4. Compressores de Palheta

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Compressores de Palheta 
Profª Fernanda Mazuco Clain 
fernanda clain@furg.br 
Definição 
• Possui um rotor posicionado excentricamente 
em relação a carcaça no qual são dispostas 
palhetas, que se deslocam radialmente, pela 
ação da força centrífuga; 
 
Definição 
• A compressão é feita através da redução de 
volume da câmara de compressão, conseguida 
pela excentricidade do rotor em relação à 
carcaça; 
 
Definição 
• Na admissão é obtido o maior volume entre 
duas palhetas consecutivas, o rotor, a carcaça 
e as tampas; 
• Com a giro do rotor este volume é reduzido 
até atingir o mínimo, quando a janela de 
descarga e aberta. 
Definição 
• A razão de compressão do compressor de 
palhetas é fixa, definida pelo projeto do 
compressor. 
Características de Projeto 
• Principais elementos geométricos: 
 
– Diâmetro nominal (D) 
– Diâmetro do tambor (d) 
– Excentricidade (e) 
– Número de palhetas (n) 
– Comprimento do rotor (L) 
Características de Projeto 
• A excentricidade combinada com o 
posicionamento das aberturas de sucção e 
descarga, estabelece a relação de compressão; 
• O diâmetro nominal e o comprimento do rotor 
estão associados à vazão. 
Características de Projeto 
• A rotação deve proporcionar forças 
centrífugas para evitar vazamentos 
exagerados, sem causar desgaste excessivo 
das palhetas; 
• Por isso, o compressor deve operar em 
rotação constante ou variando num intervalo 
restrito em torno do valor de projeto. 
Características de Projeto 
• A lubrificação e a vedação da câmara de 
compressão é feita pela injeção de óleo 
lubrificante diretamente na corrente de gás no 
interior do estator, o que também ajuda na 
refrigeração. 
• Compressores de palhetas são oferecidos sem 
lubrificação, com lubrificação normal ou com 
lubrificação abundante; 
Características de Projeto 
• Lubrificação 
– Não lubrificado: não há contaminação do gás, mas 
apresenta um rendimento volumétrico menor; 
 
– Lubrificação normal: um bomba distribui o óleo e 
há uma pequena contaminação do gás; 
 
– Lubrificação abundante: feita através do arraste 
de óleo pelo gás, sendo utilzado um sistema de 
separação de óleo-gás. 
 
Características de Projeto 
Sistema simplificado de separação de óleo 
• Lubrificação 
 
Características de Projeto 
• Durante a manutenção devem ser observados 
os mancais, a selagem e principalmente as 
palhetas, que, se muito desgastadas, podem 
sair da ranhura do rotor; 
• A campanha pode durar até 2 anos, findos os 
quais poderá ser necessário substituir o 
engaxetamento do eixo e as palhetas; 
Características de Projeto 
• As palhetas são fabricadas em alumínio, 
baquelite, asbestos, grafite ou resinas 
fenólicas; 
• O número de palhetas pode variar entre 8 e 
24, aumentando com o aumento da relação 
de compressão e a vazão. 
• Para aplicações industriais, são refrigerados à 
água. 
Aplicações 
• Vazões volumétricas até 5000 m³/h; 
• Pressões de descarga até 1000 kPa; 
• Relações de compressão de projeto de2 a 4 
por carcaça; 
• Temperatura máxima de descarga de 180°C; 
• Inadequado para operação com gases 
contendo impurezas, principalmente líquidos 
em suspensão. 
Controle de Capacidade 
• Não há um método satisfatório de controle de 
capacidade, pois causam grande prejuízo ao 
sistema; 
• Método de recirculação ou estrangulamento 
da sucção são os mais utilizados; 
• A variação da rotação é desaconselhável ou 
muito limitada. 
Performance 
• Vazão de operação 
 
 
Onde: 
– = Vazão volumétrica aspirada; 
– D = Diâmetro do cilindro; 
– e = Excentricidade; 
– L = Comprimento do rotor; 
– N = Rotação do rotor; 
– Ψ = Volume das palhetas (<=5%); 
– ηv = Rendimento volumétrico. 
Performance 
• Rendimento Volumétrico 
– Não sofre influência do espaço nocivo e é 
praticamente desconsiderável, porém é afetado 
pelas fugas, que aumentam rapidamente com a 
relação de compressão e pelo aquecimento. Com 
relações de compressão de 3 ou 4 (1 estágio) ele 
se torna inferior ao do compressor alternativo. 
Dessa forma, usa-se 1 estágio somente para 
pressões de descarga até 4kg/cm². Para pressões 
de descarga de 5 a 7 kg/cm² e 2 estágios, o 
rendimento volumétrico é da ordem de 75 a 80%. 
De forma geral costuma variar entre 70 e 90%. 
Performance 
• Rendimento Adiabático 
– Pode atingir 80% ou mais em condições ideais de 
funcionamento. 
 
• Rendimento Mecânico 
– É baixo devido ao atrito das palhetas com a 
carcaça. Dependendo do tipo de lubrificação e do 
número de palhetas, principalmente, pode ser 
inferior a 90%. 
Performance 
• Potência Consumida 
 
Performance 
• Temperatura de Descarga 
 
 
 
– α = Coeficiente empírico (associado a remoção de 
calor) que se situa em torno de 0,9 para 
lubrificação normal e 0,1 a 0,2 para lubrificação 
abundante (dependendo da vazão de lubrificante). 
 
Referências Bibliográficas 
• RODRIGUES, Paulo Sergio Barbosa. 
Compressores Industriais. Rio de Janeiro: EDC, 
1991. 
 
• SILVA, Napoleão Fernandes da. Compressores 
Alternativos Industriais: Teoria e Prática. Rio 
de Janeiro: Interciência, 2009.