Apostila de Eletropneumática - Parker, Notas de estudo de Eletromecânica

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Apostila M1002-2 BR

Agosto 2001

Tecnologia

Eletropneumática

Industrial

Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.

Pense em Qualidade, Pense Parker

Você pode ter certeza de que sendo certificada pela ISO 9001 e QS-9000 , a Parker:

• Tem implementado um sistema de garantia de qualida- de documentado, avaliado e aprovado. Assim você não precisa inspecionar e testar os produtos recebidos.
• Trabalha com fornecedores qualificados e aplica o princí- pio de perda zero em todo o processo de produção. Todos os componentes agregados ao produto satisfazem os mais altos requisitos de qualidade.
• Trabalha para garantir que o projeto do produto atenda a qualidade requerida. O trabalho realizado com garantia de qualidade oferece soluções racionais e reduz custos.
• Previne as não conformidades dos processos em todos os estágios, com qualidade permanente e conforme especificações.
• Tem como objetivo permanente o aumento da eficiência e a redução de custos sendo que, como cliente, isto lhe proporciona maior competitividade.
• Trabalha para atender suas expectativas da melhor forma possível, oferecendo sempre o produto adequado, com a melhor qualidade, preço justo e no prazo conveniente.

Para você, cliente Parker,

isto não é nenhuma novidade.

Qualidade Parker, sem dúvida,

uma grande conquista!

Para nós da Parker, a qualidade é alcançada quando suas expectativas são atendidas, tanto em relação aos produtos e suas características, quanto aos nossos serviços. Nosso maior objetivo é corresponder a todas as suas expectativas da melhor maneira possível.

A Parker Hannifin implementou substanciais modifica- ções, em sua organização e métodos de trabalho, a fim de satisfazer os requisitos do Sistema de Garantia de Qualidade ISO 9001e QS-9000. Este sistema controla a garantia de qualidade dos processos através de toda a organização, desde o projeto e planejamento, passando pelo suprimento e produção, até a distribuição e serviços.

A Parker Hannifin está certificada pelo ABS - Quality Evaluations, Inc. desde 13/05/94 na ISO 9001 e em 26/11/99 teve seu certificado graduado para a norma automotiva QS-9000 Terceira Edição.

Este certificado é a certeza de que a Parker trabalha ativa e profissionalmente para garantir a qualidade de seus produtos e serviços e a sua garantia é segurança de estar adquirindo a melhor qualidade possível.

Isto significa que como cliente você pode ter total credibi- lidade em nós como seu fornecedor, sabendo que iremos atender plenamente as condições previamente negociadas.

ADVERTÊNCIA

SELEÇÃO IMPRÓPRIA, FALHA OU USO IMPRÓPRIO DOS PRODUTOS E/OU SISTEMAS DESCRITOS NESTE CATÁLOGO OU NOS ITENS RELACIONADOS PODEM CAUSAR MORTE, DANOS PESSOAIS E/OU DANOS MATERIAIS.

Este documento e outras informações contidas neste catálogo da Parker Hannifin Ind. e Com. Ltda. e seus Distribuidores Autorizados, fornecem opções de produtos e/ou sistemas para aplicações por usuários que tenham habilidade técnica. É importante que você analise os aspectos de sua aplicação, incluindo consequências de qualquer falha, e revise as informações que dizem respeito ao produto ou sistemas no catálogo geral da Parker Hannifin Ind. e Com. Ltda. Devido à variedade de condições de operações e aplicações para estes produtos e sistemas, o usuário, através de sua própria análise e teste, é o único responsável para fazer a seleção final dos produtos e sistemas e também para assegurar que todo o desempenho, segurança da aplicação e cuidados sejam atingidos. Os produtos aqui descritos com suas características, especificações, desempenhos e disponibilidade de preço são objetos de mudança pela Parker Hannifin Ind. e Com. Ltda., a qualquer hora, sem prévia notificação.

!

2 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.

Apresentação

Para incentivar, ampliar e difundir as tecnologias de automação industrial da Parker Hannifin,

numa gama tão ampla de aplicações, foi criada, na Parker Jacareí, a Parker Training.

Há mais de 26 anos treinando profissionais em empresas, escolas e universidades, a Parker

Training oferece treinamento técnico especializado e desenvolve material didático diversificado

e bem elaborado, com o intuito de facilitar a compreensão.

Com instrutores qualificados, esse projeto é pioneiro na área de treinamento em automação

industrial no Brasil, e já colaborou para a formação de mais de 25 mil pessoas, em

aproximadamente 4 mil empresas, através de cursos e materiais reconhecidos pelo conteúdo

técnico e qualidade de ensino.

Para alcançar tais números e continuar a atender seus clientes, de forma eficaz, com uma parceria

cada vez mais forte, os profissionais da Parker Training se dedicam a apresentar sempre novos

conceitos em cursos e materiais didáticos.

São ministrados cursos abertos ou “in company” em todo o país, através de instrutores próprios

ou de uma rede de franqueados, igualmente habilitada e com a mesma qualidade de treinamento.

Os cursos oferecidos abrangem as áreas de Automação Pneumática/Eletropneumática,

Manutenção de Equipamentos Pneumáticos/Hidráulicos, Técnicas de Comando Pneumático,

Controladores Lógicos Programáveis e Hidráulica/Eletrohidráulica Industrial com controle

proporcional.

São oferecidos também programas de treinamento especial com conteúdo e carga horária de

acordo com as necessidades do cliente, empresa ou entidade de ensino.

Faz parte dos nossos cursos materiais didáticos de apoio, que facilita e agiliza o trabalho do

instrutor e do aluno: transparências, componentes em corte, símbolos magnéticos, apostilas e

livros didáticos ligados às técnicas de automação, gabaritos para desenho de circuitos, fitas de

vídeo, software de desenho e simulação de circuitos pneumáticos e hidráulicos, além de bancadas

de treinamento para realização prática destes circuitos.

Parker Training

Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.

3

• 1. Introdução Índice
• 2. Implantação
• 3. Produção, Distribuição
• 4. Unidade de Condicionamento ( Lubrefil )
• 5. Válvulas de Controle Direcional
• 6. Válvulas de Bloqueio, Controle de Fluxo e Pressão
• 7. Atuadores Pneumáticos
• 8. Introdução à Eletricidade Básica
• 9. Alimentação Elétrica
• 10. Lei de Ohm
• 11. Medidas Elétricas
• 12. Componentes dos Circuitos Elétricos
• 13. Circuitos Eletropneumáticos

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2. Implantação

Vantagens:

1) - Incremento da produção com investimento relati- vamente pequeno.

2) - Redução dos custos operacionais. A rapidez nos movimentos pneumáticos e a liberta- ção do operário ( homem ) de operações repetitiva possibilitam o aumento do ritmo de trabalho, aumento de produtividade e, portanto, um menor custo operacional.

3) - Robustez dos componentes pneumáticos. A robustez inerente aos controles pneumáticos torna-os relativamente insensíveis a vibrações e golpes, permitindo que ações mecânicas do pró- prio processo sirvam, de sinal para as diversas seqüências de operação; são de fácil manutenção.

4) - Facilidade de implantação. Pequenas modificações nas máquinas conven- cionais, aliadas à disponibilidade de ar comprimi- do, são os requisitos necessários para implanta- ção dos controles pneumáticos.

5) - Resistência a ambientes hostis. Poeira, atmosfera corrosiva, oscilações de tempe- ratura, umidade, submersão em líquidos raramen- te prejudicam os componentes pneumáticos, quando projetados para essa finalidade.

6) - Simplicidade de manipulação. Os controles pneumáticos não necessitam de ope- rários especializados para sua manipulação.

7) - Segurança. Como os equipamentos pneumáticos envolvem sempre pressões moderadas, tornam-se seguros contra possíveis acidentes, quer no pessoal, quer no próprio equipamento, além de evitarem proble- mas de explosão.

8) - Redução do número de acidentes. A fadiga é um dos principais fatores que favorecem acidentes; a implantação de controles pneumáti- cos reduz sua incidência ( liberação de operações repetitivas ).

Limitações:

1) - O ar comprimido necessita de uma boa prepara- ção para realizar o trabalho proposto: remoção de impurezas, eliminação de umidade para evitar corrosão nos equipamentos, engates ou trava- mentos e maiores desgastes nas partes móveis do sistema.

2) - Os componentes pneumáticos são normalmente projetados e utilizados a uma pressão máxima de 1723,6 kPa. Portanto, as forças envolvidas são pequenas se comparadas a outros sistemas. Assim, não é conveniente o uso de controles pneu- máticos em operação de extrusão de metais. Provavelmente, o seu uso é vantajoso para recolher ou transportar as barras extrudadas.

3) - Velocidades muito baixas são difíceis de ser obti- das com o ar comprimido devido às suas proprie- dades físicas. Neste caso, recorre-se a sistemas mistos ( hidráulicos e pneumáticos ).

4) - O ar é um fluido altamente compressível, portanto, é impossível se obterem paradas intermediárias e velocidades uniformes. O ar comprimido é um poluidor sonoro quando são efetuadas exaustões para a atmosfera. Esta poluição pode ser evitada com o uso de silenciado- res nos orifícios de escape.

Propriedades Físicas do Ar

Apesar de insípido, inodoro e incolor, percebemos o ar através dos ventos, aviões e pássaros que nele flutuam e se movimentam; sentimos também o seu impacto sobre o nosso corpo. Concluímos facilmente que o ar tem existência real e concreta, ocupando lugar no espaço.

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Elasticidade

Propriedade que possibilita ao ar voltar ao seu volu- me inicial uma vez extinto o efeito (força ) responsável pela redução do volume.

Compressibilidade

O ar, assim como todos os gases, tem a propriedade de ocupar todo o volume de qualquer recipiente, adqui- rindo seu formato, já que não tem forma própria. Assim, podemos encerrá-lo num recipiente com volume determinado e posteriormente provocar-lhe uma redução de volume usando uma de suas propriedades

• a compressibilidade. Podemos concluir que o ar permite reduzir o seu volu- me quando sujeito à ação de uma força exterior.

Difusibilidade

Propriedade do ar que lhe permite misturar-se homoge- neamente com qualquer meio gasoso que não esteja saturado.

Expansibilidade

Propriedade do ar que lhe possibilita ocupar totalmente o volume de qualquer recipiente, adquirindo o seu formato.

Compressibilidade do Ar

Ar submetido a um volume inicial V (^0)

Ar submetido a um volume inicial V (^) f

Vf < V (^0)

Elasticidade do Ar

Ar submetido a um volume inicial V (^0)

Ar submetido a um volume inicial V (^) f

V (^) f > V (^0)

Difusibilidade do Ar

Volumes contendo ar e gases; válvula fechada

Válvula aberta temos uma mistura homogênea

Expansibilidade do Ar

Possuímos um recipiente contendo ar; a válvula na situação 1 está fechada

Quando a válvula é aberta o ar expande, assumindo o formato dos recipientes; porque não possui forma própria

F

1 2

1 2 F

1 2

1

2

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Pelo fato do ar ter peso, as camadas inferiores são comprimidas pelas camadas superiores. Assim as camadas inferiores são mais densas que as superiores. Concluímos, portanto, que um volume de ar compri- mido é mais pesado que o ar à pressão normal ou à pressão atmosférica. Quando dizemos que um litro de ar pesa 1,293 x 10 - kgf ao nível do mar, isto significa que, em altitudes diferentes, o peso tem valor diferente.

Pressão Atmosférica

Sabemos que o ar tem peso, portanto, vivemos sob esse peso. A atmosfera exerce sobre nós uma força equivalente ao seu peso, mas não a sentimos, pois ela atua em todos os sentidos e direções com a mesma intensidade.

A pressão atmosférica varia proporcionalmente à alti- tude considerada. Esta variação pode ser notada.

A Pressão Atmosférica Atua em Todos os Sentidos e Direções

Altitude Pressão Altitude Pressão m kgf/cm 2 m kgf/cm 2 0 1,033 1000 0, 100 1,021 2000 0, 200 1,008 3000 0, 300 0,996 4000 0, 400 0,985 5000 0, 500 0,973 6000 0, 600 0,960 7000 0, 700 0,948 8000 0, 800 0,936 9000 0, 900 0,925 10000 0,

Variação da Pressão Atmosférica com Relação à Altitude

Medição da Pressão Atmosférica

Nós geralmente pensamos que o ar não tem peso. Mas, o oceano de ar cobrindo a terra exerce pressão sobre ela. Torricelli, o inventor do barômetro, mostrou que a pressão atmosférica pode ser medida por uma coluna de mercúrio. Enchendo-se um tubo com mercúrio e invertendo-o em uma cuba cheia com mercúrio, ele descobriu que a atmosfera padrão, ao nível do mar, suporta uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura.

A pressão atmosférica ao nível do mar mede ou é equivalente a 760 mm de mercúrio. Qualquer elevação acima desse nível deve medir evidentemente menos do que isso. Num sistema hidráulico, as pressões acima da pressão atmosférica são medidas em kgf/ cm 2. As pressões abaixo da pressão atmosférica são medidas em unidade de milímetros de mercúrio.

0,710 kgf/cm 2

1,033 kgf/cm 2

1,067 kgf/cm 2

76 cm

Pressão Atmosférica ao Nível do Mar

Barômetro

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P1V1 = P2V

T1 T

De acordo com esta relação são conhecidas as três variáveis do gás. Por isso, se qualquer uma delas so- frer alteração, o efeito nas outras poderá ser previsto.

Efeito Combinado entre as Três Variáveis Físicas

Princípio de Pascal

Constata-se que o ar é muito compressível sob ação de pequenas forças. Quando contido em um recipiente fechado, o ar exerce uma pressão igual sobre as paredes, em todos os sentidos. Por Blaise Pascal temos: "A pressão exercida em um líquido confinado em forma estática atua em todos os sentidos e direções, com a mesma intensidade, exercendo forças iguais em áreas iguais".

Princípio de Blaise Pascal

1 - Suponhamos um recipiente cheio de um líquido, o qual é praticamente incompressível; 2 - Se aplicarmos uma força de 10 kgf num êmbolo de 1 cm 2 de área; 3 - O resultado será uma pressão de 10 kgf/cm 2 nas paredes do recipiente.

p =

F

A

No S.I. F - Newton ( Força ) P - Newton/m 2 ( Pressão ) A - m 2 ( Área ) No MKS* F - kgf ( Força) P - kgf/cm 2 (Pressão ) A - cm 2 ( Área ) Temos que: 1 kgf = 9,8 N

Nota: Pascal não faz menção ao fator atrito, existente quando o líquido está em movimento, pois baseia-se na forma estática e não nos líquidos em movimento.

Efeitos Combinados entre as 3 Variáveis

Físicas do Gás

Lei Geral dos Gases Perfeitos

As leis de Boyle-Mariotte, Charles e Gay Lussac referem-se a transformações de estado, nas quais uma das variáveis físicas permanece constante. Geralmente, a transformação de um estado para outro envolve um relacionamento entre todas, sendo assim, a relação generalizada é expressa pela fórmula:

T V

P Mesma Temperatura: Volume Diminui - Pressão Aumenta T V

P Mesmo Volume: Pressão Aumenta - Temperatura Aumenta e Vice-Versa T V

P Mesma Pressão: Volume Aumenta - Temperatura Aumenta e Vice-Versa T V

P

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Compressor de Parafuso

Este compressor é dotado de uma carcaça onde giram dois rotores helicoidais em sentidos opostos. Um dos rotores possui lóbulos convexos, o outro uma depressão côncava e são denominados, respectiva- mente, rotor macho e rotor fêmea. Os rotores são sincronizados por meio de engrenagens; entretanto existem fabricantes que fazem com que um rotor acione o outro por contato direto. O processo mais comum é acionar o rotor macho, obtendo-se uma velocidade menor do rotor fêmea. Estes rotores revolvem-se numa carcaça cuja superfície interna consiste de dois cilindros ligados como um "oito".

Ciclo de Trabalho de um Compressor de Parafuso

a - O ar entra pela abertura de admissão preenchendo o espaço entre os parafusos. A linha tracejada representa a abertura da descarga.

b - À medida que os rotores giram, o ar é isolado, tendo início a compressão.

c - O movimento de rotação produz uma compressão suave, que continua até ser atingido o começo da abertura de descarga.

Nas extremidades da câmara existem aberturas para admissão e descarga do ar. O ciclo de compressão pode ser seguido pelas figuras 3 a,b,c,d. O ar à pressão atmosférica ocupa espaço entre os rotores e, conforme eles giram, o volume compre- endido entre os mesmos é isolado da admissão. Em seguida, começa a decrescer, dando início à compressão. Esta prossegue até uma posição tal que a descarga é descoberta e o ar é descarregado continuamente, livre de pulsações. No tubo de descarga existe uma válvula de retenção, para evitar que a pressão faça o compressor trabalhar como motor durante os períodos em que estiver parado.

d - O ar comprimido é suavemente descarregado do compres- sor, ficando a abertura de descarga selada, até a passagem do volume comprimido no ciclo seguinte.

Simbologia

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Compressor de Duplo Efeito - Compres- sor Tipo Cruzeta

Este compressor é assim chamado por ter duas câma- ras, ou seja, as duas faces do êmbolo aspiram e com- primem. O virabrequim está ligado a uma cruzeta por uma biela; a cruzeta, por sua vez, está ligada ao êmbolo por uma haste. Desta maneira consegue transmitir movimento alternativo ao êmbolo, além do que, a força de empuxo não é mais transmitida ao cilindro de compressão e sim às paredes guias da cruzeta. O êmbolo efetua o movimento descendente e o ar é admitido na câmara superior, enquanto que o ar contido na câmara inferior é comprimido e expelido. Procedendo-se o movimento oposto, a câmara que havia efetuado a admissão do ar realiza a sua compressão e a que havia comprimido efetua a admissão. Os movimentos prosseguem desta maneira, durante a marcha do trabalho.

Compressor de Simples Efeito ou

Compressor Tipo Tronco

Este tipo de compressor leva este nome por ter somen- te uma câmara de compressão, ou seja, apenas a face superior do pistão aspira o ar e comprime; a câmara formada pela face inferior está em conexão com o carter. O pistão está ligado diretamente ao virabrequim por uma biela ( este sistema de ligação é denominado tronco ), que proporciona um movimento alternativo de sobe e desce ao pistão, e o empuxo é totalmente trans-mitido ao cilindro de compressão. Iniciado o movimento descendente, o ar é aspirado por meio de válvulas de admissão, preenchendo a câmara de compressão. A compressão do ar tem início com o movimento da subida. Após obter-se uma pres- são suficiente para abrir a válvula de descarga, o ar é expulso para o sistema.

Ciclo de Trabalho de um Compressor de Pistão de Simples Efeito

Simbologia

Ciclo de Trabalho de um Compressor de Pistão de Duplo Efeito

Simbologia

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Inclinação

As tubulações devem possuir uma determinada inclina- ção no sentido do fluxo interior, pois, enquanto a temperatura de tubulação for maior que a temperatura de saída do ar após os secadores, este sairá pratica- mente seco; se a temperatura da tubulação baixar, haverá, embora raramente, precipitação de água. A inclinação serve para favorecer o recolhimento desta eventual condensação e das impurezas devido à formação de óxido, levando-as para o ponto mais baixo, onde são eliminados para a atmosfera, através do dreno. O valor desta inclinação é de 0,5 a 2% em função do comprimento reto da tubulação onde for executada. Os drenos, colocados nos pontos mais baixos, de preferência devem ser automáticos. Se a rede é relativamente extensa, recomenda-se observar a colocação de mais de um dreno, distanciados aproxi- madamente 20 a 30m um do outro.

Drenagem de Umidade

Com os cuidados vistos anteriormente para eliminação do condensado, resta uma umidade remanescente, a qual deve ser removida ou até mesmo eliminada, em caso de condensação da mesma. Para que a drenagem eventual seja feita, devem ser instalados drenos ( purgadores ), que podem ser manuais ou automáticos, com preferência para o último tipo.

Curvatura

As curvas devem ser feitas no maior raio possível, para evitar perdas excessivas por turbulência. Evitar sempre a colocação de cotovelos 90°. A curva mínima deve possuir na curvatura interior um raio mínimo de duas vezes o diâmetro externo do tubo.

Formato

Em relação ao tipo de linha a ser executado, anel fe- chado ( circuito fechado ) ou circuito aberto, devem-se analisar as condições favoráveis e desfavoráveis de cada uma. Geralmente a rede de distribuição é em circuito fechado, em torno da área onde há necessida- de do ar comprimido. Deste anel partem as ramificações para os diferentes pontos de consumo.

O Anel fechado auxilia na manutenção de uma pressão constante, além de proporcionar uma distribuição mais uniforme do ar comprimido para os consumos intermitentes. Dificulta porém a separação da umidade, porque o fluxo não possui uma direção; dependendo do local de consumo, circula em duas direções. Existem casos em que o circuito aberto deve ser feito, por ex.: área onde o transporte de materiais e peças é aéreo, pontos isolados, pontos distantes, etc; neste caso, são estendidas linhas principais para o ponto.

Rede de Distribuição em Anel Fechado

A - Rede de distribuição com tubulações derivadas do anel.

B - Rede de distribuição com tubulações derivadas das transversais.

Consumidores

Reservatório Secundário

Curvatura em Uma Rede de Distribuição Ø

R. Mín. 2 Ø

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Os pontos de drenagem devem se situar em todos os locais baixos da tubulação, fim de linha onde houver elevação de linha, etc. Nestes pontos, para auxiliar a eficiência da drenagem, podem ser construídos bolsões, que retêm o condensado e o encaminham para o purgador. Estes bolsões, construídos, não devem possuir diâmetros menores que o da tubulação. O ideal é que sejam do mesmo tamanho.

Como mencionamos, restará no ar comprimido uma pequena quantidade de vapor de água em suspensão, e os pontos de drenagem comuns não conseguirão provocar sua eliminação.

Tomadas de Ar

Devem ser sempre feitas pela parte superior da tubulação principal, para evitar os problemas de condensado já expostos. Recomenda-se ainda que não se realize a utilização direta do ar no ponto termi- nal do tubo de tomada. No terminal, deve-se colocar uma pequena válvula de drenagem e a utilização deve ser feita um pouco mais acima, onde o ar, antes de ir para a máquina, passa através da unidade de condicio- namento.

Vazamentos

As quantidades de ar perdidas através de pequenos furos, acoplamentos com folgas, vedações defeituo- sas, etc., quando somadas, alcançam elevados valores.

A importância econômica desta contínua perda de ar torna-se mais evidente quando comparada com o con- sumo de um equipamento e a potência necessária para realizar a compressão. Desta forma, um vazamento na rede representa um consumo consideralvemente maior de energia.

Vazamento e Perda de Potência em Furos

É impossível eliminar por completo todos os vazamen- tos, porém estes devem ser reduzidos ao máximo com uma manutenção preventiva do sistema, de 3 a 5 vezes por ano, sendo verificados, por exemplo: substi-tuição de juntas de vedação defeituosa, engates, mangueiras, tubos, válvulas, aperto das conexões, restauração das vedações nas uniões roscadas, eliminação dos ramais de distribuição fora de uso e outras que podem aparecer, dependendo da rede construída.

Tubulações Secundárias

A seleção dos tubos que irão compor a instalação secundária e os materiais de que são confeccionados são fatores importantes, bem como o tipo de acessório ou conexão a ser utilizado. Deve-se ter materiais de alta resistência, durabilidade, etc. O processo de tubulação secundária sofreu uma evolução bastante rápida. O tubo de cobre, até bem pouco tempo, era um dos mais usados. Atualmente ele é utilizado em instalações mais específicas, monta- gens rígidas e locais em que a temperatura e pressão são elevadas. Hoje são utilizados tubos sintéticos, os quais proporcio- nam boa resistência mecânica, apresentando uma elevada força de ruptura e grande flexibilidade.

Prevenção e Drenagem para o Condensado

Ar Comprimido

Separador

Armazenagem de Condensados

Drenos Automáticos

mm pol m 3 /s c.f.m Cv kW

3 1/8 0,01 21 4,2 3,

5 3/16 0,027 57 11,2 8,

10 3/18 0,105 220 44 33

Potência Necessária para Compressão

Diâmetro do Furo

Escape do Ar em 588, kPa Tamanho Real

85 psi

1 3/64 0,001 2 0,4 0,

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4. Unidade de Condicionamento ( Lubrefil )

Filtragem de Ar

Os sistemas pneumáticos são sistemas abertos: o ar, após ser utilizado, é exaurido para a atmosfera, en- quanto que a alimentação aspira ar livre constante- mente. Este ar, por sua vez, está sujeito à contamina- ção, umidade e às impurezas procedentes da rede de distribuição. A maioria destas impurezas é retida, como já observa- mos, nos processos de preparação, porém partículas pequenas ficam suspensas e são arrastadas pelo fluxo de ar comprimido, agindo como abrasivos nas partes

Após passar por todo o processo de produção, trata- mento e distribuição, o ar comprimido deve sofrer um último condicionamento, antes de ser colocado para trabalhar, a fim de produzir melhores desempenhos. Neste caso, o beneficiamento do ar comprimido consiste no seguinte: Filtragem, regulagem da pressão e introdução de uma certa quantidade de óleo para a lubrificação de todas as partes mecânicas dos componentes pneumáticos. A utilização desta unidade de serviço é indispensável em qualquer tipo de sistema pneumático, do mais simples ao mais complexo. Ao mesmo tempo em que permite aos componentes trabalharem em condições favoráveis, prolonga a sua vida útil.

Uma duração prolongada e funcionamento regular de qualquer componente em um circuito dependem, an- tes de mais nada, do grau de filtragem, da isenção de umidade, da estabilidade da pressão de alimentação do equipamento e da lubrificação das partes móveis. Isto tudo é literalmente superado quando se aplicam nas instalações dos dispositivos, máquinas, etc., os componentes de tratamento preliminar do ar comprimi- do após a tomada de ar: Filtro, Válvula Reguladora de Pressão ( Regulador ) e Lubrificador, que reunidos formam a Unidade de Condi- cionamento ou Lubrefil.

móveis dos elementos pneumáticos quando solicitada a sua utilização. A filtragem do ar consiste na aplicação de dispositivos capazes de reter as impurezas suspensas no fluxo de ar, e em suprimir ainda mais a umidade presente. É, portanto, necessário eliminar estes dois problemas ao mesmo tempo. O equipamento normalmente utilizado para este fim é o Filtro de Ar, que atua de duas formas distintas: Pela ação da força centrífuga. Pela passagem do ar através de um elemento filtrante, de bronze sinterizado ou malha de nylon.

Unidade de Condicionamento ou Lubrefil

Simbologia

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Secção de Um Filtro de Ar Comprimido

Dreno Manual Dreno Automático Simbologia

A - Defletor Superior B - Anteparo C - Copo D - Elemento Filtrante E - Defletor Inferior F - Dreno Manual G - Manopla

A

B

C

G

F

E

D

Ô Ô

Drenos dos Fitros

Drenos são dispositivos fixados na parte inferior dos copos, que servem para eliminar o condensado e as impurezas, retidos pela ação de filtragem. Podem ser manuais ou automáticos.

Dreno Manual

Em presença do condensado permanece inativo, retendo-o no interior do copo. Para eliminar o conden- sado retido é necessária a interferência humana, que comanda manualmente a abertura de um obturador, criando uma passagem pela qual a água e as impure- zas são escoadas por força da pressão do ar atuante no interior do copo. Extraídas as impurezas, o ar esca- pa e o obturador deve ser recolocado em sua posição inicial.

Dreno Automático

Utilizado para eliminar o condensado retido no interior do copo do filtro, sem necessidade de interferência humana. O volume de água condensada, à medida que é removido pelo filtro, acumula-se na zona neutra do interior do copo, até provocar a elevação de uma bóia. Quando a bóia é deslocada, permite a passagem de ar comprimido atráves de um pequeno orifício. O ar que flui pressuriza uma câmara onde existe uma membrana; a pressão exercida na superfície da mem- brana cria uma força que provoca o deslocamento de um elemento obturador, que bloqueava o furo de comunicação com o ambiente. Sendo liberada esta comunicação, a água condensada no interior do copo é expulsa pela pressão do ar comprimido.

Funcionamento do Filtro de Ar

Operação

O ar comprimido entra pelo orifício no corpo do filtro e flui através do defletor superior (A) causando uma ação de turbilhonamento no ar comprimido. A umidade e as partículas sólidas contidas no ar são jogadas contra a parede do copo ( C ) devido a uma ação centrífuga do ar comprimido turbilhonado pelo defletor. Tanto a umidade quanto as partículas sólidas escorrem pela parede do copo devido à força da gravidade. O anteparo ( B ) assegura que a ação de turbilhonamento ocorra sem que o ar passe diretamente através do elemento filtrante.

O defletor inferior ( E ) separa a umidade e as partículas sólidas depositadas no fundo do copo, evitando assim a reentrada das mesmas no sistema de ar comprimido. Depois que a umidade e as maiores partículas sólidas foram removidas pelo processo de turbilhonamento, o ar comprimido flui através do elemento filtrante (D) onde as menores partículas são retidas. O ar então retorna para o sistema, deixando a umidade e as partículas sólidas contidas no fundo do copo, que deve ser drenado antes que o nível atinja a altura onde possam retornar para o fluxo de ar. Esta drenagem pode ser executada por um Dreno Manual ( F ), o qual é acionado por uma manopla ( G ) girando no sentido anti-horário, ou por um Dreno Automático, que libera o líquido assim que ele atinja um nível pré-determinado.