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Produção e Distribuição de Ar Comprimido PNEUMÁTICA Prof.: Igor Guedes Rebouças IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 1 1. Compressores • Compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de um certo volume de ar. • São classificados em dois tipos: • Deslocamento positivo: Baseia-se fundamentalmente na redução de volume. • Dinâmico: A elevação da pressão é obtida por meio de conversão de energia cinética em energia de pressão. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 2 IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 3 1. Compressores • Simples efeito: leva este nome por ter somente uma câmara de compressão, ou seja, apenas a face superior do pistão aspira o ar e comprime. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 4 1.1. Compressores Alternativos • Duplo efeito: é assim chamado por ter duas câmaras, ou seja, as duas faces do êmbolo aspiram e comprimem. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 5 1.1. Compressores Alternativos • Múltiplos estágios: quando a compressão do ar é feita por mais de um cilindro. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 6 1.1. Compressores Alternativos Simples Efeito Duplo Efeito 1.1.1. Resfriador Intermediário • Esse equipamento é utilizado em sistemas de múltiplos estágios. • Remove o calor gerado entre os estágios de compressão, visando: • Manter baixa a temperatura das válvulas; • Aproximar a compressão da isotérmica; • Evitar deformação do bloco e cabeçote; • Aumentar a eficiência do compressor. • Um sistema ideal é aquele que a temperatura de entrada no estágio seguinte seja igual a do primeiro estágio. n = ordem de estágio IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 7 𝑇𝐸,𝑛 = 𝑇𝐸,(𝑛+1) • O resfriamento pode ser a 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. • Processo de resfriamento: IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 8 1.1.1. Resfriador Intermediário Câmara de Baixa Pressão Resfriador Intermediário Câmara de Alta Pressão Resfriamento • O resfriamento também pode ser a ar. • Compressores pequenos e médios podem ser resfriados a ar. • Os cilindros e cabeçotes, geralmente, são aletados. • Pode haver uma ventoinha na polia de transmissão para auxiliar na troca de calor. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 9 1.1.1. Resfriador Intermediário Esquema de um Resfriador Intermediário 1.1.2. Manutenção e Defeitos MANUTENÇÃO: • Verificação de nível de lubrificante; • Limpeza de filtro de ar; • Verificação da válvula de segurança; • Tensão das correias. DEFEITOS OU IRREGULARIDADES: • Aquecimento excessivo: • Falta de óleo no carter; • Válvulas presas; • Ventilação insuficiente; • Filtro de ar entupido. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 10 DEFEITOS OU IRREGULARIDADES: • Barulho anormal: • Folga ou desgaste nos pinos que prendem as buchas e os pistões; • Folga nos mancais das buchas no eixo das manivelas; • Desgaste nos mancais principais; • Válvulas mal assentadas. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 11 1.1.2. Manutenção e Defeitos 2. Preparação do AC • O ar atmosférico é uma mistura de gases e contém contaminantes: • Poeira: As partículas de poeira, em geral, são abrasivas. • Óleo: responsáveis por manchas nos produtos. • Água: basicamente, oxidação de materiais metálicos. • O compressor, ao admitir ar, aspira também os seus compostos. • Ao comprimir, adiciona a esta mistura o calor. • Tudo isso contribui para um cuidado excessivo na qualidade do ar comprimido, visando um melhor desempenho de todo o sistema. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 12 • Dentre esses problemas, o maior deles é a água (umidade). • A presença desta água condensada nas linhas de ar terá como consequências: • Oxida a tubulação e componentes pneumáticos. • Destrói a película lubrificante existente entre as duas superfícies que estão em contato, acarretando desgaste prematuro e reduzindo a vida útil das peças, válvulas, cilindros, etc. • Arrasta partículas sólidas que prejudicarão o funcionamento dos componentes pneumáticos. • Aumenta o índice de manutenção • Provoca golpes de ariete nas superfícies adjacentes. • Grande parte da preparação do ar é tentar eliminar a sua umidade. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 13 2. Preparação do AC 2.1. Resfriador Posterior • Localizado entre a saída do compressor e o reservatório. • O resfriador posterior é simplesmente um trocador de calor utilizado para resfriar o ar comprimido. • Permite-se retirar cerca de 75% a 90% do vapor de água contido no ar. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 14 • É constituído basicamente de duas partes: • Feixe de tubos; • Separador de condensado. • No feixe de tubos circula água. O ar é obrigado a passar pelos tubos. • Na saída está o separador de condensado. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 15 2.1. Resfriador Posterior Feixe de tubos Separador 2.2. Reservatório • Um sistema de ar comprimido é dotado, geralmente, de um ou mais reservatórios. • Em geral, o reservatório possui as seguintes funções: • Armazenar o ar comprimido. • Resfriar o ar. • Estabilizar o fluxo de ar. • Controlar as marchas dos compressores, etc. • Localização: Locais acessíveis. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 16 2.3. Secador • A presença de umidade no ar comprimido é sempre prejudicial para as automatizações pneumáticas. • É necessário eliminar ou reduzir ao máximo esta umidade. • Com as devidas preparações, consegue-se a distribuição do ar com valor de umidade baixo e tolerável nas aplicações encontradas. • A aquisição de um secador de ar comprimido pode figurar no orçamento de uma empresa como um alto investimento. • Em alguns casos, verificou-se que um secador chegava a custar 25% do valor total da instalação de ar. IFR N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 17 2.3.1. Secagem por Refrigeração • Resfriar o ar a uma temperatura suficiente para condensar o vapor de água contido nele. • O ar entra em um pré- resfriador (A). • O ar é resfriado ainda mais no resfriador principal (B). • Depois de resfriado, a água se condensa no separador (C). • A água é armazenada e expulsa pelo dreno (D). • A temperatura é mantida entre 0,65°C e 3,2°C. IF R N - S is te m as H id ro p n eu m át ic o s 18 2.3.2. Secagem por Absorção • É o método que utiliza em um circuito uma substância sólida ou líquida, com capacidade de absorver outra substância líquida ou gasosa. •
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