Compressores 1

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ARTIGO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Augusto José Leda Neto 
augusto.leda@gmail.com 
 
17/11/2008 
 NETO, Augusto J. Leda. PRINCIPAIS TIPOS DE 
COMPRESSORES UTILIZADOS NAS INDÚSTRIAS: vantagens e desvantagens 
das aplicações. Trabalho de Especialização. Pós Graduação em Engenharia de 
Controle e Automação, UGF, Manaus. 
 
 
 
RESUMO - Temos aqui o objetivo de apresentar os tipos de compressores 
utilizados na indústria, as suas vantagens e desvantagens, tendo em vista a evolução 
tecnológica, seus princípios de funcionamento e a correlação das aplicações. 
 
Palavras Chaves: Compressores, vantagens, desvantagens. 
 
 
 
1 - INTRODUÇÃO. 
 
 
Os ares assim como todos os gases têm a propriedade de ocupar todo o 
volume de qualquer recipiente, a compresividade é uma das propriedades que 
utilizamos para armazenar em um recipiente grande quantidade de ar. A utilização 
de ar comprimido nas indústrias é muito difundida, possui baixo custo, possui 
facilidades de implementação, manipulação. Certos trabalhos requerem uma 
quantidade de ar para realização de trabalho, para isso é necessária à utilização de 
equipamentos que garantam o fornecimento desse ar. Esses equipamentos são 
chamados compressores. 
Compressores são máquinas ou equipamentos responsáveis por admitir ou 
sugar o ar da atmosfera, comprimi-lo e enviá-lo para um reservatório de 
armazenamento. 
O compressor de ar é o componente básico de qualquer sistema pneumático. 
O ar é comprimido, sendo puxado, empurrado, assim realizando trabalho ou 
desenvolver potência. Quando o ar atmosférico entra no compressor, é comprimido 
pela máquina a uma pressão maior e descarregado então em um sistema de tubos. O 
ar comprimido pode ser usado para impulsionar motores a ar, martelos pneumáticos, 
ferramentas, e outros dispositivos a ar. 
 
 
 
2 - COMPRESSORES DE AR 
 
 
Definição - Compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de um 
certo volume de ar admitido nas condições atmosféricas, até uma determinada 
pressão exigida na execução dos trabalhos dos atuadores pneumáticos, Santos (2006) 
 Sarkis (2002), define compressores como máquinas destinadas a aumentar a 
pressão de um gás com a finalidade de fazê-lo fluir entre dois pontos quaisquer. A 
elevação da pressão pode chegar desde 1 atm até milhares de atmosferas. 
Segundo Sarkis (2002), os compressores possuem uma grande variação das 
características físicas, são classificados quanto a sua aplicação em: 
 Compressores Industriais – são aqueles que se destinam a produzir e 
suprir com carga de ar os pontos de utilização de ar na unidade industrial. 
 Compressores Ordinários - são de baixo custo, empregados 
normalmente em serviços de pintura, acionamento de pequenas máquinas 
pneumáticas. 
 Compressores de Processo – são utilizados em algumas condições de 
operação, como por exemplo, o soprador de ar do forno de craqueamento catalítico 
das refinarias de petróleo. 
 Compressores de Refrigeração – são de uso exclusivo para sistemas 
que operam com fluidos refrigerantes. 
 Compressores de Vácuo – são também chamados de bombas de vácuo, 
operam em condições características próprias. 
 
 
3. TIPOS DE COMPRESSORES 
 
Segundo os princípios de trabalho podemos classificar os compressores em: 
Deslocamento Positivo e Deslocamento Dinâmico. 
 
3.1 Deslocamento Positivo (Volumétrico) - Baseia-se fundamentalmente na redução 
de volume. O ar é admitido em uma câmara isolada do meio exterior, onde seu 
volume é gradualmente diminuído, processando-se a compressão. 
 
 São classificados em: 
 Alternativos 
1. Pistão. 
a) Simples Efeito. 
b) Duplo Efeito. 
2. Diafragma. 
a) Alternativo de Membrana. 
 
 Rotativo 
 
1. Parafuso 
2. Palheta 
3. Lóbulo 
 
Compressores Deslocamento positivo. 
 
Os compressores de deslocamento positivo cedem a energia ao gás sob 
forma de pressão pela atuação de um órgão móvel. 
 
3.1.1 Compressores Alternativos de Pistão Simples Efeito – Nesse compressor o 
pistão com movimento descendente aspira o ar por meio da válvula de 
admissão, preenchendo o cilindro, este ar com o movimento de subida do 
pistão e comprimido e descarregado para o sistema. Para projetos que requer 
maior pressão são necessários compressores como maior número de estágios. 
 
 
 
 
Fig.1 Compressores Alternativos de pistão (efeito simples e dois estágios). 
 
3.1.2 Compressores Alternativos de Pistão Duplo Efeito – Esse tipo de 
compressor,o êmbolo efetua o movimento descendente e o ar é admitido na 
câmara superior, enquanto que o ar contido na câmara inferior é comprimido 
e expelido. Procedendo-se o movimento oposto, a câmara que havia efetuado 
a admissão do ar realiza a sua compressão e a que havia comprimido efetua a 
admissão. 
 
 
Fig.2 Compressor Alternativo de Pistão de Duplo Efeito. 
 
Vantagem- Pode alcançar altas pressões de trabalho, requer mínima 
manutenção. 
Desvantagem – Possui pequena capacidade em termos de vazão de gás. 
 
 
3.1.3 Compressor Alternativo de Membrana (diafragma) 
 
Este tipo pertence ao grupo de compressores de pistão. Mediante uma membrana, o 
pistão fica separado da câmara de sucção e compressão, quer dizer, o ar não terá contato 
com as partes deslizantes. Este ar , portanto, ficará sempre livre de res íduos de óleo. 
 
 
Fig.3 Compressor de membrana 
 
Vantagens – não há contato entre o ar produzido e as partes mecânicas do 
compressor. 
Desvantagem – Produz uma capacidade moderada em termos de vazão. 
 
 
3.1.4 Compressores Rotativos de Parafuso. 
 
 Os compressores de parafusos são compressores rotativos com dois 
eixos helicoidais em sentidos opostos. Um dos rotores possui lóbulos convexos, o 
outro uma depressão côncava e são denominados, respectivamente, rotor macho e 
rotor fêmea. Eles operam conforme o princípio do deslocamento e deslocam 
continuamente. 
Os compressores de parafusos são construídos para operar a seco para ar 
comprimido isento de óleo, ou no caso normal com injeção de óleo para lubrificação, 
vedação e resfriamento. 
 De acordo com o tipo de acesso ao seu interior, os compressores 
podem ser classificados em herméticos, semi-herméticos ou abertos. A categoria dos 
compressores de parafuso pode também ser sub-dividida em compressores de 
parafuso duplo e simples. Os compressores de parafuso podem também ser 
classificados de acordo com o número de estágios de compressão, com um ou dois 
estágios de compressão (sistemas compound). 
 
 
 
 Fig.4 Compressor de parafusos 
 
Vantagem - Opera com deslocamento continuo, não ocorre golpes e 
oscilação de pressão, não apresenta válvula de entrada e saída e opera com 
temperatura interna relativamente baixa, requerendo baixa manutenção, permite alta 
rotação. 
Desvantagem – O consumo de potencia é mais alto que os compressores de 
pistão. 
 
 
3.1.5 Compressor Rotativo de Palheta 
 
O compressor rotativo, de um eixo que opera conforme o princípio de 
deslocamento positivo, em um compartimento cilíndrico, com aberturas de entrada e saída, 
elemento rotativo, com suas lâminas deslizantes, é descentralizado com relação ao 
invólucro ou estojo. Quando o ar entra, fica preso entre as lâminas (que se apóiam no 
interior do invólucro), sendo levado então para o orifício de descarga. Neste compressor, 
se estreitam (diminuem) os compartimentos, à medida que as palhetas vão passando,comprimindo então o ar nos mesmos. Quando em rotação, as palhetas são, pela força 
centrífuga, forçadas contra a parede. Devido à excentricidade onde gira o rotor, há um 
aumento de área na sucção e uma diminuição na pressão. 
 
 
 
 Fig.5 Compressor palheta 
 
Vantagens- Sua construção em bem econômica em espaço, possui fornecimento de 
ar continuo, livre de pulsação devido ao funcionamento continuo e equilibrado. Sua 
lubrificação é feita por injeção de óleo. 
Desvantagem – Há perdas de compressão com o desgaste das laminas deslizantes 
(palhetas). 
 
3.1.6 Compressor Rotativo de Lóbulos “Roots” 
 
 Neste compressor, o ar é transportado de um lado para o outro sem alteração 
de volume. A compressão do ar efetua-se pelos cantos de duas células rotativas, cujo ar é 
forçado a passar para o outro lado do compressor, que eventualmente estará sendo enviado 
para uma câmara fechada a receber a pressão. 
 Através de um acionamento sincronizado das células, pode-se obter uma operação 
sem contato entre as células rotativas e a carcaça do compressor, não sendo necessária uma 
lubrificação no seu interior, apenas no rolamento do eixo rotativo das células. 
Os dois lóbulos são montados em eixos paralelos, e giram em sentido oposto . O ar 
é puxado para os espaços entre os lóbulos e o invólucro, e levado do orifício de entrada 
para o de saída. Engrenagens reguladoras, localizadas em um dos extremos de cada eixo 
paralelo, mantém a relação adequada entre os lóbulos. 
 
 
 Fig.6- Compressor roots 
 
Vantagens- Este tipo de compressor é capaz de enviar enorme carga, (volume de 
ar), para ambientes de grande necessidade de vazão de ar, rendimento mecânico elevado. 
No entanto a principal vantagem destes compressores é a sua grande robustez, o que 
permite que rodem anos sem qualquer revisão. 
Desvantagem – Tem baixa capacidade de compressão, apresentam um 
rendimento volumétrico muito baixo. 
 
Compressores rotativos (resumo). 
VANTAGENS 
 - O movimento é de rotação; 
 - A velocidade de rotação é alta, o que permite acoplamento direto e dimensões 
reduzidas; 
- A fundação pode ser pequena; 
- O rendimento volumétrico é alto e independente da relação de pressão do 
compressor; 
- A ausência de válvulas, a não ser a da retenção de carga; 
- O arrefecimento pode ser feito durante a compressão por meio de óleo; 
- O funcionamento é silencioso. 
 
 DESVANTAGENS 
- A lubrificação tem que ser eficiente; 
- A contaminação do gás com óleo lubrificante, o que exige um separador de óleo 
na instalação; 
- Desgaste apreciável por atrito entre os rotores e a carcaça; 
 - Fugas internas de gás. 
 
 Deslocamento Dinâmico (Turbo-Compressores) - A elevação da pressão é 
obtida por meio de conversão de energia cinética em energia de pressão, durante a 
passagem do ar através do compressor. O ar admitido é colocado em contato com 
impulsores (rotor laminado) dotados de alta velocidade. Este ar é acelerado, 
atingindo velocidades elevadas e conseqüentemente os impulsores transmitem 
energia cinética ao ar. Posteriormente, seu escoamento é retardado por meio de 
difusores, obrigando a uma elevação na pressão. 
Podem se de dois tipos: 
 Dinâmico de fluxo radial. 
 Dinâmico de fluxo Axial 
 
Deslocamento Dinâmico 
 
3.2.1 Compressor Dinâmico de fluxo radial (centrifugo) 
 
Os compressores radiais são máquinas de fluxo como os compressores axiais, nos 
quais a energia cinética é convertida em pressão. 
O ar é acelerado a partir do centro de rotação, em direção à periferia, ou 
seja, é admitido pela primeira hélice (rotor dotado de lâminas dispostas 
radialmente), axialmente, é acelerado e expulso radialmente. 
Na operação real, o ar entra no impulsor de primeiro estágio próximo ao 
eixo, é jogado para fora, e deixa o diâmetro extremo do impulsor em alta velocidade. 
O ar que deixa a primeiro impulsor entra tão no segundo, e a ação é repetida, se 
intensificando a pressão em cada estágio. 
A relação de compressão entre os estágios é determinada pelo desenho da 
hélice, sua velocidade tangencial e a densidade do gás. 
 
 
 Fig.7- Compressor Dinâmico de Fluxo radial 
 
Vantagens – este compressor é empregado quando requer grandes 
quantidades de volume de ar comprimido, é de baixa manutenção. 
Desvantagens- comparando a eficiência com o de deslocamento positivo, 
este e menor. 
 
 
3.2.2 Compressor Dinâmico de fluxo Axial 
 
O componente básico deste tipo de compressor é um elemento rotativo com 
aletas. Entre cada fileira de aletas rotativas, estão presas à camisa (carcaça) aletas de 
deflexão estacionárias. O movimento geral do ar é paralelo ao eixo, o que explica o 
termo compressor de “fluxo axial”, ou seja, o ar é expelido pelas aletas ao longo do 
eixo do compressor, à medida que se desloca da entrada (sucção) para a saída, há 
uma diminuição na área entre as aletas o que ocasiona o aumento de pressão. 
 
 
 
 Fig.8 Compressor axial. 
 
Vantagem – fornece grandes vazões de ar e altas rotações. 
Desvantagem – requer maiores cuidados com manutenção devido as 
grandes velocidades. 
 
 
4. CONCLUSÃO 
 
As utilizações dos compressores são inerentes à aplicação, ao ambiente de 
trabalho, a pressão exigida, sendo, portanto questão de projeto. A eficiência esta 
relacionada ao correto dimensionamento da rede, a instalação, a utilização, a 
operação e a manutenção. Há, portanto necessidade de conhecer as características de 
cada um e fazer um estudo de viabilidade e necessidade da planta. 
 
 
 
Bibliografia. 
 
 
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SANTOS, Eduardo Silva. Comandos Hidráulicos e Pneumáticos. Apostila. 
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SARKIS, Sávio Raidel Matos. Compressores para processo industrial. 
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DANTAS, Pierre Vilar, Automação de Sistemas Pneumáticos e Hidráulicos. 
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