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Apostila M1004 BR
Setembro 2006
Dimensionamento
de Redes de Ar
Comprimido
Training
Parker Hannifin Ind. Com. Ltda. Jacareí, SP - Brasil
Termo de Garantia
A Parker Hannifin Ind. e Com. Ltda, Divisão Automation, doravante denominada simplesmente Parker, garante os seus
produtos pelo prazo de 12 (doze) meses, incluído o da garantia legal (primeiros 90 dias), contados a partir da data
de seu faturamento, desde que instalados e utilizados corretamente, de acordo com as especificações contidas em
catálogos ou manuais ou, ainda, nos desenhos aprovados pelo cliente quando tratar-se de produto desenvolvido em
caráter especial para uma determinada aplicação.
Abrangência desta Garantia
A presente garantia contratual abrange apenas e tão somente o conserto ou substituição dos produtos defeituosos
fornecidos pela Parker.
A Parker não garante seus produtos contra erros de projeto ou especificações executadas por terceiros.
A presente garantia não cobre nenhum custo relativo à desmontagem ou substituição de produtos que estejam soldados
ou afixados de alguma forma em veículos, máquinas, equipamentos e sistemas.
Esta garantia não cobre danos causados por agentes externos de qualquer natureza, incluindo acidentes, falhas com
energia elétrica, uso em desacordo com as especificações e instruções, uso indevido, negligência, modificações, reparos
e erros de instalação ou testes.
Limitação desta Garantia
A responsabilidade da Parker em relação a esta garantia ou sob qualquer outra garantia expressa ou implícita, está
limitada ao conserto ou substituição dos produtos, conforme acima mencionado.
ADVERTÊNCIA
SELEÇÃO IMPRÓPRIA, FALHA OU USO IMPRÓPRIO DOS PRODUTOS
DESCRITOS NESTE CATÁLOGO PODEM CAUSAR MORTE,
DANOS PESSOAIS E/OU DANOS MATERIAIS.
As informações contidas neste catálogo da Parker Hannifin Ind. e Com. Ltda. e seus Distribuidores Autorizados, fornecem opções de
produtos 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 contidos neste catálogo. Devido à
variedade de condições de operações e aplicações para estes produtos, o usuário, através de sua própria análise e teste, é o único
responsável para fazer a seleção final dos produtos e também para assegurar que o desempenho, a segurança da aplicação e os
cuidados especiais requeridos sejam atingidos.
Os produtos aqui descritos com suas características, especificações e desempenhos são objetos de mudança pela Parker Hannifin
Ind. e Com. Ltda., a qualquer hora, sem prévia notificação.
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ISO 9001 : 2000
Certificate Number: 30759
Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
Jacareí, SP - Brasil
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 6 anos treinando profissionais em empresas, escolas e universidades, a Parker
Training vem oferecendo treinamento técnico especializado e desenvolvendo 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 colaborou para a formação de mais de 5 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 cada vez melhor, 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 uma grande gama de 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. Jacareí, SP - Brasil
Índice
1. Introdução .......................................................................................................................................................
2. Princípios Físicos ............................................................................................................................................
. Produção do Ar Comprimido .........................................................................................................................
4. Tratamento do Ar Comprimido ......................................................................................................................
5. Unidade de Condicionamento (lubrefil) ......................................................................................................... 9
6. Tubulação ......................................................................................................................................................
7. Economia de Energia, Vazamentos e Queda de Pressão ............................................................................
8. Manutenção...................................................................................................................................................
9. Segurança .....................................................................................................................................................
10. Referências ...................................................................................................................................................
Parker Hannifin Ind. Com. Ltda. Jacareí, SP - Brasil
2. Princípios Físicos
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. Concluimos facilmente
que o ar tem existência real e concreta, ocupando lugar
no espaço.
Compressibilidade
O ar, assim como todos os gases, tem a propriedade
de ocupar todo o volume de qualquer recipiente,
adquirindo 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.
Elasticidade
Propriedade que possibilita ao ar voltar ao seu volume
inicial uma vez extinto o efeito (força) responsável pela
redução do volume.
Compressibilidade do ar
Ar submetido a um volume inicial V (^0)
Ar submetido a um volume inicial Vf
Vf < V 0
Elasticidade do ar
Ar submetido a um volume inicial V (^0)
Ar submetido a um volume inicial V (^) f
Vf > V 0
F
F
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.
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 está fechada
Quando a válvula é aberta o ar expande, assumindo o formato dos recipientes; porque não possui forma própria
6 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
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Peso do ar
Como toda matéria concreta, o ar tem peso. A
experiência abaixo mostra a existência do peso do ar.
Temos dois balões idênticos, hermeticamente fechados,
contendo ar com a mesma pressão e temperatura.
Colocando-os numa balança de precisão, os pratos
se equilibram.
De um dos balões, retira-se o ar através de uma bomba
de vácuo.
Coloca-se outra vez o balão na balança (já sem o ar) e
haverá o desequilíbrio causado pela falta do ar. Um litro
de ar, a 0°C e ao nível do mar, pesa , 9 x 0 - ^ Kgf.
O ar quente é mais leve que o ar frio
Uma experiência que mostra este fato é a seguinte:
Uma balança equilibra dois balões idênticos, abertos.
Expondo-se um dos balões em contato com uma
chama, o ar do seu interior se aquece, escapa pela
boca do balão, tornando-se assim, menos denso.
Consequentemente há um desequilíbrio na balança.
Atmosfera
Camada formada por gases, principalmente por
% oxigênio (O ), 78% nitrogênio (N) e % de
outros gases, que envolve toda a superfície terrestre,
responsável pela existência de vida no planeta.
Ar quente é menos denso que ar frio
Camadas gasosas da atmosfera
A - Troposfera - Km D - Termosfera/Ionosfera - 500 Km B - Estratosfera - 50 Km E - Exosfera - 800 a 000 Km C - Mesosfera - 80 km
E D CBA
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PV = PV
T T
De acordo com esta relação são conhecidas as três
variáveis do gás. Por isso, se qualquer uma delas sofrer
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 0 Kgf num êmbolo de cm de área; 3 - O resultado será uma pressão de 0 Kgf/cm^ nas paredes do recipiente.
p =
F
A
No S.I. F - Newton (Força)
P - Newton/m^ (Pressão)
A - m^ (Área)
No MKS* F - kgf (Força)
P - kgf/cm^ (Pressão)
A - cm^ (Área)
Temos que: 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.
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
Parker Hannifin Ind. Com. Ltda. Jacareí, SP - Brasil
O volume de ar deslocado com um compressor,
é medido de maneiras diversas sendo que a mais
utilizada é o PCM ou pé cúbico por minuto.
A pressão resultante de redução deste volume, também
é medida utilizando-se dos mesmos valores que medem
a pressão atmosférica, sendo que a mais comum é a
lbf/pol, libras força por polegada quadrada.
A função portanto de um compressor de ar é o deslo-
camento de um volume por minuto. Secundariamente,
este volume é reduzido conferindo-lhe uma pressão
maior que a pressão atmosférica.
Depois de utilizado o ar poderá voltar a sua forma
natural, graças a sua outra característica, a elasticidade,
logo que extinta a força que incidia sobre o volume.
Tabelas de conversão de pressão e
vazão volumétrica
Unidades de medidas Equivalências
kgf/cm^2
4, lbf/pol
lbf/pol^2 1kgf/cm^2
0,98 bar 0 m.c.a psi 0,968 atm
**psig ***
,08 kgf/cm 1 atm 4,5 psi bar bar
atm
,08 kgf/cm 1 bar 4,5 psi kPa 00 kPa N/m^2 1 N/m^2 0,000 kgf/cm pcm cfm 1 pé^3 /min 8, l/min scfm pés^3 /min 000 l/min Nm^3 /min 1 m^3 /min 5, pés/min m^3 /min 64,7 gal/min l/min (^) 1 dm (^3) /min l/min dm^3 galão 1 galão/min ,78 l/min
*** g = (GAUGE)** é a pressão manométrica (lida no manômetro).
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3. Produção do Ar Comprimido
Nota:
Em nosso livro, encontraremos, daqui para adiante,
figuras e desenhos que foram ilustrados em cores.
Essas cores não foram estabelecidas aleatoriamente.
Um circuito pneumático ou hidráulico pode ser mais
facilmente interpretado quando trabalhamos com "cores
técnicas", colorindo as linhas de fluxo, com o objetivo
de identificar o que está ocorrendo com o mesmo ou
qual função que este desenvolverá.
As cores utilizadas para esse fim são normalizadas,
porém existe uma diversificação em função da norma
seguida.
Apresentamos abaixo as cores utilizadas pelo ANSI
(American National Standard Institute), que substitui a
organização ASA: sua padronização de cores é bem
completa e abrange a maioria das necessidades de
um circuito.
Vermelho
Indica pressão de alimentação, pressão normal do sis-
tema, é a pressão do processo de transformação de
energia; ex.: compressor.
Violeta
Indica que a pressão do sistema de transformação de
energia foi intensificada; ex.: multiplicador de pressão.
Laranja
Indica linha de comando, pilotagem ou que a pressão
básica foi reduzida; ex.: pilotagem de uma válvula.
Amarelo
Indica uma restrição no controle de passagem do fluxo;
ex.: utilização de válvula de controle de fluxo.
Azul
Indica fluxo em descarga, escape ou retorno; ex.:
exaustão para atmosfera.
Verde
Indica sucção ou linha de drenagem; ex.: sucção do
compressor.
Branco
Indica fluido inativo; ex.: armazenagem.
Elementos de produção de ar comprimido
- compressores
Definição
Compressores são máquinas destinadas a elevar
a pressão de um certo volume de ar, admitido nas
condições atmosféricas, até uma determinada pressão,
exigida na execução dos trabalhos realizados pelo ar
comprimido.
Classificação e definição segundo os princípios de trabalho
São duas as classificações fundamentais para os
princípios de trabalho.
Deslocamento positivo
Baseia-se fundamentalmente na redução de volume.
O ar é admitido em uma câmara isolada do meio
exterior, onde seu volume é gradualmente diminuído,
processando-se a compressão.
Quando uma certa pressão é atingida, provoca a
abertura de válvulas de descarga, ou simplesmente
o ar é empurrado para o tubo de descarga durante
a contínua diminuição do volume da câmara de
compressão.
Deslocamento dinâmico
A elevação da pressão é obtida por meio de conversão
de energia cinética em energia de pressão, durante a
passagem do ar através do compressor. O ar admitido
é colocado em contato com impulsores (rotor laminado)
dotados de alta velocidade.
Este ar é acelerado, atingindo velocidades elevadas e
consequentemente os impulsores transmitem energia
cinética ao ar. Posteriormente, seu escoamento é
retardado por meio de difusores, obrigando a uma
elevação na pressão.
Difusor
É uma espécie de duto que provoca diminuição na
velocidade de escoamento de um fluido, causando
aumento de pressão.
Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
Jacareí, SP - Brasil
Tipos fundamentais de compressores
São apresentados a seguir alguns dos tipos de
compressores.
O ar é acelerado a partir do centro de rotação, em
direção à periferia, ou seja, é admitido pela primeira
hélice (rotor dotado de lâminas dispostas radialmente),
axialmente é acelerado e expulso radialmente.
Quando vários estágios estão reunidos em uma
carcaça única, o ar é obrigado a passar por um difusor
antes de ser conduzido ao centro de rotação do estágio
seguinte, causando a conversão de energia cinética em
energia de pressão.
A relação de compressão entre os estágios é
determinada pelo desenho da hélice, sua velocidade
tangencial e a densidade do gás.
O resfriamento entre os estágios, a princípio, era
realizado através de camisas d'água nas paredes inter-
nas do compressor. Atualmente, existem resfriadores
intermediários separados, de grande porte, devido à
sensibilidade à pressão, por onde o ar é dirigido após
dois ou três estágios, antes de ser injetado no grupo
seguinte. Em compressores de baixa pressão não
existe resfriamento intermediário.
Os compressores de fluxo radial requerem altas
velocidades de trabalho, como por exemplo 4,
550, 84 até 667 r.p.m.. Isto implica também em um
deslocamento mínimo de ar (0,667 m/s).
As pressões influem na sua eficiência, razão pela qual
geralmente são geradores de ar comprimido. Assim,
comparando-se a sua eficiência com a de um compres-
sor de deslocamento positivo, esta seria menor. Por
isso, esses compressores são empregados quando se
exigem grandes volumes de ar comprimido.
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 depres-
são côncava e são denominados, respectivamente,
rotor macho e rotor fêmea.
Os rotores são sincronizados por meio de engrena-
gens; 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".
Compressor dinâmico de fluxo radial
Compressores
Deslocamentos dinâmicos Deslocamentos positivos
Ejetor Fluxo radial
Fluxo axial
Rotativos Alternativos Roots Palhetas Parafuso
Diafragma Pistão
Simbologia
Compressor dinâmico de fluxo radial
Simbologia
4 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
Jacareí, SP - Brasil
Compressor alternativo de pistão de duplo
efeito - compressor tipo cruzeta
Este compressor é assim chamado por ter duas
câmaras, ou seja, as duas faces do êmbolo aspiram e
comprimem. 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.
Todos os compressores tem em comum a mesma
função: deslocar um volume de ar e reduzi-lo. O tipo
de compressor mais utilizado em todo o mundo, é o
alternativo de pistão que tem um funcionamento muito
simples.
Seu mecanismo é uma ação em três tempos: admis-
são, compressão e descarga. Cada vez que um
compressor realiza esta função de captar, comprimir
e descarregar um volume de ar, chamamos de um
estágio.
Estágio é portanto o procedimento sistemático desta
função mecânica continuadamente repetida.
No sistema de compressores alternativos de pistão,
tem diferentes tipos de projeto, que permitem se ne-
cessário, a repetição dos estágios de admissão e
descarga, aumentando a eficiência de redução de
volume, ganhando-se em aumento de pressão deste.
Desta maneira há compressores de:
- Um estágio: considerados de baixa pressão 80 a 0 psi e 00 a 40 psi; - Dois estágios: consideradors de alta pressão 5 a 75 psi; - Três estágios: considerados alta pressão 0 a 50 psi.
O compressor de três estágios, seguirá a mesma
sequência anterior, tendo ainda um terceiro cilindro
de tamanho reduzido, para como o próprio nome
diz, reduzir uma terceira vez o volume, obtendo uma
pressão ainda maior.
Complementação sobre os compressores
Cilindros (cabeçotes)
São executados, geralmente, em ferro fundido perlítico
de boa resistência mecânica, com dureza suficiente e
boas características de lubrificação devido à presença
de carbono sob a forma de grafite.
Pode ser fundido com aletas para resfriamento com ar,
ou com paredes duplas para resfriamento com água
(usam-se geralmente o bloco de ferro fundido e cami-
sas de aço). A quantidade de cilindros com camisas
determina o número de estágios que podem ser:
Êmbolo (pistão)
O seu formato varia de acordo com a articulação
existente entre ele e a biela. Nos compressores de
simples efeito o pé da biela se articula diretamente
sobre o pistão e este, ao subir, provoca empuxo na
parede do cilindro.
Ciclo de trabalho de um compressor de pistão de duplo efeito
Simbologia
Parker Hannifin Ind. Com. Ltda. Jacareí, SP - Brasil
Esta construção é preferida, pois permite maior vazão
e maior troca de calor.
A água utilizada para este fim deve ter baixa temperatura,
pressão suficiente, estar livre de impurezas e ser mole,
isto é, conter pouco teor de sais de cálcio ou outras
substâncias.
O processo de resfriamento se inicia, geralmente, pela
circulação de água através da câmara de baixa pressão,
entrando posteriormente em contato com o resfriador
intermediário.
Além de provocar o resfriamento do ar, uma considerável
quantidade de umidade é retida, em consequência
da queda de temperatura provocada no fluxo de ar
proveniente do estágio de baixa pressão.
Em seguida, a água é dirigida para a câmara de alta
pressão, sendo eliminada do interior do compressor,
indo para as torres ou piscinas de resfriamento.
Sistema de refrigeração à água em um compressor de dois estágios e duplo efeito
Resfriador Intermediário
Ar
Ar (^) Água
Em consequência, o êmbolo deve apresentar uma
superfície de contato suficiente. No caso de duplo efeito,
o empuxo lateral é suportado pela cruzeta e o êmbolo
é rigidamente preso à haste.
Os êmbolos são feitos de ferro fundido ou ligas de
alumínio.
Composição e geração
Os compressores de pistão são comumente aplicados
para pequenas/médias vazões (até 00 m/h).
Os compressores de parafuso são mais indicados para
médias e grandes vazões (50 m/h a 000 m/h).
Os compressores centrífugos são mais indicados para
vazões grandes e muito grandes (> 500 m/h).
As pressões atingidas pelos compressores variam, em
geral, entre 6 barg e 40 barg, sendo a pressão 7 barg
tipicamente encontrada na maioria das aplicações.
Um eficiente sistema de ar comprimido começa
pela escolha do compressor mais adequado para
cada atividade.
Sistema de refrigeração dos compressores
(resfriamento intermediário)
Remove o calor gerado entre os estágios de compres-
são, visando:
- Manter baixa a temperatura das válvulas, do óleo lubrifi-
cante e do ar que está sendo comprimido (com a queda
de temperatura do ar a umidade é removida).
- Aproximar a compressão da isotérmica, embora esta difi-
cilmente possa ser atingida, devido à pequena superfície
para troca de calor.
- Evitar deformação do bloco e cabeçote, devido às tempe-
raturas.
- Aumentar a eficiência do compressor.
O sistema de refrigeração compreende duas fases:
**- Resfriamento dos cilindros de compressão
- Resfriamento do resfriador intermediário**
Um sistema de refrigeração ideal é aquele em que a
temperatura do ar na saída do resfriador intermediário
é igual à temperatura de admissão deste ar.
O resfriamento pode ser realizado por meio de ar
em circulação, ventilação forçada e água, sendo
que o resfriamento à água é o ideal porque provoca
condensação de umidade; os demais não provocam
condensação.
Resfriamento à água
Os blocos dos cilindros são dotados de paredes duplas,
entre as quais circula água.
A superfície que exige um melhor resfriamento é a do
cabeçote, pois permanece em contato com o gás ao fim
da compressão. No resfriador intermediário empregam-
se, em geral, tubos com aletas.
O ar a ser resfriado passa em torno dos tubos, trans-
ferindo o calor para a água em circulação.
Parker Hannifin Ind. Com. Ltda. Jacareí, SP - Brasil
Quanto ao nível de pureza do ar comprimido, é con-
veniente fazer uma distinção entre aplicação crítica e
não-crítica.
Mesmo com a utilização obrigatória dos mais sofisti-
cados equipamentos de tratamento de ar comprimido,
as aplicações críticas (hospitais, laboratórios, ar para
respiração humana, etc.) deverão ser equipados com
compressores do tipo não-lubrificados (isentos de
óleo), eliminando-se o risco de um lançamento exces-
sivo de óleo no sistema, no caso de um acidente com
os separadores de óleo dos compressores lubrifica-
dos.
Quantidade de compressores
Assim que a vazão total do sistema for definida, esta-
beleça um fator entre 0% e 50% para futuras amplia-
ções e selecione dois compressores que, somados,
atendam essa vazão.
Um terceiro compressor, da mesma capacidade, pode
ser adicionado ao sistema como stand by.
Vazão requerida = 100 Vazão de cada compressor (C1, C2, C3) = 60 C1 + C2 = 120 (operação) C3 = 60 (stand by)
Em conjunto, os três compressores podem ser progra-
mados para operar num sitema de rodízio, proporcio-
nando o mesmo nível de desgaste para todos.
Essa configuração é, sob qualquer aspecto, a mais
vantajosa para o usuário pois garante o suprimento
de ar comprimido, presente e futuro, como o menor
risco de falha.
Verifique a potência e a vazão efetivamente produzida
pelo compressor. Cuidado com as informações do tipo
"volume deslocado" , pois costumam omitir as per-
das ocorridas no processo de compressão.
C1 C^
C
00.
0.
.
00
0
Pistão
Centrífugo
Palheta (60)
Parafuso
Lóbulo
Pressão de descarga, psig^ ^0 ^00 .000^ 0.000^ 00.000^ .000.
8.000 0.000 500. Vazão, pcm(a)
Axial (500)
Um eficiente sistema de ar comprimido começa pela
escolha do compressor mais adequado para cada
atividade.
O diagrama abaixo auxilia na escolha do tipo de com-
pressor mais indicado para atender os parâmetros
vazão e pressão:
8 Parker Hannifin Ind. Com. Ltda.
Jacareí, SP - Brasil
Reservatório de ar comprimido
Um sistema de ar comprimido é dotado, geralmente,
de um ou mais reservatórios, desempenhando grandes
funções junto a todo o processo de produção.
Reservatório de ar comprimido
Simbologia
Em geral, o reservatório possui as seguintes funções:
- Armazenar o ar comprimido.
- Resfriar o ar auxiliando a eliminação do condensado.
- Compensar as flutuações de pressão em todo o
sistema de distribuição.
- Estabilizar o fluxo de ar.
- Controlar as marchas dos compressores, etc.
Os reservatórios são construídos no Brasil conforme a
norma PNB 09 da A.B.N.T, que recomenda:
Nenhum reservatório deve operar com uma pressão
acima da pressão máxima de trabalho permitida, exceto
quando a válvula de segurança estiver dando vazão;
nesta condição, a pressão não deve ser excedida em
mais de 6% do seu valor.
1 - Manômetro 5 - Placa de identificação 2 - Válvula registro 6 - Válvula de alívio 3 - Saída 7 - Escotilha para inspeção 4 - Entrada 8 - Dreno
Localização
Os reservatórios devem ser instalados de modo que
todos os drenos, conexões e aberturas de inspeção
sejam facilmente acessíveis.
Em nenhuma condição, o reservatório deve ser enter-
rado ou instalado em local de difícil acesso; deve ser
instalado, de preferência, fora da casa dos compres-
sores, na sombra, para facilitar a condensação da
umidade e do óleo contidos no ar comprimido; deve
possuir um dreno no ponto mais baixo para fazer a
remoção deste condensado acumulado em cada 8
horas de trabalho; o dreno, preferencialmente, deverá
ser automático.
Os reservatórios são dotados ainda de manômetro,
válvulas de segurança, e são submetidos a uma prova
de pressão hidrostática, antes da utilização.
Armazenamento de ar
Para cálculo rápido do volume de um reservatório de
ar, adota-se a seguinte regra:
- Para compressores de pistão:
Volume do reservatório = 0% da vazão total do sistema
medida em m/min.
- Vazão total = 5 m/min
- Volume do reservatório = 0% x 5 m/min = ,0 m - Para compressores rotativos:
Volume do reservatório = 0% da vazão total do sistema
medida em m/min.
- Vazão total = 5 m/min
- Volume do reservatório = 0% x 5 m/min = 0,5 m
Para um cálculo mais sofisticado, deve-se adotar
uma fórmula que considera a vazão de ar requerida
pelo sistema num determinado intervalo em função
do decaimento máximo de pressão aceitável nesse
intervalo.
Encontrando o volume total de armazenamento de ar
necessário para o sistema, recomenda-se dividi-lo em
dois reservatórios menores, de igual capacidade, sendo
o primeiro instalado logo após o compressor de ar e
antes do pré-filtro e o segundo logo após o pós-filtro.
Esse arranjo - um reservatório de ar úmido e um
reservatório de ar puro e seco - traz inúmeros
benefícios, como o ajuste perfeito do ciclo carga/alívio
dos compressores, a proteção de todo o sistema contra
vazamentos de óleo acidentais pelos compressores,
o amortecimento de pulsações, a proteção dos
rolamentos dos compressores, o fornecimento
