RELATÓRIO COMPRESSOR DE AR

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
HAWLINSON SANTOS RAIOL 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO: COMPRESSOR DE AR E SUAS APLICAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO LUÍS/MA 
2021 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 2 
2. REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................... 4 
2.1 Histórico ................................................................................................................ 4 
2.2 Ar comprimido ...................................................................................................... 4 
2.3 Compressores ...................................................................................................... 7 
2.4 Filtros ..................................................................................................................... 8 
2.5 Secadores ............................................................................................................. 8 
2.6 Válvulas e reguladores de pressão .................................................................. 9 
2.7 Purgadores ........................................................................................................... 9 
2.8 Reservatório ....................................................................................................... 10 
2.9 Aplicações .......................................................................................................... 10 
3. CONCLUSÃO ....................................................................................................... 11 
REFERÊNCIAS ........................................................................................................... 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Segundo Parker (2006), na metade do século XIX surgiram registros que 
revelaram a utilização de ar comprimido em processos industriais, porém muitos 
outros registros indicam aplicações há cerca de 2000 anos, utilizando equipamentos 
rudimentares que fornecia trabalho através de um êmbolo constituído de madeira. A 
humanidade sempre buscou por fontes de energia que pudessem dar suporte às suas 
atividades, e provavelmente o ar comprimido é um dos recursos mais antigos. As 
atividades desempenhadas foram se tornando mais complexas e assim surgiram os 
primeiros foles, que inicialmente eram feitos de bexiga de animais e mais tarde 
passaram a ser produzidos com êmbolo e madeira, como a Figura 1 mostra a seguir. 
Figura 01 – Representação de um fole 
 
Fonte: Google (2021). 
 
O ar comprimido é o ar atmosférico, composto por vários gases como 
nitrogênio, oxigênio e outros, que passa por equipamentos para sua compressão 
e consequentemente elevação da pressão e então é transformado em uma forma 
de energia que pode ser utilizada como fonte para diversos trabalhos para 
diferentes fins, principalmente em processos industriais devido às vantagens que 
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apresenta como versatilidade, segurança, baixo custo de operações entre outras 
(METALPLAN, 2010). 
Nas plantas industriais a utilização de sistemas alimentados por ar 
comprimido permite a realização de algumas tarefas como acionamento, 
transporte, limpeza e alimentação de ferramentas básicas como parafusadeiras 
e lixadeiras, ou até equipamentos de maior complexidade como robôs e sistemas 
automatizados que realizam diversas tarefas em uma linha de montagem. Essas 
instalações podem apresentar falhas como vazamentos ou falta de pressão e 
vazão necessárias em determinados pontos da rede do sistema, que são 
explicadas por fatores que incorreto dimensionamento, falta de manutenção 
entre outros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
2.1 Histórico 
 
De acordo com os estudos realizados por Parker (2006), a utilização do ar 
comprimido é uma importante fonte de trabalhos nos processos produtivos, as plantas 
industriais utilizavam ar comprimido em suas instalações, entretanto registros revelam 
emprego de ar comprimido em processos de fundição de prata, ferro, chumbo e 
estanho ainda no velho testamento, revelando que há mais de 2000 anos, técnicos 
construíam máquinas rudimentares que forneciam trabalho através de energia 
pneumática por meio de um pistão e êmbolo construídos em madeira. 
Pneumática significa sopro e deriva das palavras gregas Pneumos e 
Pneuma e é a parte da física que estuda os fenômenos e a dinâmica relacionados aos 
gases ou vácuos. Fialho (2011), afirma que a pneumática trata do estudo dos 
movimentos e fenômenos relacionados aos gases. Juntamente a energia pneumática, 
os povos antigos aproveitavam-se da força que era gerada pela dilatação proveniente 
do aquecimento do ar. Os registros mostram que as primeiras máquinas foram 
construídas no século III a.C em Alexandria. 
Segundo os estudos apresentados pela Eletrobras (2005), o primeiro 
compressor a pistão surgiu em 1776 e era utilizado em uma fábrica na Inglaterra, 
construído com válvulas de madeira e vedações em couro, o equipamento era capaz 
de atingir a pressão de um bar. Atualmente os compressores e sistemas de ar 
comprimido são utilizados para diversos fins, entre eles ferramentas pneumáticas para 
transporte de materiais, acionamentos, controle de equipamentos, entre outros. O Ar 
comprimido é considerada a segunda forma de energia mais utilizada na indústria, a 
primeira é a energia elétrica. 
 
2.2 Ar comprimido 
 
O ar atmosférico é o gás utilizado em sistemas de ar comprimido para ter 
os benefícios de sua energia acumulado. Outras vantagens se apresentam por não 
ter custo na sua obtenção, armazenamento ou separação. A composição desse ar 
varia de região para região, porém o mais comumente utilizado é o ar seco padrão, 
que contém, em mol ou volume, 20,9% de oxigênio, 78,1 % de nitrogênio, 0,9% de 
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argônio e pequenas quantidades de dióxido de carbono, hélio, neônio e hidrogênio 
(ROCHA, 2005). A pressão ao nível do mar é de 101325Pa, sendo um fluido com 
grande disponibilidade, a sua forma comprimida, ou seja, com aumento da pressão 
em relação à pressão atmosférica local é uma fonte de energia importante na indústria 
(ATLAS COPCO, 2015). 
Além dos gases já citados, o ar atmosférico pode ter a presença de vapor 
de água e poeiras em suspensão que precisam ser considerados, pois é de grande 
importância serem devidamente tratados para retirá-los do ar antes da compressão. 
O ar atmosférico tem características absorventes e, portanto, tem a habilidade de 
conter certa quantidade de água até seu ponto de saturação ocasionando a umidade 
do ar. Quando o ar atmosférico não apresenta água em sua composição é chamado 
de ar seco e em caso contrário, ar úmido. Essa umidade se apresenta de duas formas, 
absoluta e relativa, onde na forma absoluta é a quantidade absoluta de água presente 
em determinada quantidade de ar e na forma relativa é a quantidade de água numa 
quantidade de ar atmosférico levando em consideração a máxima quantidade de 
vapor d’água que a atmosfera pode suportar em uma determinada temperatura. 
Em relação aos custos envolvidos para trabalhar com o ar comprimido 
estão os custos com as instalações do sistema, reparo e manutenção dos 
equipamentos, além dos custos com mão de obra de operação e manutenção. Para 
Rollins (2004), 95% do custo total corresponde à mão de obra e encargos e os 5% 
restantes correspondem aos gastos diretamente relacionados ao ar comprimido. 
Desta forma, o custo do AC e suas ferramentas pneumáticas são considerados 
insignificantes quando comparado à economia obtida a partir do seu uso nas 
instalações industriais. 
Um adequado planejamento para desempenho e eficiência do sistema 
garante os benefícios e vantagens na utilização do AC, portanto, os equipamentos, 
layout e instalações, precisam serperfeitamente dimensionados e mantidos em 
condições apropriadas de operação (ROLLINS, 2004). Além disso o ar deve 
apresentar qualidade atendendo aos requisitos mínimos necessários para não perder 
suas características e comprometer o equipamento. A utilização do ar comprimido só 
é possível devido a algumas propriedades físicas do ar, entre elas Parker (2006) 
ressalta algumas como a compressibilidade, elasticidade, difusibilidade e 
expansibilidade do ar que serão explicadas a seguir: 
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• Compressibilidade: capacidade que o ar tem de ter sua pressão 
elevada, ou seja, o ar adota o formato de um determinado recipiente 
que pode ser comprimido provocando uma redução no seu volume 
por influência de uma força externa; 
• Elasticidade: capacidade que o ar possui de retornar ao seu volume 
antes de ser comprimido; 
• Difusibilidade: capacidade do ar se misturar de forma homogênea 
com outro meio gasoso, desde que não seja saturado; 
• Expansibilidade: permite que o ar adquira e ocupe totalmente o 
volume de qualquer recipiente. 
 
Tais propriedades estão retratadas na Figura 2. 
 
Figura 2 – Propriedades físicas do ar 
 
Fonte: Adaptado de Parker Training (2006). 
O sistema de ar comprimido tem a função de fornecer ar para vários pontos 
de aplicação com quantidade e qualidade já estabelecidas, e com pressão adequada 
7 
 
para operar ferramentas pneumáticas e outros equipamentos. De acordo com Rollins 
(2004), o sistema de ar comprimido é composto por um ou mais compressores, uma 
fonte de alimentação, um sistema de controle, um filtro de admissão, um resfriador 
posterior com um separador de condensado, um reservatório de ar, um secador de ar, 
tubulações de interconexão e um sistema de distribuição do ar. 
2.3 Compressores 
 
Os compressores são equipamentos que captam o gás ou o ar e aumentam 
sua pressão através da realização do trabalho. De acordo com as Leis da 
Termodinâmica, os gases e o ar podem ser comprimidos isentropicamente ou 
isotropicamente. De fato, o ar em raras situações é utilizado após ser comprimido, 
antes é necessário armazená-lo e distribuí-lo por linhas de tubulação (ATLAS 
COPCO, 2010). 
Existem dois tipos de compressores, os dinâmicos e de deslocamento 
positivo. Segundo Rollins (2004), os de deslocamento positivo são os mais comuns 
na indústria. No deslocamento positivo o ar é deslocado para uma câmara onde é 
realizado o trabalho de compressão do volume, já no dinâmico o ar é impelido e 
acelerado a alta velocidade, e é descarregado em um difusor, no qual a energia 
cinética é transformada em pressão estática (ATLAS COPCO, 2010). 
De acordo com Pavani (2011), alguns exemplos de compressores de 
deslocamento positivo podem ser de pistão ou parafuso. Os compressores de 
parafuso realizam a compressão do ar através de um tubo e uma espécie de rosca 
que realiza a redução contínua do volume da câmara de compressão ao longo do 
tubo. Já os compressores de pistão, incidem em um embolo que recebe o ar 
atmosférico e através da diminuição gradual do volume do embolo, realiza a 
compressão até uma determinada pressão que ao ser atingida a válvula se abre e o 
ar comprimido é expelido para o reservatório. 
 Pavani (2011) define também os compressores de deslocamento 
dinâmico, que se baseiam na conversão da energia cinética para energia de pressão, 
ou seja, o ar ao ser comprimido tem sua velocidade elevada ao entrar em contato com 
impulsores pelas pás do impelidor e direcionado ao difusor, adquirindo energia 
cinética, posteriormente sua velocidade é retardada por meio de difusores e 
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consequentemente tem sua pressão elevada. De acordo com a direção do difusor 
pode ser chamado de compressor radial ou axial. Em relação aos compressores de 
deslocamento positivo possuem pressão baixa de operação e alta vazão (ATLAS 
COPCO, 2010). 
Em aplicações que o ar entra em contato com fármacos, alimentos ou 
componentes elétricos as câmaras de compressão não podem ser lubrificadas, o que 
tem aumentado a demanda por compressores isentos de óleos. Nesses casos os 
compressores são vedados com anéis de politetrafluoretileno (PTFE) ou carbono. Os 
compressores não lubrificados têm custo elevado em função do projeto e materiais 
empregados na sua fabricação. Há também os compressores de diafragma que 
podem ser mecânicos ou hidráulicos. Os mecânicos são utilizados em locais que 
demandam baixa vazão e baixa pressão ou bombas de vácuo, enquanto os 
hidráulicos são utilizados quando existe demanda por alta pressão. 
2.4 Filtros 
 
Os filtros coalescentes são instalados após o aftercooler, e auxiliam na 
proteção do sistema de ar comprimido, e frequentemente são usados para a primeira 
etapa da filtragem, removendo contaminantes e particulados. O aftercooler é um 
sistema que trata o AC e reduz sua temperatura em níveis próximos a do ambiente, 
pois depois de uma compressão a temperatura pode chegar, em alguns casos, a 
200ºC. A função do filtro é eliminar partículas sólidas presentes no ar comprimido por 
meio de duas etapas, a primeira consiste em uma pré-eliminação realizada por uma 
força centrifuga gerada pela rotação do ar, já a segunda etapa é a filtragem fina que 
é realizada por um elemento filtrante. 
Geralmente os filtros apresentam drenos utilizados para eliminar líquidos 
obtidos no processo de filtragem (SILVA, 2002). Os filtros coalescentes possuem alta 
eficiência chegando a remover 93% dos contaminantes, embora requeiram atenção 
quanto a purga, bem como uma substituição correta após o seu desgaste. 
2.5 Secadores 
 
De acordo com Metalplan (2010), a função do secador é remover a umidade 
presente no ar comprimido, seja ela em forma de vapor ou líquido e fornecer ar no 
ponto de orvalho estabelecido para o sistema. Os mecanismos secadores podem 
9 
 
atuar por refrigeração ou adsorção. Os secadores por refrigeração utilizando um 
circuito frigorífico para redução da temperatura do ar, onde a temperatura do ar é 
reduzida para valores próximos de 0ºC e a condensação tende a ser máxima, então 
os condensados são removidos por um sistema de purga e filtros e posteriormente o 
ar é reaquecido. 
Já os sistemas de adsorção removem a umidade sem condensar o vapor, 
chegando a temperaturas próximas a -100°C, utiliza-se então um material adsorvente 
como sílica gel, alumina ativada entre outros, que atraem as moléculas de água para 
sua superfície, porém tal sistema consome mais energia e é indicado apenas para 
aplicações específicas onde o secador por refrigeração não é eficaz. 
2.6 Válvulas e reguladores de pressão 
 
De acordo com Telles (2001), as válvulas são os dispositivos de maior 
importância em um sistema pneumático e exigem um grande cuidado na sua seleção, 
dimensionamento, especificação e localização na rede, ao serem empregados em 
uma tubulação. 
As válvulas de reguladoras de pressão têm grande relevância no sistema, 
pois permitem que diversos equipamentos atuem em uma mesma rede pneumática. 
Possuem a função de manter a pressão constante no equipamento, para seu 
funcionamento a pressão secundária (regulada na válvula), deve ser inferior a pressão 
primária (pressão de alimentação da rede), a válvula atua reduzindo a pressão da rede 
permitindo que equipamentos que operam em regimes inferiores possam ser 
alimentados por um sistema que opera em pressão superior (SILVA, 2002). 
2.7 Purgadores 
 
Os purgadores são dispositivos com a função de realizar a drenagem de 
líquidos contaminantes do sistema para o meio ambiente, processo conhecido como 
purga. Esses dispositivos podem ser manuais ou automáticos com acionamento 
mecânico ou eletrônico (METALPLAN, 2010). 
 
 
10 
 
2.8 Reservatório 
 
O reservatório de ar comprimido tem como função o armazenamento de ar 
garantindo o consumo por algum tempo, e assim permite que o compressor pare caso 
necessário, desta forma há uma redução no consumo de energia elétrica, outra 
importantefunção do equipamento é garantir o pleno funcionamento da rede em 
momentos em que ocorrem picos de demanda. 
Segundo Metalplan (2010), o dimensionamento do volume necessário para 
o reservatório, é feito de forma simples, através da vazão do sistema e do tipo de 
compressor utilizado. A vazão do sistema é medida em m3 /min. Há a recomendação 
para que o volume total de armazenamento necessário para a rede, seja dividido em 
dois reservatórios iguais onde um é instalado logo após o pós-filtro e outro entre o 
compressor e o pré-filtro. Assim o sistema conta com um primeiro reservatório para ar 
úmido e o segundo onde para o ar limpo e seco pronto para uso. Com essa disposição 
surgem benefícios como o ajuste perfeito do ciclo de carga da rede e alívio dos 
compressores, proteção do sistema contra vazamentos de óleo e picos de vazão que 
podem ocorrer no primeiro reservatório (METALPLAN, 2010). 
2.9 Aplicações 
 
Existem diferentes aplicações para o ar comprimido, a seguir alguns 
exemplos: 
• Compressor residencial: utilizado para fazer pinturas em casas, 
apartamentos e paredes de estabelecimentos comerciais; 
• Compressor profissional: usado na pintura de veículos variados 
(carros, motos, caminhões etc.), calibragem de pneus em oficinas, 
além de serem utilizados em serralherias, marcenarias e funilarias; 
• Compressor industrial: utilizado na pintura de peças automotivas, 
embalagens, equipamentos hospitalares, aparelhos eletrônicos e 
máquinas que exigem um bom funcionamento em situações 
específicos de ambiente, como altas e baixas temperaturas por 
exemplo. 
 
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3. CONCLUSÃO 
 
Os compressores de ar possuem grande importância dentro de uma oficina, 
funilaria, serralheria ou borracharia, pois facilitam os serviços de pintura com pistolas 
ou enchimento e calibragem de pneus. Servem para gerar e armazenar ar comprimido 
a partir de movimentos mecânicos produzidos por energia elétrica ou motores à 
gasolina ou diesel. Os equipamentos que trabalham exclusivamente com ar são muito 
utilizados no setor industrial para pintura de peças e, eventualmente, para limpeza de 
objetos. Também são bastante usados em diferentes tipos de automóveis e até em 
uso doméstico (pintar peças ou pequenas paredes, encher balões, pneus de 
bicicleta/carros etc.). 
A principal vantagem em usar compressores de ar em seu estabelecimento 
(seja oficina, borracharia, auto center, funilaria, entre outros) é que o ar comprimido 
gerado pelo equipamento não emite poluentes que prejudicam o ambiente/local de 
trabalho e é um meio de energia que não precisa ser trocado. Como existem uma 
grande utilidade para este produto, o compressor de ar é um dos equipamentos mais 
populares do mercado. Para evitar problemas com preço e falta de potência, é ideal 
buscar qual compressor de ar comprar que seja adequado às suas necessidades. 
O ar que gerado pela máquina é puro e livre de partículas e átomos sólidos, 
e seu uso deve estar sempre em acordo com as normas de segurança. E para maior 
durabilidade é importante dar atenção à manutenção, buscando profissionais 
qualificados para essa ação e por último, realização de inspeções diárias para manter 
a qualidade do produto. 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
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SGANZERLA, Henrique Artuzo. Análise e redimensionamento de uma rede 
industrial de distribuição de ar comprimido: estudo de caso em uma empresa 
13 
 
de fundição. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade Tecnológica 
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