Redes de Ar Comprimido, Notas de estudo de Cultura

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Centro de Formação Profissional do Seixal

EFA NS - Técnico Instalador de Sistemas Solares Térmicos

Área de Competência: Pneumática e Hidráulica

Código: 4559

Formador: José Carpinteiro

Tema: Rede de Ar Comprimido

Trabalho de grupo realizado por:

André Silva, nº 5

Carlos Castanheira, nº 7

Fernando Chaira, nº 10

No âmbito do módulo de HP (Hidráulica e Pneumática), ministrado pelo Formador José Carpinteiro, coube-nos a tarefa de realizar um trabalho cujo tema é: Redes de Ar Comprimido.

Para além de outros usos, o ar comprimido está cada vez mais presente no dia-a-dia de todos os processos industriais.

Com uma vasta variedade de produtos e ferramentas pneumáticas, com tecnologia cada vez mais avançada é impossível imaginar uma indústria que não o utilize.

É uma energia limpa, facilmente transportável, os equipamentos são relativamente leves e compactos, não tem risco de choque elétrico e não gera resíduos.

Contudo é também muito comum a pouca atenção que se presta a este tipo de energia.

A ideia de que o ar é gratuito, está ainda muito enraizada nas mentes empresariais.

O ar é grátis, porém, o ar comprimido é caro devido às perdas motivadas por pequenas fugas de ar e acoplamentos com folga que, quando contabilizado, atingem elevados custos.

As principais utilidades dos reservatórios são as de armazenar o ar comprimido produzido, garantindo assim uma reserva em caso de alguma emergência no sistema. Para além destas funções serve para de eliminar as oscilações de pressão e manter uma pressão equilibrada na rede de distribuidora.

Os mesmos podem ser verticais (mais comuns para grandes capacidades) ou horizontais (mais comuns para pequenas capacidades). Em alguns casos possuem internamente um sistema que ajuda a separar e remover eventuais condensados que ainda possam estar presentes na linha de ar comprimido.

Nenhum reservatório deve trabalhar com uma pressão acima da pressão máxima de trabalho permitida, exceto quando a válvula de segurança estiver em débito. Nesta contexto, a pressão não deve ser excedida em mais de 6% do seu valor.

Os reservatórios devem ser instalados de modo que todos os drenos, conexões e aberturas de inspeção sejam facilmente acessíveis.

• Reduzida queda de pressão entre o compressor e as partes de consumo, a fim de preservar a pressão dentro de limites toleráveis em conformidade com as exigências das aplicações;
• Não apresentar fuga de ar, pois caso contrário existirá perda de potência;
• Apresentar grande capacidade de realizar separação de condensado.

Ao ser efetuado o projeto e a instalação de uma planta de distribuição, é necessário ponderar sobre certos preceitos. O não cumprimento de certas bases é contraproducente e aumenta notavelmente a necessidade de manutenção.

Cada máquina, cada dispositivo requer quantidades adequadas de ar, que é fornecida pelo compressor, através da rede distribuidora.

O diâmetro da tubagem deve ser escolhido de maneira que, mesmo com um consumo de ar crescente, a queda de pressão, do reservatório até o equipamento não ultrapasse 0,1 bar, uma queda maior de pressão prejudica a rentabilidade do sistema e diminui consideravelmente a sua capacidade.

A escolha do diâmetro da tubagem não é executada através de quaisquer

fórmulas intuitivas ou para aproveitar tubos, mas sim considerando o

volume corrente (vazão), comprimento da rede, queda de pressão

admissível, pressão de trabalho número de pontos de estrangulamento

na rede.

Na distribuição do ar comprimido deve-se estar atento a possíveis fugas

de ar na rede, para que não haja perdas de pressão e elevação nos custos.

Layout

Visando uma melhor resultado na distribuição do ar, deve ser construído

em desenho isométrico ou escala, permitindo a obtenção do

comprimento das tubulações nos diversos espaços. O layout apresenta a

rede principal de distribuição, as suas ramificações e todos os pontos de

consumo, incluindo futuras aplicações, qual a pressão destes pontos, e a

posição das válvulas de fechamento, moduladoras, ligações, curvaturas,

separadores de condensado, etc.

Através do layout, pode-se definir o menor percurso da tubulação,

minimizando perdas de carga e proporcionando, dessa forma, a melhor

rentabilidade possível.

Para determinar-se o melhor traçado da tubulação é necessário conhecer

a localização dos principais pontos de consumo, assim como os pontos

isolados.

O tipo de rede a ser aplicado (aberta ou fechada) deve ser analisado. Em

alguns casos pode ser adequado um circuito fechado em anel.

Em outras situações podem exigir uma combinação de anéis e linhas

diretas ou ainda somente uma linha direta pode ser suficiente.

Dessa forma, evita-se que a água condensada que eventualmente esteja na

tubagem principal possa chegar às tomadas de ar através dos ramais.

Para intercetar e drenar a água condensada devem ser instaladas

derivações com drenos na parte inferior na tubulação principal.

Válvulas

As válvulas de fecho têm bastante relevância na rede de distribuição para possibilitar a divisão desta em seções, nomeadamente em casos de redes de grande dimensão, fazendo com que as seções fiquem isoladas para que seja possível fazer qualquer substituição, manutenção ou inspeção sem que seja necessário parar a produção.

As válvulas mais utilizadas, até 2 polegadas, são do tipo de esfera (diafragma) e, acima de 2 polegadas, são utilizadas as válvulas tipo gaveta.

Ligações

Relativamente à ligação das tubulações, podem fazer-se em forma de rosca, solda, flange ou acoplamento rápido, devendo as mesmas ostentar a mais perfeita estanquidade. Entre as mesmas, as ligações roscadas continuam a ser as mais usadas, devido à facilidade de montagem e desmontagem. Para evitar fugas através das roscas deve utilizar-se fita Teflon, devido aos possíveis defeitos na confeção das roscas.

A ligação efetuada através de solda oferece menor possibilidade de fugas de ar, todavia, carece de certos cuidados, tais com, uniformizar o mais possível o cordão da solda e retirar as escamas de óxido do interior do tubo.

De modo geral, a utilização de ligações roscadas faz-se até diâmetros de 3 polegadas. Para valores superiores, geralmente aconselha-se ligações soldadas.

Para instalações de maior grau de confiança, normalmente recomenda-se o uso de ligações flangeadas e soldadas. Para instalações provisórias, o ideal é o acoplamento rápido. Na desmontagem não existem perdas de tubo e não há necessidade de fazer cortes para a remoção.

Curvas

No que diz respeito às curvas da tubulação, para além

de se dever evitar a colocação de cotovelos de 90°,

devem ser efetuadas no maior raio possível, para

assim evitar perdas em excesso devido turbulência. A

curva mínima deve possuir na curvatura interior um

raio mínimo de duas vezes o diâmetro externo do

tubo.

R. Mín. 2 Ø

Hoje, as tubulações à base de polietileno e poliamida são mais

frequentemente usadas em máquinas, pois permitem instalações

rápidas e são ainda de baixo custo.

Uniões para tubagem: Os diversos tipos de conexões podem ser

utilizados para tubos metálicos, de borracha ou materiais sintéticos,

desde que respeitadas as restrições e recomendações de aplicação dos

fabricantes.

Uniões para tubagens principais, Flange

Uniões roscadas para tubos com costura (galvanizados)

União para tubos flexíveis e união para tubos rígidos de polietileno ou

poliamida (sem costura e união rápida)

Face ao trabalho que nos foi proposto, realizámos todas as pesquisas de informação possível no sentido de apresentarmos um trabalho merecedor de uma leitura agradável e esclarecedora.

Com a elaboração deste trabalho, ficámos a conhecer melhor e mais pormenorizadamente a composição e instalação das Redes de Ar Comprimido, materiais a aplicar para a sua conceção, bem como as precauções a tomar durante a sua utilização.