maq fluxo cap 3 - COMPRESSORES

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TÉCNICO EM MECÂNICA
Disciplina: Máquinas de Fluxo - Bombas e Compressores;
Instrutor: Eng. Luís de Freitas Araújo
10 encontros presenciais;
Capítulo 3 - Compressores
Introdução
Compressores são estruturas mecânicas destinadas, essencialmente, a elevar a energia utilizável de um gás ou escoamento gasoso através do aumento da pressão;
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Classificação Geral dos Compressores
De acordo com a natureza do MOVIMENTO PRINCIPAL dos compressores, podemos classifica-los em:
Compressores Alternativos (recíprocos):
De êmbolo;
De Membrana.
Compressores Rotativos
Engrenagens de fluxo tangencial
Engrenagens helicoidais ou fluxo axial;
De palhetas;
De pêndulo;
De anel de líquido;
De pistão rotativo;
Centrífugos ou radiais;
Axiais. 
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Classificações quanto as aplicações:
Para cada tipo de aplicação/uso dos compressores, há uma certa propriedade física que os distingue. São elas
Compressores de ar para serviços ordinários;
Compressores de ar para serviços industriais;
Compressores de gás ou de Processo;
Compressores de Refrigeração;
Compressores para serviços a vácuo.
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Classificações quanto as aplicações:
Compressores de ar para Serviços Ordinários: São fabricados em série, visando baixo custo inicial. Destinam-se normalmente a serviços de jateamento, limpeza, pintura, acionamento de pequenas máquinas pneumáticas;
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Classificações quanto as aplicações:
b) Compressores de Ar Para sistemas Industriais: Destinam-se às centrais encarregadas do suprimento de ar em unidades industriais. São máquinas de grande porte e alto valor aquisitivo, porém, as condições de operação dessas máquinas variam pouco, havendo exceção, as vezes, na vazão.
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Classificações quanto as aplicações:
c) Compressores de Gás ou de processo: São utilizados nas mais variadas operações de modo que todo seu projeto dependerá da aplicação. 
	Inclui certos sistemas de compressão de ar com características anormais;
	Por exemplo: O soprador de ar do forno de craqueamento catalítico das refinarias de petróleo: Uma máquina de potência e vazão elevadas.
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Classificações quanto as aplicações:
d) Compressores de Refrigeração: Operam com fluidos bastante específicos e em condições de sucção e descarga que variam pouco. Há possibilidade de produção em série e até mesmo da fabricação dos demais componentes do equipamento em geral.
	Em alguns casos, é tratado como compressor de processo. Isso ocorre nos sistemas de grande porte, em que cada um dos componentes é individualmente projetado. 
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Classificações quanto as aplicações:
e) Compressores para Serviço de Vácuo (bombas de vácuo): A pressão de sucção é subatmosférica, a pressão de descarga é quase sempre atmosférica e o fluido de trabalho quase sempre é o ar. 
	Devido a essas características, foram projetadas máquinas especiais para esse fim, algumas delas nem se enquadram no campo dos compressores. 
Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Processo:
Apresentam um investimento financeiro bem mais elevado e exigem tratamento especial para cada tipo de operação. Na indústria de petróleo, eles são usados como:
Estabelecimento de pressões necessárias para certas reações químicas;
Transporte de gases a pressão elevada;
Armazenamento sob pressão;
Controle do ponto de vaporização (processo de separação, refrigeração, etc);
Conversão de energia mecânica em energia de escoamento;
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Classificação quanto ao princípio de concepção
Os compressores industriais são fundamentados em dois princípios conceptivos:
1) Volumétrico (deslocamento positivo): a elevação de pressão ocorre com a diminuição do volume ocupado pelo gás. 
Ciclo de Funcionamento: 1) admissão na câmara de compressão. 2) Aumento de pressão e redução de volume. 3) Liberação do gás para consumo. 
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Classificação quanto ao princípio de concepção
Os compressores industriais são fundamentados em dois princípios conceptivos:
2) Dinâmicos: Possui dois componentes principais – Impelidor e Difusor;
Impelidor: Órgão rotativo dotado de pás que transfere ao gás a energia recebida de um acionador (energia cinética + entalpia);
Difusor: Recebe a massa de ar advinda do impelidor e transforma a energia cinética totalmente em entalpia, acarretando no aumento de pressão do gás.
Capítulo 3 - Compressores
Classificações
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores Alternativos:
Esta intimamente ligado ao comportamento das válvulas;
Obturador: Atua comparando as pressões internas e externa ao cilindro;
Válvula de sucção: se abre para dentro do cilindro quando a pressão na tubulação de sucção é supera a pressão interna do cilindro;
Válvula de descarga: se abre para fora do cilindro quando a pressão interna supera a pressão da tubulação de descarga
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores Alternativos:
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores de Palhetas
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores de Parafusos
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores de Parafusos
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores de Lóbulos
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores de Lóbulos
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores Centrífugos
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores Centrífugos
Impelidor  Difusor  Voluta  Difusor da voluta
Impelidor: Energia cinética + entalpia;
Difusor: transforma energia cinética em entalpia total, acarretando no aumento de pressão.
Voluta e Difusor da voluta: Descarrega o ar a baixas pressões.
Possui pouca elevação da pressão, sendo necessário mais de um estágio para ocorrer elevação satisfatória da pressão.
Capítulo 3 - Compressores
Princípios de Funcionamento:
Compressores Axiais
Capítulo 3 - Compressores
A Escolha do Compressor
Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Êmbolo
O sistema de transmissão do tipo 
Biela – manivela articulado diretamente ou por meio de haste e cruzeta com pistão, permite a transformação do movimento rotativo do motor de acionamento em movimento alternativo do compressor.
 
Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Êmbolo
Classificação: 
Simples efeito
Duplo Efeito 
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Compressores de Êmbolo
Classificação: 
Simples efeito: a compressão é efetuada somente em um lado do êmbolo, de tal forma que há apenas uma compressão para cada rotação do eixo do compressor. 
Duplo Efeito: o cilindro dispõe de uma camâra de combustão em cada lado do pistão, de modo que são efetuadas duas compressões a cada rotação do eixo do compressor. 
Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Êmbolo
Classificação: 
Simples efeito: 
Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Êmbolo
Classificação: 
Duplo efeito:
 
Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Êmbolo
Classificação: 
De um ou mais estágios: se relaciona com o número de compressões sucessivas sofridas pela massa fluida que circula o compressor.
Cada estágio de compressão é efetuado em um cilindro à parte.
Um compressor de dois estágios terá, no mínimo, duas câmara de compressão.
O cilindro de maior tamanho é designado cilindro de baixa pressão.
Já o cilindro de menor tamanho é designado cilindro de alta pressão.
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Compressores de Êmbolo
Classificação: 
Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Êmbolo
Classificação: 
Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Êmbolo
Classificação: 
Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Êmbolo
Classificação:Capítulo 3 - Compressores
Compressores de Êmbolo
Classificação: 
Capítulo 3 - Compressores
Compressores Centrífugos
São maquinas rotativas geradoras, destinadas a aumentar a energia utilizável dos fluidos pelo aumento da sua pressão dinâmica ou cinética.
O fluido sairá do motor provido de pás com pressão e velocidade elevadas e será coletado pela voluta onde toda a energia cinética é praticamente transformada em pressão.
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Compressores Centrífugos: Classificação
Ventiladores Centrífugos
Baixa pressão;
Média Pressão;
Alta Pressão.
Compressores Centrífugos
Turboventiladores;
Turbocompressores.
Capítulo 3 - Compressores
Compressores Centrífugos: Classificação
Compressores Centrífugos: Quando se tem um 	único estágio de compressão (rotor único); destinam-se a produzir diferenças de pressão superiores a 700kgf/m². 
Destinam-se ao transporte pneumático ou à aspiração de gases quentes na indústria química.
Capítulo 3 - Compressores
Compressores Centrífugos: Classificação
Turbocompressores: Quando há vários estágios de compressão a pressão é superior a 3kgsf/cm² , o que justifica a refrigeração intermediária.
Capítulo 3 - Compressores
Componentes de um Compressor Centrífugo
Os compressores centrífugos são constituídos essencialmente de uma entrada, ou distribuidor, de um ou mais impulsores ou rotores, providos de pás e montadas sobre um eixo comum e de uma caixa coletora, amortecedora ou difusor.
Capítulo 3 - Compressores
Componentes de um Compressor Centrífugo:
Distribuidor:
Guiar o fluido de uma maneira uniforme para os canais móveis;
Com o objetivo de reduzir o atrito de entrada para aumentar a eficiência do conjunto, usa-se a construção do distribuidor com palhetas diretrizes móveis.
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Componentes de um Compressor Centrífugo:
Rotor
Constituído de uma série de canais fixos entre si que giram em torno de um eixo;
Ao entrar no rotor, o fluido possui velocidade tangencial e relativa;
Capítulo 3 - Compressores
Componentes de um Compressor Centrífugo:
Difusor: Tem a finalidade de transformar energia cinética distribuída ao fluido pelo rotor em ENTALPIA, com isso consegue-se redução da velocidade de saída e aumento da pressão.