ate atingir a abertura da descarga;
O ar comprimido é suavemente descarregado do compressor.
Existem dois tipos de rotores, rotor macho representado em azul e rotor fêmea representado em rosa.
Tipos de compressores de parafusos
Os compressores de parafusos se dividem em:
Secos: os parafusos são acionados simultaneamente por um conjunto de engrenagens, o rotor macho é acionado pelo motor e este aciona o rotor fêmea através de engrenagens.
Molhados: O rotor macho é acionado através do motor e este, aciona o rotor fêmea através da interferência entre eles, por isso a necessidade de trabalharem molhados.
Compressores rotativos de Palheta
O compressor de palhetas possui um rotor ou tambor central que vira excentricamente em relação a carcaça. Esse tambor possui rasgos radiais que se prolongam por todo seu comprimento e nos quais são inseridos palhetas retangulares, quando o tambor gira, as palhetas se deslocam radialmente sob ação da força cetrifugae se matem em contato com a carcaça. O ar penetra a abertura de sucção e ocupa os espaços definidos entre as palhetas, devido a excentricidade do rotor, e as posições das abertudas de admissão e descarga, os espaços constituídos entres as palhetas tende a se reduzir de modo a provocar a compressão progressiva do gás.
A variação do volume contido entre duas palhetas vizinha, desde o fim da admissão ate o inicio da descarga, define, em função da natureza do ar e das trocas térmicas, uma relação de compressão interna fixa para a maquina 
Figura 3.1 – Compressor rotativo de palhetas (vista em corte e rotor)
Fonte:
As vantagens desde equipamento estão no fato dele apresentar uma contrução com dimensões reduzidas e um funcionamento silencioso, continuo e equilibrado, gerando assim fornecimento de ar uniforme e livre de pulsações. Uma de suas desvantagens e o desgaste das laminas deslizantes que acabam provocando perda de eficiência 
Compressores rotativos de Roots (lóbulos) 
Nos compressores rotativos de lóbulos, conhecidos como roots, é composto dos dois lóbulos, que giram dentro de uma carcaça, intercalados com ar a uma rotação pre determinada, ocasionando assim um depressão de um dos lados, onde acontece a aspiração do ar (entrada), e uma sobrepressãos do outro lado , onde acontece a descarga.
Figura 3.3 – Fluxo de ar no compressor rotativo de lóbulos
Fonte: 
Neste compressor, o ar é transportado de um lado para o outro sem alteração do volume, a compressão de ar e efetuada pelos cantos de duas células rotativas, cujo ar é forçado a passar para o outro lado do compressor, que eventualmente estará sendo enviado para a câmara fechada a receber a pressão.
Através de um acionamento sincronizado das células, pode se obter uma operação sem contato entre os lóbulos e a carcaça dispensando assim a utilização de lubrificação no seu interior, a lubrificação então é necessária somente para os rolamentos e engrenagens do compressor.
Os lóbulos são montados em eixos paralelos, e giram em sentidos opostos. O ar é puxado para os espaços entre os lóbulos e o involucro, e levado da abertura de admissão ate a descarga de ar, engrenagens reguladoras, localizadas em um dos extremos de cada eixo paralelo, mantem a relação adequada entre os lóbulos.
Figura 3.3 – Esquema de funcionamento do compressor de lóbulos
Fonte:
Sucção do ar atmosférico;
Inicio da compressão do ar com a rotação do rotor, pois há uma diminuição em seu volume/
Compressão completa do ar 
Descarga do ar comprimido para utilização;
Conclusão
Os compressores de ar comprimido possuem diversas aplicações, indo desde processos de compressão para meios industriais ate uso mais simples domiciliar. Para a especificação do compressores de ar comprimido deve se observar os esforços a qual o equipamento será submetido, tipo de gás que será comprimido e vazão de ar necessária, dessa forma podemos afirmar que objetivo inicial do trabalho foi concluído, adquirindo conhecimento na área de compressores de ar comprimido em geral.
 
4. Referências Bibliográficas
MARTINS, Joaquim Francisco. Acionamentos Pneumáticos e 
Hidráulicos Fascículo 1. Disponível em: < 
http://pt.scribd.com/doc/62019973/Pneu-Hidr-Fasciculo-1>. Acesso 
em 04 de junho de 2017
 
 
PACHECO, Lucas d e Macedo. Tipos de Compressores, 
Princípios Construtivos, Funcionais e suas Aplicações . 
Disponível em: 
<http://www.ebah.com.br/content/ABAAABrLkAG/compressores>. 
Acesso em 04 de julho de 2013