(02) Produção e Distribuição de AC [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
O modelo 
mais comum
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1. Compressores
Pistões
Motor 
Elétrico
Reservatório
Dreno
Manômetro
Pressostato
Válvula de 
Retenção
Filtro de 
Ar
• 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
1.2. Instalação
• O compressor deve ser 
instalado sobre um alicerce 
sólido de concreto. 
• Isso reduz o inconveniente das 
vibrações, oriundas de sua 
utilização.
• Além disso, a tomada de ar 
deve ser localizada em um 
ponto de baixa poeira e baixa 
umidade.
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1.3. 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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http://www.pressure.com.br/do
wnload/manual_compressores_
de_pistao.pdf
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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Feixe de tubos
Separador
• 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
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.
• Localização: Locais acessíveis. I
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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.
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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, queabsorve 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. Localização do Compressor
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• É interessante que a unidade 
de geração de AC seja instalada 
fora dos pontos de utilização.
• Esse local deve ser isento de 
poeira e deve permitir o fluxo 
livre de ar.
3.2. 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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3.2. Formato
Saída sempre acima 
do nível do 
reservatório
Anel 
Aberto
Sempre utilizar válvulas 
de fechamento
• 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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3.2. Formato
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3.2. Formato
Anel Fechado
Saída sempre acima 
do nível do 
reservatório
Sempre utilizar válvulas 
de fechamento
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
3.5. Tubulações
• As tubulações flexíveis são conectadas a tubulação de 
alimentação.
• Devem-se ter materiais de alta resistência, durabilidade, etc.
• São usados tubos de polietileno e tubos de nylon.
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Tubulação flexível
Linha de Alimentação
Conexão Instantânea
Exemplo de Instalação
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