Compressores 1, Notas de estudo de Automação

Baixe Compressores 1 e outras Notas de estudo em PDF para Automação, somente na Docsity!

ARTIGO

Augusto José Leda Neto [email protected]

NETO, Augusto J. Leda. PRINCIPAIS TIPOS DE COMPRESSORES UTILIZADOS NAS INDÚSTRIAS : vantagens e desvantagens das aplicações. Trabalho de Especialização. Pós Graduação em Engenharia de Controle e Automação, UGF, Manaus.

RESUMO - Temos aqui o objetivo de apresentar os tipos de compressores

utilizados na indústria, as suas vantagens e desvantagens, tendo em vista a evolução

tecnológica, seus princípios de funcionamento e a correlação das aplicações.

Palavras Chaves: Compressores, vantagens, desvantagens.

1 - INTRODUÇÃO.

Os ares assim como todos os gases têm a propriedade de ocupar todo o volume de qualquer recipiente, a compresividade é uma das propriedades que utilizamos para armazenar em um recipiente grande quantidade de ar. A utilização de ar comprimido nas indústrias é muito difundida, possui baixo custo, possui facilidades de implementação, manipulação. Certos trabalhos requerem uma quantidade de ar para realização de trabalho, para isso é necessária à utilização de equipamentos que garantam o fornecimento desse ar. Esses equipamentos são chamados compressores.

Compressores são máquinas ou equipamentos responsáveis por admitir ou sugar o ar da atmosfera, comprimi-lo e enviá-lo para um reservatório de armazenamento.

O compressor de ar é o componente básico de qualquer sistema pneumático. O ar é comprimido, sendo puxado, empurrado, assim realizando trabalho ou desenvolver potência. Quando o ar atmosférico entra no compressor, é comprimido pela máquina a uma pressão maior e descarregado então em um sistema de tubos. O ar comprimido pode ser usado para impulsionar motores a ar, martelos pneumáticos, ferramentas, e outros dispositivos a ar.

 Alternativos

1. Pistão. a) Simples Efeito. b) Duplo Efeito. 2. Diafragma. a) Alternativo de Membrana.

 Rotativo

1. Parafuso
2. Palheta
3. Lóbulo

Compressores Deslocamento positivo.

Os compressores de deslocamento positivo cedem a energia ao gás sob forma de pressão pela atuação de um órgão móvel.

3.1.1 Compressores Alternativos de Pistão Simples Efeito – Nesse compressor o pistão com movimento descendente aspira o ar por meio da válvula de admissão, preenchendo o cilindro, este ar com o movimento de subida do pistão e comprimido e descarregado para o sistema. Para projetos que requer maior pressão são necessários compressores como maior número de estágios.

Fig.1 Compressores Alternativos de pistão (efeito simples e dois estágios).

3.1.2 Compressores Alternativos de Pistão Duplo Efeito – Esse tipo de compressor,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.

Fig.2 Compressor Alternativo de Pistão de Duplo Efeito.

Vantagem - Pode alcançar altas pressões de trabalho, requer mínima manutenção.

Desvantagem – Possui pequena capacidade em termos de vazão de gás.

3.1.3 Compressor Alternativo de Membrana (diafragma)

Este tipo pertence ao grupo de compressores de pistão. Mediante uma membrana, o pistão fica separado da câmara de sucção e compressão, quer dizer, o ar não terá contato com as partes deslizantes. Este ar , portanto, ficará sempre livre de res íduos de óleo.

Fig.3 Compressor de membrana

O compressor rotativo, de um eixo que opera conforme o princípio de deslocamento positivo, em um compartimento cilíndrico, com aberturas de entrada e saída, elemento rotativo, com suas lâminas deslizantes, é descentralizado com relação ao invólucro ou estojo. Quando o ar entra, fica preso entre as lâminas (que se apóiam no interior do invólucro), sendo levado então para o orifício de descarga. Neste compressor, se estreitam (diminuem) os compartimentos, à medida que as palhetas vão passando, comprimindo então o ar nos mesmos. Quando em rotação, as palhetas são, pela força centrífuga, forçadas contra a parede. Devido à excentricidade onde gira o rotor, há um aumento de área na sucção e uma diminuição na pressão.

Fig.5 Compressor palheta

Vantagens- Sua construção em bem econômica em espaço, possui fornecimento de ar continuo, livre de pulsação devido ao funcionamento continuo e equilibrado. Sua lubrificação é feita por injeção de óleo.

Desvantagem – Há perdas de compressão com o desgaste das laminas deslizantes (palhetas).

3.1.6 Compressor Rotativo de Lóbulos “Roots”

Neste compressor, o ar é transportado de um lado para o outro sem alteração de volume. A compressão do ar efetua-se pelos cantos de duas células rotativas, cujo ar é forçado a passar para o outro lado do compressor, que eventualmente estará sendo enviado para uma câmara fechada a receber a pressão.

Através de um acionamento sincronizado das células, pode -se obter uma operação sem contato entre as células rotativas e a carcaça do compressor, não sendo necessária uma lubrificação no seu interior, apenas no rolamento do eixo rotativo das células.

Os dois lóbulos são montados em eixos paralelos, e giram em sentido oposto. O ar é puxado para os espaços entre os lóbulos e o invólucro, e levado do orifício de entrada para o de saída. Engrenagens reguladoras, localizadas em um dos extremos de cada eixo paralelo, mantém a relação adequada entre os lóbulos.

Fig.6- Compressor roots

Vantagens- Este tipo de compressor é capaz de enviar enorme carga, (volume de ar), para ambientes de grande necessidade de vazão de ar, rendimento mecânico elevado. No entanto a principal vantagem destes compressores é a sua grande robustez, o que permite que rodem anos sem qualquer revisão.

Desvantagem – Tem baixa capacidade de compressão, apresentam um rendimento volumétrico muito baixo.

Compressores rotativos (resumo).

VANTAGENS

_- O movimento é de rotação;

• A velocidade de rotação é alta, o que permite acoplamento direto e dimensões reduzidas;
• A fundação pode ser pequena;
• O rendimento volumétrico é alto e independente da relação de pressão do compressor;
• A ausência de válvulas, a não ser a da retenção de carga;
• O arrefecimento pode ser feito durante a compressão por meio de óleo;
• O funcionamento é silencioso._

DESVANTAGENS

- A lubrificação tem que ser eficiente;

Fig.7- Compressor Dinâmico de Fluxo radial

Vantagens – este compressor é empregado quando requer grandes quantidades de volume de ar comprimido, é de baixa manutenção.

Desvantagens- comparando a eficiência com o de deslocamento positivo, este e menor.

3.2.2 Compressor Dinâmico de fluxo Axial

O componente básico deste tipo de compressor é um elemento rotativo com aletas. Entre cada fileira de aletas rotativas, estão presas à camisa (carcaça) aletas de deflexão estacionárias. O movimento geral do ar é paralelo ao eixo, o que explica o termo compressor de “fluxo axial”, ou seja, o ar é expelido pelas aletas ao longo do eixo do compressor, à medida que se desloca da entrada (sucção) para a saída, há uma diminuição na área entre as aletas o que ocasiona o aumento de pressão.

Fig.8 Compressor axial.

Vantagem – fornece grandes vazões de ar e altas rotações. Desvantagem – requer maiores cuidados com manutenção devido as grandes velocidades.

4. CONCLUSÃO

As utilizações dos compressores são inerentes à aplicação, ao ambiente de trabalho, a pressão exigida, sendo, portanto questão de projeto. A eficiência esta relacionada ao correto dimensionamento da rede, a instalação, a utilização, a operação e a manutenção. Há, portanto necessidade de conhecer as características de cada um e fazer um estudo de viabilidade e necessidade da planta.

Bibliografia.

COMPRESSOR. Artigo. Disponibilizado em pt.wikipedia.org, acessado em 20 de abr 2008. 18: 58.

COMPRESSORES DE AR E ACESSÓRIOS. Faculdades UNICEN. Disponibilizado em agata.ucg.br, Acessado em 17 de abr 2008. 22, 33.

SANTOS, Eduardo Silva. Comandos Hidráulicos e Pneumáticos. Apostila. Universidade Estadual Paulista – 2006. Disponibilizado em www.geocities.com, acessado em 17 de abr 2008, 22: 15.

SARKIS, Sávio Raidel Matos. Compressores para processo industrial. Apostila. Centro Federal de Educação Tecnológica- 2002.

TECNOLOGIA INDUSTRIAL PENEUMÁTICA. Apostila M1001 BR, Ago

DANTAS, Pierre Vilar, Automação de Sistemas Pneumáticos e Hidráulicos. Instituto de Dados da Amazônia – 2007.