Ganho Eficiencia Nos Compressores Atlas Copco Com Confecçao Duto Admissão Ar

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GANHO EFICIENCIA NOS COMPRESSORES ATLAS COPCO COM CONFECÇAO DUTO ADMISSÃO AR
							Jaques Vitor Martins (1)
Kirmair Roldão de Souza (2)
Luivan de Souza Cardoso Agostinho (3)
RESUMO
Eficiência, essa é a palavra chave que circunda as salas das diretorias e presidências das empresas de todo o mundo. Pois hoje o que se busca é ser eficiente com baixo custo, ser competitivo e ao mesmo tempo lucrativo, produzir mais com menos. Essas são palavras chaves que ouvimos diariamente de nossos líderes, gestores e etc, que nos cobram sermos mais proativos e ao mesmo criativos. No século XXI enfrentamos uma invasão de produtos importados devido a globalização e com preços mais competitivos devido a eficiência de outras nações como é o caso da China, onde se produz muito a um custo baixo, pois nos países desenvolvidos a palavra eficiência é levada ao pé da letra e deriva para a palavra produtividade, ser produtivo. O seguinte estudo de caso foi realizado no Complexo Jorge Lacerda, que é o maior parque gerador termelétrico da américa latina, onde transforma energia térmica em eletricidade. Para que esse processo todo aconteça, faz-se necessário equipamento auxiliares, como válvulas, atuadores que fazem a monitoração, condução de todo o processo de geração. O ar que é utilizado como meio de comando das válvulas e atuadores é proveniente de compressores industriais, que produzem ar industrial armazenados em pulmões.
Com a responsabilidade e incumbência de realizar em conjunto com nosso cliente, que através de estudos mais aprofundados levaram a perceber um baixo rendimento nos compressores de ar comprimido das respectivas unidades geradoras da UTLA. Em meados de 2015 obtiveram a compra de 03 compressores novos em substituição a antigos ao qual não suportavam mais a demanda de ar requerida pelas usinas. Sanado o problema da demanda de ar, deparou-se com mais um agravante, os sumos compressores não estavam trabalhando de acordo com o qual foram projetados, gerando um desgaste físico e mental a todos os envolvidos no projeto. Para obter-se uma maior eficiência fora desenvolvido um projeto de confecção de dutos de admissão para os compressores, levando em conta a taxa de absorção de ar e a demanda ao qual o compressor fora projetado e assim dimensionado, confeccionado e montado coifas toda conformado com chaparias em alumínio e instalado desde de admissão do compressor até uma abertura feita na parte estrutural da sala de compressores, obtendo-se uma maior performance do equipamento e atrelando também um baixo consumo de energia. 
1. INTRODUÇÃO
A Eficiência Energética, ou o uso racional da energia passou a ser utilizado como medida provisória para solução da falta de demanda de energia. Em se tratando de eficiência energética pode-se salientar os acontecimentos ao redor do mundo. Por exemplo, nos Estados Unidos são desenvolvidos vários programas nesse sentido, tanto em âmbito nacional, como estadual e ainda contando com o apoio das concessionárias de energia elétrica, visando ações de eficiência energética, principalmente, nas indústrias, objetivando redução de impactos ambientais. Outro país que se pode dar como exemplo é o Canadá, onde o Escritório de Eficiência Energética realiza as seguintes atividades:
· Realização de diagnósticos energéticos;
· Oferta de capacitação profissional;
· Promoção das oportunidades de ganhos financeiros.
Todas as técnicas seguindo o protocolo de Kyoto, que de forma geral, abordam algumas medidas de redução dos impactos ambientais.
De forma bem atrativa, a Eficiência Energética representa uma ótima ferramenta para reduzir os custos com energia elétrica, porém o desenvolvimento de técnicas para melhorias em sistemas industriais no Brasil não alcançou o êxito esperado e em determinados casos os elevados custos tem assustado os investidores deste setor, além do mais, que no nosso país os programas de Eficiência Energética (ou PEE’s) não possuem caráter obrigatório, como ocorre em outros países. Em uma visão interna as indústrias isso se deve à falta de pessoas com conhecimento técnico nos setores específicos, pessoal especializado em gestão energética, ou seja, uma Comissão Interna de Conservação de Energia (CICE) e numa visão mais ampla, a falta do caráter obrigatório de investimentos em pesquisa, criação de novas agências e departamentos para os planejamentos mais específicos de gestão desses programas, entre outras medidas.
As ações de Eficiência Energética podem ser empregadas em vários campos, como podemos citar na iluminação, nos sistemas de força motriz, nos sistemas de refrigeração, na produção eficiente de ar-comprimido, nos sistemas bombeamento e em processos industriais mais específicos. Tomou-se uma ideia como motivação para o desenvolvimento de um estudo de caso quando se diz: “A produção de ar comprimido pode ser um dos processos mais dispendiosos da fábrica. Atualmente, a maior parte do ar comprimido é produzida por compressores acionados por motores elétricos”.
E também por representar um agregado significativo no consumo de energia elétrica, o que torna atrativo o interesse em racionalizar energia neste setor. O presente estudo de caso fora agregado a um grupo de compressores que alimentam um grupo de usinas termelétricas denominada UTLA (unidade termelétrica A), por se tratar de um complexo de geração térmica que possui 7 usinas agrupadas da seguinte forma:
· UTLA (4 usinas, sendo 2 com potência de 50 MW e 2 de 65 MW);
· UTLB (2 usinas com potência 131 MW);
· UTLC (1 usina com potência 363 MW).
Esse grupo de compressores (3 compressores atlas copco GA 55) fora instalado em uma sala destinada ao mesmo fim, mas que após a sua entrada em funcionamento apresentou uma eficiência baixa em decorrência da alta temperatura o qual o equipamento aspirava para seu funcionamento ser normal. 
2. SISTEMA/EQUIPAMENTO
Compressor parafuso rotativo, é um tipo de compressor de ar que utiliza um mecanismo de deslocamento positivo, do tipo rotativo. É comum usá-lo para substituir o compressor de pistão, onde são necessários grandes volumes de ar de alta pressão, tanto para grandes aplicações industriais ou para operar ferramentas de ar de alta potência.
O processo de compressão de ar de um parafuso rotativo é um movimento de varredura contínua, então há muito pouca pulsação ou surgimento de fluxo, como ocorre com compressores de pistão.
Foto II – Foto compressor.
3. PROCESSO
Compressor parafuso utiliza dois parafusos helicoidais articulada, conhecidos como rotores, para comprimir o ar. Numa execução do compressor parafuso rotativo, seca, as engrenagens de distribuição asseguram que os rotores macho e fêmea mantem um alinhamento preciso. Num compressor parafuso rotativo com lubrificação a base de óleo, lubrificantes no espaço entre os rotores proporciona uma vedação hidráulica e de transferência de energia mecânica entre o tempo de condução do rotor. O ar entra no lado da sucção, e move-se através das roscas dos parafusos.
A eficácia deste mecanismo depende precisamente de folgas na montagem entre os rotores helicoidais, e entre os rotores e a câmara para a selagem das cavidades de compressão.
Foto III – Compressor tipo parafuso.
4. PROBLEMAS
O equipamento quando fora instalado em seu local designado a esse fim e em substituição aos compressores antigos de pistão, não foi observado os detalhes da mesma, pois nos detalhes é que pecamos e foi deixado passar sem uma ótica meticulosa. Com o passar do tempo já em operação observou-se que o equipamento não se comportava em seu regime normal de funcionamento. Durante sua operação acusava alarmes de baixo rendimento comprometendo toda a produção de ar comprimido utilizado na usina.
Assim, a engenharia foi acionada e buscou recursos junto ao fornecedor e constatou que quando o compressor estiver instalado em um local com ar contaminado e com alta temperatura, deve-se instalar um duto até um local apropriado para admissão do ar¹, a uma temperatura máxima de 40ºC e livre de impurezas.
Para esse tipo de compressoresresfriados a ar deve ser observado se a sala / local de instalação atende as necessidades de circulação (troca) de ar para operação normal do compressor, evitando desarmes devido a aquecimento. Após a escolha correta da configuração foi observado os detalhes com maior clareza e destreza antes de colocar qualquer outro equipamento na planta em funcionamento.
Foto IV – Configuração atual do compressor.
5. MÉTODOS
Através das funções de controle da qualidade de produtos e serviços e suas relevâncias para os sistemas de gestão da qualidade, pode-se caracterizar o uso das ferramentas da qualidade, bem como as técnicas de medição e monitoramento da qualidade para análise e solução do problema e também na melhoria da qualidade dos serviços. A ferramenta o qual optou-se por utilizar foi 
5 porquês, para assim controlar identificar e aplicar as normas de controle de qualidade e confiabilidade metrológica e identificar não conformidades do serviço e as respectivas ações corretivas, aplicando as técnicas e ferramentas adequadas para solução. 
Os “5 Porquês” é uma técnica para encontrar a causa raiz de um defeito ou problema. É uma ferramenta muito usada na área de qualidade, mas na prática se aplica em qualquer área, e inclusive muito útil em nosso dia a dia. Foi desenvolvida por Sakichi Toyoda (fundador da Toyota), e foi usada na no Sistema de Toyota de Produção durante a evolução de suas metodologias de manufatura.
Foto IV – Exemplo análise falhas 5 porquês.
6. RESULTADOS
De posse da análise da falha, o duto de admissão a ser instalado foi dimensionado a seguir a secção da grade de admissão do compressor, e fora necessário utilizar-se de curvas suaves e não ultrapassar o comprimento máximo de 3 metros da sucção.
O duto de exaustão obedeceu à secção da grade de saída do ar de refrigeração do compressor, sem curvas secas e com distâncias inferiores a 3 metros, e como a distância fora maior que 3 metros fez-se necessário aumentar a secção em 10% evitando a obstrução do fluxo de ar. A ventilação necessária para limitar a temperatura do ar na sala do compressor fora calculada de acordo com a seguinte fórmula:
A capacidade do ventilador deve corresponder a capacidade do ventilador do compressor a uma carga de pressão igual a queda de pressão ocasionada pelos condutos de saída do ar de refrigeração.
GA 55 x VSD = 2,4 m3/s.
Foto V – Montagem dos dutos.
Foto VI – Montagem dos dutos.
Foto VII – Saída para atmosfera dos dutos.
Com a instalação das coifas nos compressores resfriados a ar obteve-se uma redução de temperatura no interior da sala de compressores na ordem de 1,5 a 2,0 °C. Isto reduziu o consumo de energia e também teve influência pela redução de desarme dos compressores por temperatura elevada.
Uma redução de 2,0°C no ar de admissão representa em torno de 0,50 % de redução de consumo de energia dos compressores.
Como são 3 compressores, resulta, para a potência nominal (55 KW) - 8,25 KW de economia (por hora de operação).
7. CONCLUSÃO
O ganho com aplicação de estudos de caso a ferramentas da qualidade em problemas casuais no complexo proporcionou ao cliente um grau de satisfação em relação no que diz respeito ao atendimento ao requisito de eficiência energética imposto pelo governo. 
O benefício de aplicação de uma sistemática de análise de falhas proporcionou uma confiabilidade das ações aplicadas na atividade e, por conseguinte aumentando a disponibilidade do equipamento e de certa forma trabalhando com sustentabilidade. 
É esse benefício que aspira-se para futuros próximos, estudar as falhas e eliminá-las se possível ou mitiga-las, com uso de procedimentos padrões para assim darmos maior confiabilidade para um futuro próximo em manutenção de equipamentos. 
Para trabalhos futuros verifica-se a necessidade de implantação das 7 ferramentas da qualidade como norteamento para metodologia de análise do tipo de causa e efeito, cartas de controle, diagramas de pareto e de dispersão e outras ferramentas para a complementação de todo o processo. 
Só será possível realizar ações de melhoria dos equipamentos e instalação se a organização do Serviço de Manutenção permitir uma análise correta das avarias que se deram, assim como o conhecimento exato das ações de manutenção, entretanto executadas, seja de forma corretiva ou de forma preventiva.
8. AGRADECIMENTOS
Méritos ao corpo técnico do cliente por fazer parte dessa ideia idealizadora de autoria sua, aos nossos colaboradores que fomentaram e idealizaram essa ideia, onde juntos fizeram a diferença e a possível concretização deste trabalho. 
9. REFERENCIAS
BERBEL, Neusi Aparecida Navas. Metodologia da Problematização no Ensino Superior e sua contribuição para o plano da praxis. Semina: Ci. Soc./Hum. 
CRUZ, T. Sistema, métodos & processos. São Paulo, Editora Atlas, 2009;
Londrina, v.17, Ed. Especial, p.7-17, nov. 1996.
Manual de Instalação do Compressor GA55;
(I) Manserv Manutenção e Montagem – Técnico de Planejamento.
(II) Manserv Manutenção e Montagem – Coordenador. 
(III) Manserv Manutenção e Montagem – Almoxarife.