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1 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Definição: Os compressores podem ser definidos como estruturas mecânicas industriais destinadas a elevar a energia utilizável de ar – pelo aumento de sua pressão. Necessita de cuidados para manter sua plena capacidade operacional e suprir continuamente a demanda de ar comprimido exigida pela indústria. Conhecer seu desempenho é fundamental para avaliar seu rendimento nas condições de uso e administrar custos de manutenção e energia elétrica. 2 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: ifef ppp Quanto as Pressões: Em que: pef = pressão efetiva; pf = pressão final; pi = pressão inicial. pef < 0 => bomba de vácuo; pef > 0 => ventiladores (da ordem de alguns centímetros de coluna d’água); pef > 0 => sopradores – até 0,2 kgf/cm 2; pef > 0 => compressores – de 0,2 kgf/cm 2 até 30 kgf/cm2; pef > 0 => supercompressores – acima 30 kgf/cm 2; Sendo: 3 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: 4 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Os compressores podem ser classificados: • Compressores de Deslocamento Positivo; • Compressores Dinâmicos. 1. Compressores de Deslocamento Positivo: O ar é admitido em uma câmara de compressão – isolada do meio exterior. O seu volume é gradualmente diminuído – processando a compressão: sob a ação de uma peça móvel, alternativa ou rotativa. Quando uma certa pressão é atingida – provoca-se a abertura da válvula de descarga, ou simplesmente: O ar é empurrado para o tubo de descarga durante a contínua diminuição do volume da câmara de compressão. 5 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Os compressores podem ser classificados: 1. Compressores de Deslocamento Positivo: Exemplo de Compressor de Deslocamento Positivo: Alternativo/Oscilatório Rotativo 6 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Os compressores podem ser classificados: 1. Compressores de Deslocamento Positivo: Exemplo de Compressor de Deslocamento Positivo: Palhetas 7 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Os compressores podem ser classificados: 1. Compressores de Deslocamento Positivo: Exemplo de Compressor de Deslocamento Positivo: Lóbulo (Roots) 8 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Os compressores podem ser classificados: • Compressores de Deslocamento Positivo; • Compressores Dinâmicos. 2. Compressores de Deslocamento Dinâmico (Turbo Compressor): A elevação da pressão ocorre através da conversão de energia cinética em energia de pressão do ar (fluido). Durante a passagem deste pelo compressor. O fluido admitido é colocado em contato com os impulsores (rotores aletados) dotados de alta velocidade. O fluido é acelerado (Ecin) e, posteriormente: Seu escoamento é retardado por meio de difusores => elevação na pressão do fluido. Difusor: é uma espécie de duto – provocando a diminuição na velocidade do escoamento do ar ( pressão). 9 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Os compressores podem ser classificados: 1. Compressores de Deslocamento Dinâmico: Exemplo de Compressor de Deslocamento Dinâmico: Compressor Axial 10 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Os compressores podem ser classificados: 1. Compressores de Deslocamento Dinâmico: Exemplo de Compressor de Deslocamento Dinâmico: Compressor Radial/Centrífugo 11 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Faixa de pressão e vazão: 12 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Dados de Fabricante:Compressor de Pistão 13 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Dados de Fabricante: Compressor de Pistão CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: 14 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Dados de Fabricante: Compressor de Pistão CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: 15 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Dados de Fabricante: Compressor de Pistão CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: 16 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Dados de Fabricante:Compressor de Parafuso 17 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Dados de Fabricante:Compressor de Parafuso 18 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Dados de Fabricante:Compressor de Palhetas 19 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Tipos de compressores: Dados de Fabricante:Compressor Centrífugo 20 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Volume e Vazões Volumétricas: Dados fornecidos pelos fabricantes: Representa o volume de ar comprimido nas condições de compressão reais – p e T em que é realmente produzido. • Deslocamento Teórico (DT): É o volume teórico ou calculado (volume físico do cilindro versus rotação) deslocado do primeiro estágio por unidade de tempo. • Descarga de Ar Efetivo ou Vazão Efetiva (DLE): • Vazão ou Descarga Padrão Normal (DLP): São as condições denominadas normais de medição do volume: 1,013 bar e 0°C. 21 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Volume e Vazões Volumétricas: Processo de Conversão: Em que: • De DLE para DLP: T1 = temperatura de entrada do ar em °C; p1 = pressão de entrada do ar na admissão do compressor em barabs. 013,11273 273 // 133 p x T xhmDLEhNmDLP 22 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Volume e Vazões Volumétricas: Processo de Conversão: Em que: • De DLE para DLP: COM UMIDADE RELATIVA T1 = temperatura de entrada do ar em °C; p1 = pressão de entrada do ar na admissão do compressor em barabs ; UR = umidade relativa em %; pV = pressão parcial de vapor de água saturado em bar. 013,1 )( 1273 273 // 133 VR pUp x T xhmDLEhNmDLP psi cm kgf barLembrar 7,14033,1013,1: 2 23 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Volume e Vazões Volumétricas: Processo de Conversão: • De DLE para DLP: COM UMIDADE RELATIVA 24 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Volume e Vazões Volumétricas: Conversão: Em que: • De DLP para DLE: R = Taxa de Compressão: pman do ar comprimido + 1. R DLP DLE 1 2 p p R e: 25 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Volume e Vazões Volumétricas: Conversão: Em que: • De DT para DLE: (Extraído: Compressor Schulz) Considerar um acerto da perda de 27 a 30% de DT para DLE. DTxDLE 73,0 Exemplo: 26 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Sistema de Regulagem de Compressores: A regulagem dos compressores é necessária para combinar o volume de fornecimento do compressor com o consumo real de ar (demanda). Os tipos de regulagem: • Regulagem de Marcha em Vazio; • Regulagem por Fechamento; • Regulagem por Garras; • Regulagem por Carga Parcial – Estrangulamento; • Regulagem Intermitente. 27 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Sistema de Regulagem de Compressores: 1. Regulagem de Marcha em Vazio ou por Descarga: Tipos de regulagem: Quando alcançada a pressão pré- regulada o ar escapa livre na saída do compressor, através da válvula. A válvula de retenção evita que o reservatório se esvazie ou o ar retorna ao compressor 28 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Sistema de Regulagem de Compressores: 2. Regulagem por Fechamento: Tipos de regulagem: Fecha-se o lado da sucção – o compressor não pode mais aspirar e funciona em vazio => sem pressão. Esta regulagem é utilizada em compressores rotativos e de pistão. 29 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Sistema de Regulagem de Compressores: 3. Regulagem por Garras: Tipos de regulagem: Neste caso, mantém aberta a válvula de sucção evitando que o compressor continue comprimindo. Esta regulagem é empregada em compressores de pistão. 30 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Sistema de Regulagem de Compressores: 4. Regulagem por Carga Parcial – Estrangulamento: Tipos de regulagem: A regulagem é realizada no funil de sucção mediante ao simples estrangulamento.Regulagem utilizada em compressores rotativos e turbo compressores. 31 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Sistema de Regulagem de Compressores: 5. Regulagem Intermitente: Tipos de regulagem: O compressor funciona em dois campos: Carga máxima e parada total. Pressão máxima => motor é desligado; pressão no mínimo => o motor é ligado; 32 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Reservatório de Ar Comprimido • Redução da condição de pulsação do ar comprimido; • Coleta de condensado; • Atender picos de demanda; Função: O tamanho do reservatório depende: • Do volume fornecido pelo compressor; • Do consumo de ar; • Da rede de distribuição; • Do tipo de regulagem; • Diferença de pressão desejada na rede. 33 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Reservatório de Ar Comprimido Em que: 1. Pressostato; 2. Válvula de retenção; 3. Válvula de Segurança (abre: 10% acima da pressão máxima de operação); 4. Flange de Controle; 5. Manômetro; 6. Válvula de bloqueio de esfera; 7. Dreno de condensado; 8. Base para conexões; 9. Abertura de inspeção; 10.Mangueira flexível de alta pressão. Reservatório Vertical: (Norma de Segurança NR 13/94: NORMA REGULAMENTADORA PARA CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO) 34 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Reservatório de Ar Comprimido Regras práticas: Volume do Reservatório (VR): (é determinado por DLE do compressor) Volume em função da demanda (Q) do sistema: Compressores de Pistão e regime intermitente: 311,0 mQxaVR 3mDLEVR Compressores de Parafuso e consumo constante: 3 3 m DLE VR 35 COMPRESSOR DE AR COMPRIMIDO Reservatório de Ar Comprimido Regras:Práticas Volume do Reservatório (VR): (é determinado por DLE do compressor) Observação: 1. Quanto maior o diferencial de pressão permitido, menor será o reservatório ou, menos tempo do compressor funcionar. 2. Para economizar energia, reduzindo o tempo em alívio, deve- se aumentar o tamanho do reservatório e/ou aumentar o diferencial de pressão – reduzindo a pinicial em operação.
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