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    Tecnologia de ar comprimido

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    Tecnologia de ar comprimido 3

    Contedo

    1. Tecnologia de ar comprimido 4O ar comprimido .................................................4

    Benefcios do sistema .........................................4

    Fundamentos fsicos ...........................................4

    Smbolos de unidades e frmula .........................5

    Caractersticas fsicas de desempenho

    do ar comprimido ................................................5

    2. Gerao de ar comprimido 7Compressores dinmicos ....................................7

    Compressores de deslocamento positivoou volumtrico ....................................................8

    3. Regulagem de presso 11Regulagem de presso ......................................12

    4. Condicionamento do arcomprimido 13Classes de qualidade de ar comprimido

    conforme DIN ISO 8573-1

    ..........................................................................13

    Resfriamento .....................................................14Secagem ............................................................15

    Filtragem ...........................................................18

    5. Dimensionamento do sistema de arcomprimido 21Tamanho de compressor ...................................22

    Volume do Reservatrio ....................................24

    Rede de ar .........................................................25

    Rede de fornecimento .......................................27

    Tubulaes ........................................................30

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    Tecnologia de ar comprimido4

    1Tecnologia de ar comprimido

    O ar comprimidoO ar comprimido usado como condutor de

    energia em reas de aplicao industriais ao lado

    de outros condutores como: udos em sistemas

    hidrulicos e energia eltrica em sistemas eltri-

    cos. Todos esses condutores de energia tm algo

    em comum:

    A capacidade de armazenamento de suas3

    energias o produto do volume por unidade

    de tempo e presso (voltagem no caso de

    eletricidade)O desempenho do ar comprimido como condutor

    de energia aumentado quando:

    Houver maior disponibilidade desta energia3

    por unidade de tempo

    Houver aumento da presso3

    Benefcios do sistemaVantagens do sistema de ar comprimido

    Os sistemas de ar comprimido tm vantagens em

    comparao a outros sistemas de energia que os

    tornam mais teis em certas aplicaes.

    Fonte de energia3

    Ar existe em abundncia e est disponvel em

    todos os lugares. Em uma troca normal de pro-

    cesso, como o caso de sistemas hidrulicos, ele

    no necessrio. Isso reduz as despesas e a

    necessidade de manuteno e ainda otimiza o

    tempo de trabalho. Ar comprimido no deixa para

    trs impurezas como, por exemplo, as provenientes

    de defeito na tubulao; ele as carrega consigo.

    Transporte da energia3

    Ar comprimido pode ser transportado em tubula-

    es (rede) por longas distncias. Isso favorece a

    instalao de uma central de gerao de ar compri-

    mido, a qual fornece o ar necessrio para os pontos

    de consumo, com presso de trabalho constante

    (sistema fechado). Dessa forma, a energia prove-

    niente do ar comprimido pode ser distribuda por

    longas distncias.

    Nenhuma linha de retorno de ar necessria, j que

    a exausto de ar feita pela abertura de descarga.

    Armazenamento de energia3

    Ar comprimido pode, sem diculdades, ser armaze-

    nado em reservatrios. Se um reservatrio insta-

    lado em um sistema de fornecimento de ar compri-

    mido, o compressor somente comear a funcionar

    se a presso do ar cair abaixo de um valor crtico.

    Alm disso, a reserva de presso disponvel no

    reservatrio permite, ainda por algum tempo, a

    realizao de um trabalho iniciado, aps o sistema

    provedor de energia deixar de trabalhar.

    Se as necessidades de desempenho das ferramen-

    tas pneumticas no forem muito altas, garrafas/

    tubos de ar comprimido transportveis podem ser

    usadas em lugares que no tenham o sistema de

    fornecimento de ar comprimido instalado.

    Fundamentos fsicosPara compreender a tecnologia de ar comprimido

    necessrio ter informaes sobre seus funda-

    mentos fsicos. Os aspectos mais importantes so:

    Denio de ar comprimido3

    Smbolos de unidades e frmulas3

    Caractersticas fsicas de desempenho3

    Denio de ar comprimido3Ar comprimido ar atmosfrico pressurizado, o

    qual condutor de energia trmica e uxo de

    energia.

    Ar comprimido pode ser armazenado e transpor-

    tado por tubulaes, assim como pode executar

    trabalhos atravs da converso de energia em

    motores e cilindros.

    As caractersticas mais importantes que se refe-

    rem presso so:

    Presso atmosfrica3

    Presso indicada3Presso absoluta3

    Presso Atmosfrica p3 amb[bar]

    A presso atmosfrica gerada pelo peso do ar

    atmosfrico que nos cerca, e depende da densi-

    dade e da quantidade de ar.

    Os seguintes valores aplicam-se ao nvel do mar:

    1.013 mbar = 1.01325 bar

    = 760 mm/Hg [Torr]

    = 101.325 Pa

    Abaixo de condies constantes, a pressoatmosfrica diminui com altitude crescente da

    localizao medida.

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    Presso Indicada p3 g[barg]

    A presso indicada a presso efetiva sobre a

    presso atmosfrica. Na tecnologia de ar compri-

    mido, a presso normalmente especicada como

    presso indicada em bar e sem o ndice g.

    Presso Absoluta p3 abs[bar]

    A presso absoluta pabs a somatria da pres-

    so atmosfrica pamb e a presso indicada pg.

    A presso especicada em Pascal [Pa] de

    acordo com o Sistema Internacional SI. Porm,

    em termos prticos, a designao bar ainda

    comum.

    1 Presso Absoluta

    P

    Pu

    Pam

    b

    Pabs

    100%

    Vcuo

    Subpresso

    Presso

    baromtrica

    Pamb= presso ambiente

    Pu = subpressoPo = presso efetiva

    Pabs = presso absoluta

    Smbolos de unidades e frmulas

    Smbolos de unidades e de frmulas na tecnolo-

    gia de ar comprimido so derivados das unidadesbsicas. As unidades mais importantes esto na

    tabela a seguir.

    Unidades fsicas

    UnidadeSmbolo

    de frmulaSmbolo

    de unidade Denominao

    Compri-mento

    l m metro

    Superfcie A m2metroquadrado

    Volume V m3metrocbico (1)

    Massa m kg kilograma

    Densidade kg/m3kilograma/metro cbico

    Tempo t s segundo

    Tempera-

    tura T K kelvin

    Fora F N newton

    Presso p bar (Pa) bar (pascal)

    Velocidade v m/smetro/segundo

    Trabalho W J joule

    Potncia P W watt

    Freqncia f Hz hertz

    Caractersticas fsicas de desempenho

    do ar comprimidoAs caractersticas fsicas de desempenho do ar

    comprimido so determinadas por:

    Temperatura3

    Volume3

    Presso3

    Volume do uxo3

    Caractersticas do uxo3

    As correlaes so descritas como seguem.

    Caractersticas de temperatura-volume-3

    pressoA temperatura especica a condio fsica de um

    objeto. Essa caracterstica indicada em graus

    centgrados (C) ou convertida em kelvin (k).

    T[K] = t [C] + 273,15

    Se a temperatura aumentada para um volume

    constante, conseqentemente a presso se eleva.

    P0 T0___=___

    p1 T1

    Presso

    efetiva

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    Se o volume diminudo para uma temperatura

    constante, conseqentemente a presso cai.

    p0x V0= p1x V1

    Se a temperatura aumentada em presso cons-

    tante, conseqentemente o volume aumenta.

    V0 T0___=___ V1 T1

    Volume3

    O resultado de volume, por exemplo, das dimen-

    ses de um reservatrio de ar comprimido, de umcilindro ou de uma rede, medido em litros (l) ou

    em metros cbicos (m3) a uma temperatura de

    20 C e 1 bar.

    Volume sob condies normais3

    O volume sob condies normais medido com

    base em condies fsicas normalizadas pela

    norma DIN 1343. Isto 8% menos que o volume

    medido a 20 C.

    760 Torr = 1,01325 barabs = 101.325 Pa

    273,15 K = 0 C

    Volume de trabalho Vop [Bl, Bm3 3]

    O volume em condies de trabalho medido de

    acordo com as condies fsicas atuais. Tempera-

    tura, presso atmosfrica e umidade devem ser

    levadas em considerao como pontos de refe-

    rncia. O volume de trabalho sempre especi-

    cado em conjunto com a presso de referncia,

    ex.:

    - 1m3 3a 7 bargsignica que 1m3de ar sem

    compresso comprimido a 7barg= 8barabs

    e acresce somente 1/8 do volume original.

    Volume do uxo V [l/min, m3 3/min, m3/h]

    O volume do uxo de ar o volume (l ou m3) por

    unidade de tempo (minutos ou horas). A distin-

    o feita considerando as informaes abaixo,

    referentes gerao de ar comprimido (com-

    pressor):

    Volume do uxo do deslocamento do pisto3

    (capacidade de entrada)Volume do uxo (volume fornecido)3

    Volume do uxo do deslocamento do3

    pistoVpdf[l/min, m3/min, m3/h] (capacidade

    de entrada)O volume do uxo do deslocamento do pisto

    uma quantidade calculada para o pisto compres-

    sor.

    Isso resulta do produto do volume do cilindro

    (deslocamento do pisto), a velocidade do com-

    pressor (nmero de ciclos) e o nmero de cilin-

    dros de entrada.

    O volume do uxo do deslocamento do pisto

    especicado em l/min, m3/min ou alternativa-

    mente em m3/h.

    2 Volume de uxo

    8 barabs1 barabs

    Volume de fluxo + 8% = Volume normal de fluxo

    EWL-D005/P

    20 C 0 C

    Volume do uxo V [l/min, m3 3/min, m3/h]

    (volume de fornecimento)

    Ao contrrio do volume do uxo do deslocamento

    do pisto, o volume do uxo no um valor

    calculado, mas a presso medida na sada do

    compressor, a qual volta a ser calculada paradenir sua (compressor) capacidade de entrada.

    O volume do uxo denido de acordo com as

    normas VDMA 4362, DIN 1945, ISO 1217 ou

    PN2CPTC2 e especicado em l/min, m3/min ou

    alternativamente em m3/h.

    O volume do uxo efetivo, ex.: volume de forneci-

    mento necessrio, uma informao essencial

    para o dimensionamento do compressor.

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    Volume normal do uxo Vstan3

    [Nl/min, Nm3/min, Nm3/h]

    O volume normal do uxo medido exatamente

    como o volume do uxo. Contudo, isso no se

    refere condio de entrada, mas sim a um valor

    terico de referncia. Em condio fsica normal,

    os valores tericos so:

    Temperatura = 273,15 K (0 C)3

    Presso = 1,01325bar (760 mm Hg)3

    Densidade do ar = 1,294 kg/m3 3(ar seco)

    Volume do uxo de trabalho Vop3

    [Bl/min, Bm3/min, Bm3/h]

    O volume do uxo de trabalho especica ovolume efetivo do uxo do ar comprimido. Para

    possibilitar a comparao do volume do uxo de

    trabalho com outros volumes de uxo, necess-

    rio sempre especicar a presso do ar compri-

    mido junto com a unidade dimensional Bl/min,

    Bm3/min ou alternativamente Bm3/h.

    Gerao de ar comprimido

    Compressores so usados para a gerao de arcomprimido. Para eleger o mais apropriado com-

    pressor de ar, informaes como valores de

    presso e volume de ar comprimido necessrio

    por unidade de tempo devem ser conhecidas.

    Compressor de ar comprimido3

    De acordo com seus princpios funcionais, com-

    pressores de ar comprimido so divididos em:

    Compres. dinmicos3

    Compres. deslocamento positivo3

    Diferentes tipos de compressores esto dispon-

    veis nestas categorias com caractersticas pr-

    prias, as quais tm que ser levadas em conta no

    momento da escolha.

    Compressores dinmicosCompressores dinmicos ou turbocompressores

    so baseados exclusivamente no princpio rota-

    cional de trabalho. Para a gerao de ar compri-

    mido so usados:

    Compressores de uxo axial3

    Compressores de uxo radial3

    Os compressores dinmicos ou turbocompresso-

    res possuem duas peas principais: o impelidor e

    o difusor. O impelidor uma pea rotativa

    munida de ps que transfere ao ar a energia

    recebida de um acionador. Essa transferncia de

    energia se faz em parte na forma cintica e em

    outra parte na forma de calor. Posteriormente, o

    escoamento estabelecido no impelidor recebido

    por uma pea xa denominada difusor, cuja

    funo promover a transformao da energia

    cintica do ar em calor, com conseqente ganho

    de presso. Os compressores dinmicos efetuam

    o processo de compresso de maneira contnua

    e, portanto, correspondem exatamente ao que se

    denomina, em termodinmica, um volume de

    controle.

    Compressor de uxo axial3

    Compressores de uxo axial so mquinas din-

    micas onde o ar ui em direo axial, alternativa-

    mente via uma turbina rotativa com lminas xas.

    Primeiramente o ar acelerado e depois compri-

    mido. Os canais das lminas formam um difusor,onde a energia cintica do ar criada pela sua

    circulao desacelerada e convertida em ener-

    gia pressurizada.

    As caractersticas tpicas dos compressores de

    uxo axial so:

    Fornecimento uniforme3

    Ar sem leo3

    Sensvel troca de carga3

    Fornecimento de baixa presso3

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    Tecnologia de ar comprimido8

    Compressor de uxo radial3

    Compressores de uxo radial so mquinas din-

    micas onde o ar dirigido para o centro de uma

    roda de lmina giratria (turbina). Por causa da

    fora centrfuga, o ar impelido para a periferia.

    A presso aumentada conduzindo o ar atravs

    de um difusor antes de alcanar a prxima lmina.

    Assim, a energia cintica (energia de velocidade)

    convertida em presso esttica. As caractersti-

    cas bsicas dos compressores de uxo radial so

    as mesmas do compressor de uxo axial.

    Compressores de deslocamento

    positivo ou volumtricoOs compressores de deslocamento positivo ou

    volumtrico trabalham com ajuda de rotao

    assim como do movimento alternado do pisto.

    Nesses compressores, a elevao de presso

    conseguida atravs da reduo do volume ocu-

    pado pelo ar. Na operao dessas mquinas

    podem ser identicadas diversas fases, que

    constituem o ciclo de funcionamento: inicial-

    mente, certa quantidade de ar admitida no

    interior de uma cmara de compresso, que

    ento fechada e sofre reduo de volume.

    Finalmente, a cmara aberta e o ar liberado

    para consumo. Trata-se, pois, de um processo

    intermitente, no qual a compresso propriamente

    dita efetuada em sistema fechado, isto , sem

    qualquer contato com a suco e a descarga.

    Conforme iremos constatar logo adiante, pode

    haver algumas diferenas entre os ciclos de funcio-

    namento das mquinas dessa espcie, em funo

    das caractersticas especcas de cada uma.

    Os tipos de compressores mais usados nesta

    categoria so:

    Compressores de palhetas3

    Compressores de parafuso3

    Compressores de lbulo3

    Compressores de anel lquido3

    Eles so caracterizados pelo largo processo de

    compresso contnua de ar, em alguns casos com

    pulsao mais ou menos distintiva.

    Os tipos comuns de construo de compressores

    com o princpio de movimentos alternados so:

    Compressores de pisto3

    Compressores de diafragma3

    Compressores sem pisto3

    As caractersticas comuns de compressores do

    tipo deslocamento positivo ou volumtrico so

    suas pequenas capacidades volumtricas e forne-

    cimento de altas presses.

    Compressor de palhetas3O compressor de palhetas possui um rotor ou

    tambor central que gira excentricamente em

    relao carcaa. Esse tambor possui rasgos

    radiais que se prolongam por todo o seu compri-

    mento e nos quais so inseridas palhetas retangu-

    lares.

    Quando o tambor gira, as palhetas deslocam-se

    radialmente sob a ao da fora centrfuga e se

    mantm em contato com a carcaa. O ar penetra

    pela abertura de suco e ocupa os espaos

    denidos entre as palhetas. Devido excentrici-dade do rotor e s posies das aberturas de

    suco e descarga, os espaos constitudos entre

    as palhetas vo se reduzindo de modo a provocar

    a compresso progressiva do ar. A variao do

    volume contido entre duas palhetas vizinhas,

    desde o m da admisso at o incio da descarga,

    dene, em funo da natureza do ar e das trocas

    trmicas, uma relao de compresso interna xa

    para a mquina.

    Assim, a presso do ar no momento em que

    aberta a comunicao com a descarga poder serdiferente da presso reinante nessa regio. O

    equilbrio , no entanto, quase instantaneamente

    atingido e o ar descarregado.

    As principais caractersticas desse tipo de com-

    pressor so: baixo rudo, fornecimento uniforme

    de ar, pequenas dimenses, manuteno simples,

    porm de alto custo, baixa ecincia.

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    Compressor de parafuso3

    Esse tipo de compressor possui dois rotores em

    forma de parafusos que giram em sentido contr-

    rio, mantendo entre si uma condio de engrena-

    mento.

    A conexo do compressor com o sistema se faz

    atravs das aberturas de suco e descarga,

    diametralmente opostas. O ar penetra pela aber-

    tura de suco e ocupa os intervalos entre os

    letes dos rotores. A partir do momento em que

    h o engrenamento de um determinado lete, o ar

    nele contido ca fechado entre o rotor e as pare-

    des da carcaa. A rotao faz ento com que o

    ponto de engrenamento v se deslocando para a

    frente, reduzindo o espao disponvel para o ar e

    provocando a sua compresso. Finalmente,

    alcanada a abertura de descarga, e o ar libe-

    rado. A relao de compresso interna do com-

    pressor de parafuso depende da geometria da

    mquina e da natureza do ar, podendo ser dife-

    rente da relao entre as presses do sistema. As

    caractersticas de um compressor de parafuso so:

    Unidade de dimenses reduzidas3

    Fluxo de ar contnuo3

    Baixa temperatura de compresso3

    (no caso de resfriamento por leo)

    Compressor de lbulos ou roots3

    Esse compressor possui dois rotores que giram

    em sentido contrrio, mantendo uma folga muito

    pequena no ponto de tangncia entre si e com

    relao carcaa. O ar penetra pela abertura de

    suco e ocupa a cmara de compresso, sendo

    conduzido at a abertura de descarga pelos

    rotores.

    O compressor de lbulos, embora sendo classi-cado como volumtrico, no possui compresso

    interna. Os rotores apenas deslocam o ar de uma

    regio de baixa presso para uma regio de alta

    presso.

    Essa mquina, conhecida originalmente como

    soprador Roots, um exemplo tpico do que se

    pode caracterizar como um soprador, uma vez

    que oferecida para elevaes muito pequenas

    de presso. Raramente empregado com ns

    industriais, esse equipamento , no entanto, de

    baixo custo e pode suportar longa durao de

    funcionamento sem cuidados de manuteno.

    As caractersticas do compressor de lbulos ou

    roots so:

    No h pisto rotativo3

    No necessita de lubricao3

    O ar isento de leo3

    Sensvel com p e areia3

    Compressor de anel lquido3

    Compressores de anel lquido so compressoresde deslocamento rotativo. Um eixo com lminas

    radiais rgidas, as quais correm dentro da carcaa

    excntrica, faz o lquido de vedao girar. Um

    anel lquido formado, o qual veda as reas de

    funcionamento entre as lminas e a carcaa. As

    mudanas de volume so causadas pela excentri-

    cidade da rotao do eixo e como resultado o ar

    levado para dentro e comprimido e descarre-

    gado. Normalmente, a gua usada como lquido

    de vedao. As propriedades desses compresso-

    res so:O ar isento de leo3

    Baixa sensibilidade contra sujeira3

    Baixa ecincia3

    Um lquido separador necessrio porque o3

    lquido auxiliar bombeado continuamente na

    cmara de presso

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    Tecnologia de ar comprimido10

    Compressor de pisto3

    Compressor de pisto um compressor de deslo-

    camento oscilante. Compressores de pisto

    levam o ar atravs do movimento do pisto (para

    cima e para baixo) comprime e descarrega.

    Esses processos so controlados por vlvulas de

    entrada e de descarga.

    Diferentes presses so geradas por vrios est-

    gios de compresso em srie e pelo uso de vrios

    cilindros, e assim podem produzir diferentes

    volumes de ar. As caractersticas desse tipo de

    compressor so:

    Alta ecincia3

    Alta presso3

    Os compressores de pisto podem ser constru-

    dos em vrios modelos e com diferente posicio-

    namento do cilindro como: posicionamentos

    vertical, horizontal, em V, em W ou horizontal-

    mente oposto.

    Compressor de diafragma3

    O compressor de diafragma um compressor de

    deslocamento oscilante. Compressores de dia-

    fragma usam eixos de ligao e diafragmas elsti-

    cos para compresso. Ao contrrio dos compres-sores de pisto, cujo pisto move-se de um lado

    para outro entre duas posies, o compressor de

    diafragma induzido a mover-se em oscilaes

    no-lineares. O diafragma xo por sua extremi-

    dade e movimentado pelo eixo de ligao. O

    comprimento deste depende da deformao do

    diafragma.

    As caractersticas de um compressor de dia-

    fragma so:

    Cilindro de grande dimetro3

    Movimento curto do diafragma3

    Econmico no caso de pequenos volumes de3

    fornecimento e baixas presses

    Gerao de vcuo3

    Compressor sem pisto3

    O compressor sem pisto um compressor de

    deslocamento oscilante. Seu funcionamento

    baseado no mesmo princpio de um motor dieselde dois tempos com um compressor xo.

    O ar comprimido age nos pistes em posio de

    ponto morto, os impele para o interior e liga o

    compressor. Por isso o gs de combusto no

    cilindro do motor comprimido e quando o

    combustvel injetado d ignio, os pistes so

    separados novamente. O ar fechado compri-

    mido. Depois que o ar exigido escapou, a maioria

    do ar comprimido eliminado por uma vlvula

    mantenedora de presso. As vlvulas de entrada

    comeam a levar mais ar. As caractersticas deum compressor sem pisto so:

    Alta ecincia3

    Operao sem vibrao3

    Princpio de trabalho simples3

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    Tecnologia de ar comprimido 11

    3

    Tipos de Compressores

    Tipo Smbolo Diagramafuncional

    Presso [bar] Vol. douxo[m3/h]

    Compressor de pisto tronco10 (1 fase)35 (2 fases)

    120600

    Compressor de cabeote cruzado10 (1 fase)35 (2 fases)

    120600

    Compressor de diafragma baixa pequeno

    Compressor s/ pisto Uso limitado como gerador de gs

    Compressor de palhetas 16 4.500

    Compressor de anel lquido 10

    Compressor de parafuso 22

    750

    Compressor de lbulos ou roots 1,6 1.200

    Compressor de uxo axial 10 200.000

    Compressor de uxo radial 10 200.000

    Regulagem de presso

    No sistema de ar comprimido a distino feita

    entre as seguintes faixas de presso:

    Baixa, Mdia, Alta e Ultra-alta.

    Faixa de presso baixa at 10 bar3

    a faixa de utilizao mais comum entre os

    prossionais independentes e a produo indus-

    trial para ferramentas pneumticas.

    Faixa de presso mdia at 15 bar3

    Tipicamente usada em sistemas de ar para cons-

    truo de veculos e manuteno.

    Faixa de presso alta at 40 bar3

    Usada em mquinas de sopro no processamento

    de plstico, para ligar grandes motores diesel e

    para testar redes de fornecimento de ar.

    Faixa de presso ultra-alta at 400 bar3

    Preferida para aplicaes especiais como equipa-

    mentos de mergulho e respirao, assim como

    compresso e armazenagem de gases tcnicos.

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    11/30

    Tecnologia de ar comprimido12

    Regulagem de pressoO objetivo da regulagem da presso minimizar o

    consumo de energia e maximizar a disponibili-

    dade do ar.

    Aplicam-se diferentes variveis controladas,

    dependendo de tipo, grandeza e rea de aplica-

    o:

    A presso de descarga (presso de sistema)3

    A presso de entrada3

    O volume de uxo descarregado3

    A energia eltrica consumida pelo motor do3

    compressor

    A umidade atmosfrica deixada pelo compressor3

    A regulagem da presso de descarga do compres-

    sor a varivel mais importante se comparada s

    outras variveis controladas.

    Denies de presso3

    No contexto de regulagem da presso, impor-

    tante saber as denies fundamentais de presso

    em um sistema de ar comprimido. As denies

    mais importantes so descritas a seguir:

    Sistema de presso ps [bar3 g]

    O sistema de presso ps a presso produzida nasada do compressor aps o retorno da vlvula.

    Presso-limite p3 max[barg]

    A presso-limite pmax a presso na qual o com-

    pressor corta o fornecimento de ar. A presso-

    limite pmaxdeveria, no caso de compressores com

    pisto, ser aproximadamente 20% maior que a

    presso mnima (ex.: presso mnima 8 bar, pres-

    so-limite 10 bar).

    No caso de compressores de parafuso, a presso-

    limite pmax

    deveria ser de 0,5 a 1,0 bar mais alta

    que a presso mnima (ex.: presso mnima 9 bar,

    presso-limite 10 bar).

    Presso objetivo p3 sT[barg]

    O sistema de presso objetivo psT a presso

    mnima que tem que existir no sistema de forneci-

    mento.

    5Sistema de ar comprimido,

    mtodos de controle

    Var.2Var.1

    Caract. de presso

    Caract. de presso

    Caract. de pressotVtV

    Caract. de energia eltrica

    Caract. de energia eltrica

    L130%

    L2

    L00%

    100%

    [kW ]

    [t]

    [t]

    PNSPMIN

    PMAX

    [P]

    L130%

    L2

    L00%

    100%

    [kW ]

    [t]

    [t]

    PN

    PNSPMIN

    PMAX

    [P]

    L2

    L00%

    100%

    [kW ]

    [t]

    [t]

    PN

    PNSPMIN

    PMAX

    [P]

    Caract. de energia eltrica

    Controle inativo

    Controle liga / desliga

    Controle liga / desliga atrasado

    EWL-D016/P

    PN = Sistema de pressoPNS = Sistema de presso de valor objetivoPMIN = Presso mnima de entradaPMAX= Presso-limite de fornecimentoL0 = Ponto mortoL1 = Operao s/ cargaL2 = Operao c/ cargaTv = Elemento de tempo

    Presso interna p3 i[barg]

    A presso interna pirefere-se presso interna

    no compressor de pisto helicoidal at a presso

    mnima na vlvula de retorno.

    Presso de entrada p3 min[barg]

    A presso mnima de entrada pmin presso na

    qual o compressor corta a entrada novamente. A

    presso mnima de entrada deve ser ao menos

    0,5 bar mais alta que o valor da presso do sis-tema p.

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    12/30

    Tecnologia de ar comprimido 13

    4Condicionamento

    do ar comprimido

    As impurezas do ar normalmente no podem ser

    percebidas por olhos humanos.

    No obstante, elas so capazes de interferir no

    funcionamento seguro do sistema de fornecimento

    de ar comprimido, bem como das ferramentas

    pneumticas. Um metro cbico (1m3) de ar contm

    uma variedade de impurezas como, por exemplo:

    At 180 milhes de partculas de sujeira, de3

    tamanho entre 0,01 e 100 mDe 5 a 40 g/m3 3de gua na forma de umidade

    atmosfrica

    0,01 a 0,03 mg/m3 3de leos minerais e hidro-

    carbonetos

    Resduos de metais pesados como: cdmio,3

    mercrio e ferro

    Compressores pegam no somente o ar atmosfrico,

    mas tambm as suas impurezas, as quais podem

    estar em alta concentrao.

    Com uma compresso de 10 barg(10 bar depresso medida = 11 bar absoluto), a concentra-

    o de partculas de sujeira aumenta 11 vezes.

    Um metro cbico (1m3) de ar comprimido pode

    conter neste caso at 2 bilhes de partculas de

    sujeira, considerando ainda as impurezas adicio-

    nadas ao ar pelo prprio compressor, como leo

    lubricante por exemplo.

    Se todas essas impurezas e mesmo a gua conti-

    das no ar atmosfrico permanecem no ar compri-

    mido, conseqncias negativas podem surgir e

    certamente afetam o sistema de ar e as ferramen-tas que se utilizaro desse ar.

    Classes de qualidade de ar comprimido

    conforme DIN ISO 8573-1A qualidade do ar comprimido est dividida em

    diferentes classes atendendo s necessidades de

    sua aplicao. Isso ajuda o usurio a denir as

    suas necessidades e selecionar os componentes

    de condicionamento especcos.

    A norma est baseada nas especicaes dos

    fabricantes, os quais determinam os valores

    limitantes permissveis com referncia pureza

    do ar para os sistemas de ar comprimido de seus

    equipamentos.

    A norma DIN ISO 8573-1 dene as classes de

    qualidade do ar comprimido com referncia a:

    Tamanho e densidade das partculas3

    Denio de valores mximos de tamanho e

    concentrao de partculas slidas que o ar

    comprimido pode conter.

    Contedo de leo3

    Denio da quantidade residual de asperso de

    leo e hidrocarboneto que o ar comprimido podeconter.

    Ponto de vapor da presso3

    Denio da temperatura mnima na qual o ar

    comprimido pode ser esfriado sem precipitao

    do vapor de gua contido como produto de con-

    densao. O ponto de vapor de presso varia com

    a presso atmosfrica.

    Impurezas no ar

    Ambiente Mdia mg/m3

    Limite mg/m3

    Natural 15 50

    Cidades 50 100

    rea Industrial 100 500

    rea de produo 200 900

    Classe

    Mx. gua residual Mx. p residualMx. leo contido

    mg/m3gua residual g/m3Presso ponto

    vapor CConcentrao de p

    mg/m3Tamanho de partculas

    mg/m3

    1 0,003 - 70 0,1 0,1 0,01

    2 0,117 - 40 1 1 0,1

    3 0,88 - 20 5 5 1

    4 5,953 + 3 8 15 5

    5 7,732 + 7 10 40 25

    6 9,356 + 10 - - -

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    13/30

    Tecnologia de ar comprimido14

    Partculas slidas no ar comprimido3

    Eccia do uso de ar comprimido em sistemas

    pneumticos: p e outras partculas produzem

    abraso.

    Se as partculas formam uma pasta em conjunto

    com o leo ou graxa, esse efeito (abraso) ser

    reforado. Em particular, partculas sicamente

    prejudiciais e partculas quimicamente agressivas

    podem se tornar um problema.

    leo no ar comprimido3

    O uso de leo reutilizado em um sistema pneum-

    tico, por tornar-se mais resinoso, tem como conse-

    qncia a reduo do dimetro da mangueira e ato bloqueio do sistema de fornecimento de ar.

    gua no ar comprimido3

    A gua promove a corroso nos sistemas pneum-

    ticos favorecendo o aparecimento de vazamentos

    na rede. Nas ferramentas pneumticas, ela di-

    culta a lubricao dos componentes, resultando

    em defeitos mecnicos. Em baixas temperaturas a

    gua pode congelar dentro da rede de forneci-

    mento de ar comprimido e causar danos por

    congelamento da rede, reduo da passagem de ar

    nas mangueiras e bloqueio do fornecimento de ar.

    Por isso, o condicionamento do ar comprimido

    importante e tem as seguintes vantagens:

    ResfriamentoTodos os processos de compresso geram calor. O

    aumento de temperatura depende da presso de

    sada do compressor. Quanto mais alta a presso

    de sada, mais alta ser a temperatura de com-

    presso. As normas de preveno de acidentes

    especicam que a temperatura de sada de com-

    presso no deve exceder um valor denido (nor-

    malmente entre 160 C e 200 C). Por essa razo,

    a maior parte do calor de compresso deve serdissipada. Temperaturas excessivas do ar compri-

    mido so um risco ao sistema e ao operador,

    porque uma pequena parte do leo utilizado para

    lubricao entra na circulao de ar comprimido

    na forma de leo residual durante a compresso.

    Esse leo residual inamvel. Sendo assim,

    possvel que ocorra um incndio na rede de ar ou

    no compressor.

    De certas temperaturas em diante, o ar compri-

    mido altamente explosivo, visto que contm

    muito mais oxignio por volume que ar ambiente.

    Presena de gua no ar

    Temperaturas negativas Temperaturas positivas

    Ponto de vaporC

    Umidade mx.g/m3

    Ponto de vaporC

    Umidade mx.g/m3

    Ponto de vaporC

    Umidade mx.g/m3

    - 5 3,2380 0 4,868 5 6,790

    - 10 2,1560 10 9,356

    - 15 1,3800 15 12,739

    - 20 0,8800 20 17,148

    - 25 0,5500 25 22,830

    - 30 0,3300 30 30,078

    - 35 0,1980 35 39,286

    - 40 0,1170 40 50,672

    - 45 0,0670 45 64,848

    - 50 0,0380 50 82,257

    - 55 0,0210 55 103,453

    - 60 0,0110 60 129,020- 70 0,033 70 196,213

    - 80 0,0006 80 290,017

    - 90 0,0001 90 417,935

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    14/30

    Tecnologia de ar comprimido 15

    SecagemO ar atmosfrico contm certa quantidade de

    vapor de gua. O contedo varia dependendo do

    tempo e do lugar e conhecido como umidade

    atmosfrica. A qualquer temperatura, um volume

    especco de ar pode conter somente uma quan-

    tidade limitada de vapor de gua. Se a tempera-

    tura aumentada, mais gua por volume pode ser

    armazenada. Se a temperatura baixada, o vapor

    de gua j no pode ser retido, ento precipita na

    forma de condensao.

    O volume de vapor de gua conhecido como

    umidade. Esse termo cobre as seguintes condi-

    es subordinadas:

    Umidade mxima3

    Umidade absoluta3

    Umidade relativa3

    Ponto de vapor atmosfrico3

    Ponto de presso do vapor3

    Umidade mxima f3 max[g/m3]

    A umidade mxima fmax(quantidade saturada)

    denida como o volume mximo de vapor de gua

    que 1 m3de ar pode conter a uma certa tempera-

    tura.

    Umidade absoluta f [g/m3 3]

    A umidade absoluta f denida como o volume de

    vapor de gua atualmente contido em 1 m3de ar.

    Umidade relativa 3 [%]

    A umidade relativa est denida como a razo

    entre a umidade absoluta e a umidade mxima.

    Considerando que a umidade mxima fmax tem-

    peratura-dependente, a umidade relativa varia

    com a temperatura, at mesmo se a umidade

    absoluta permanece constante. Enquanto o ar

    esfriado at o ponto de vapor, a umidade relativa

    aumenta a 100%.

    Ponto de vapor atmosfrico [C]3

    O ponto de vapor atmosfrico denido como a

    temperatura at a qual o ar atmosfrico (1 barabs)

    pode ser resfriado sem precipitao de gua. O

    ponto de vapor atmosfrico de importncia

    secundria nos sistemas de ar comprimido.

    Ponto de presso do vapor [C]3

    O ponto de presso do vapor denido como a

    temperatura at a qual o ar comprimido pode ser

    resfriado sem precipitao da condensao.

    O ponto de presso do vapor dependente da

    presso da descarga. Se a presso cai, o ponto

    de presso do vapor tambm cai. So usados

    diagramas para determinar o ponto de presso

    do vapor do ar comprimido depois da compres-

    so.

    O ar sempre contm gua na forma de vapor.

    Considerando que o ar compressvel e a gua

    no , a gua precipitar na forma de produto da

    condensao durante a compresso.

    A umidade mxima do ar depende da tempera-

    tura e do volume. Em nenhum momento depende

    da quantidade.

    Mtodos de secagem do ar3

    O ar comprimido pode ser secado atravs de

    mtodos diferentes. Os seguintes mtodos so

    possveis:

    Condensao:3 a secagem do ar pela separa-

    o da gua com temperatura mais baixa que

    a do ponto de vaporDifuso:3 a secagem do ar pela transferncia

    de molculas

    Absoro:3 a secagem do ar atravs de desu-

    midicao

    Mtodos por condensao3

    A separao da gua atravs da condensao

    possvel com os seguintes mtodos:

    Alta compresso3

    Processo criognico (de baixa temperatura)3

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    15/30

    Tecnologia de ar comprimido16

    Secagem por alta compresso3

    No caso de alta compresso, o ar comprimido

    acima da presso exigida antes de ser resfriado e

    descomprimido presso de trabalho.

    Princpio de trabalho:com o aumento da presso

    e decrscimo do volume, o ar armazena cada vez

    menos gua. Durante a fase de pr-compresso e

    com alta presso, uma quantidade muito grande

    de condensao precipitada. O produto da

    condensao retirado promovendo a reduo

    da umidade absoluta do ar. Ento o ar que foi

    altamente comprimido anteriormente agora

    descomprimido e a umidade relativa com a pres-

    so do ponto de vapor cai.

    Esse processo tem as seguintes caractersticas:

    Tcnica simples com volume xo de uxo3

    Nenhum equipamento criognico (de resfria-3

    mento) e de secagem muito elaborado

    Econmico somente para volumes pequenos3

    de fornecimento

    Alto consumo de energia3

    Secagem criognica (por baixas temperaturas)3

    Ao diminuir as temperaturas, a capacidade do ar

    para armazenar gua reduzida. Para reduzir seunvel de umidade, o ar comprimido pode ser

    resfriado a baixas temperaturas atravs de um

    secador criognico.

    Princpio de trabalho:o ar comprimido res-

    friado por um uido criognico em um trocador

    de calor. Atravs desse processo, o vapor de gua

    precipita na forma de condensao. O volume

    condensado varia conforme as diferenas de

    temperaturas do ar comprimido de entrada e de

    sada.

    Esse processo tem as seguintes caractersticas:Alta ecincia econmica3

    Alta ecincia de secagem3

    Baixa perda de presso no secador3

    Secagem por difuso3

    O princpio do secador de diafragma est base-

    ado no fato de que a gua penetra em uma bra

    oca especialmente coberta com velocidade

    20.000 vezes mais rpida que o ar. O secador de

    diafragma consiste de um diafragma com feixe de

    milhares de bras ocas. Essas bras ocas so

    feitas de plstico rgido resistente a temperatura

    e a presso. Sua superfcie interna coberta por

    uma camada extremamente na de um segundo

    tipo de plstico. As bras ocas (diafragmas) so

    encaixadas dentro de um tubo de tal forma que

    os canais internos das bras so mantidos aber-

    tos at seu nal.

    Princpio de trabalho: o ar comprimido mido ui

    por dentro das bras ocas (uxo interno). O

    vapor de gua contido no ar comprimido sai pelas

    paredes dessas bras. Do uxo principal (de ar

    seco) do compressor, uma corrente de ar expur-

    gada e descomprimida. Visto que a umidade

    atmosfrica mxima depende do volume, a umi-

    dade atmosfrica relativa cai e o ar expurgado se

    torna muito seco.

    O uxo/corrente de ar seco expurgado ao redor

    das bras assegura a concentrao do vapor de

    gua. A corrente de ar expurgada pode escapar

    sem ser ltrada, por isso o secador de diafragma

    requer um ltro onde so depositadas as partcu-

    las de at 0,01 m. No caso de instalao desse

    ltro diretamente depois do compressor, o ltro

    requer precipitador contra uxo tipo ciclone.

    Esse processo tem as seguintes caractersticas:

    Reduzida contaminao do ar3

    Baixa perda de presso no secador3

    Construo compacta3

    Secador pode ser instalado como parte do3

    sistema fornecedor de ar

    No requer manuteno3

    No h parte mvel no secador3

    No h depsito de condensao3

    No h custo de energia adicional3

    Silencioso3

    No requer produto refrigerante3

    No h mecanismo motriz3

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    16/30

    Tecnologia de ar comprimido 17

    Secagem por absoro3

    No caso de secagem por absoro, o vapor de

    gua eliminado por uma reao qumica com

    um agente dessecativo higroscpico (que identi-

    ca a umidade do ar). Como a capacidade de

    absoro do agente dessecativo diminui com o

    tempo, ele tem que ser renovado periodicamente.

    H diferenas entre trs tipos de dessecativo. Os

    dessecativos solveisliquidicam com absoro

    progressiva.

    Os dessecativos slidos e lquidosreagem com o

    vapor de gua sem mudar o efeito de ao.

    Princpio de trabalho:no caso de absoro, o ar

    comprimido ui de cima para baixo atravs de

    uma camada de agente dessecativo. Por esse

    meio, uma parte do vapor de gua carregada

    pelo dessecativo. Um conversor escoa o vapor de

    gua condensado para um reservatrio no cho.

    Dessa forma, a presso do ponto de vapor cai de

    8 a 12%. As caractersticas deste processo so:

    Baixa temperatura de entrada3

    Alto efeito corrosivo do agente3

    O ar comprimido seco pode levar o agente3

    dessecativo para o interior do sistema de

    fornecimento de ar, causando corroso consi-

    dervel

    No h necessidade de nenhum abasteci-3

    mento externo de energia

    Instalao do secador3

    Existem duas possibilidades bsicas para instalar

    um secador de ar comprimido, as quais tm suas

    prprias caractersticas:

    Antes do reservatrio de ar (entrada)3

    Depois do reservatrio de ar (sada)3

    Instalao antes do reservatrio3

    Vantagens:

    Ar seco no reservatrio3

    Sem precipitao de gua no reservatrio3

    Qualidade uniforme do ar comprimido3

    A presso do ponto de vapor permanece3

    inalterada at mesmo no caso de consumo

    abrupto de grandes volumes

    Desvantagens:

    O secador deve ser dimensionado para suprir3o volume efetivo total de fornecimento do

    uxo do compressor

    No caso de baixo consumo, o secador fre-3

    qentemente subdimensionado

    Secagem intermitente do ar comprimido3

    Isto fora o secador3

    No possvel a secagem parcial de um uxo3

    necessrio de ar

    Alto volume de condensao de gua3

    Em fbricas que possuam mltiplos compres-3

    sores, cada compressor requer um secador

    6 Mtodo de secagem de ar comprimido

    Tipo de secagem Mtodo Agente de secagem

    Condensao Alta compressoResfriamento

    Difuso Diafragma / membrana

    Absoro Absoro Agente de secagem slidoSolvente dessecativoLquido dessecativo

    Adsoro Regenerao friaRegenerao interna aquecidaRegenerao externa aquecida

    Regenerao a vcuo

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    17/30

    Tecnologia de ar comprimido18

    Instalao depois do reservatrio3

    Vantagens:

    Favorvel dimensionamento do secador3

    O secador pode ser dimensionado para suprir3

    o consumo necessrio de ar comprimido ou

    secar s um uxo parcial necessrio de ar

    comprimido

    Volume do uxo no intermitente3

    Ar comprimido de entrada com baixa tempera-3

    tura, o ar comprimido ter a oportunidade de

    resfriar-se mais adiante dentro do reservatrio

    Baixo volume de condensao3

    Desvantagens:

    A condensao ocorre no reservatrio risco3

    de corroso

    No caso de consumo abrupto de alto volume,3

    o secador forado demais

    A presso do ponto de vapor do ar compri-3

    mido aumenta

    Na maioria dos casos, recomendado instalar o

    secador depois do reservatrio de ar comprimido.

    Razes especialmente econmicas favorecem

    essa deciso. Normalmente, pode-se instalar um

    secador pequeno que utilizado para temperatu-

    ras mais altas.

    Descarte do produto da condensao3

    Onde quer que haja um depsito para a armaze-

    nagem do produto da condensao no sistema de

    ar comprimido, este tem que ser desviado de

    alguma maneira. Se isso no for feito, o uxo de

    ar carregar de volta essa condensao para o

    sistema de ar.

    Devido a seu alto grau de contaminao pela

    condensao de poluentes, esse material se torna

    altamente prejudicial ao meio ambiente e tem queser descartado prossionalmente e com respon-

    sabilidade ambiental.

    FiltragemConhecimento de diversos fatores, como p.ex. a

    quantidade de ar, extremamente necessrio

    para a seleo de um ltro adequado em um

    sistema de ar comprimido. So eles:

    Capacidade de separao do ltro3

    Concentrao de partculas3

    Queda de presso3

    Volume do uxo de ar3

    Capacidade de separao do ltro3

    A capacidade de separao do ltro indica a

    diferena na concentrao de partculas sujas

    antes e depois do ltro. A capacidade de separa-o do ltro medida pela ecincia do ltro.

    Por isso, o ltro tem sempre que especicar o

    tamanho mnimo dos gros/impurezas (em

    microns - m) que ele capaz de eliminar.

    Concentrao de partculas3

    A concentrao de partculas normalmente

    medida pelo peso contido por volume de ar com-

    primido (/m3). No caso de baixas concentraes, a

    concentrao determinada contando as partcu-

    las por unidade de volume (Z/cm3

    ). Em particular,a capacidade de separao dos ltros de alto

    desempenho determinada contando as partcu-

    las por unidade de volume. O esforo para medir

    com suciente preciso o peso por unidade de

    volume seria muitssimo alto.

    Queda de presso3

    A queda de presso a variao da presso

    devido uidez antes e depois do ltro. A queda

    de presso no ltro aumentada pelo acmulo

    de p e partculas sujas no ltro.

    A queda de presso para elementos de ltro

    novos ocorre entre 0,02 e 0,2 bar, dependendo

    do tipo de ltro.

    O limite economicamente permissvel da queda

    de presso ocorre em aproximadamente em 0,6

    bar. Para determinar a queda de presso, os

    ltros so normalmente equipados com um

    medidor que indica a diferena de presso. Se a

    queda de presso exceder o limite denido, o

    ltro deve ser limpo ou o elemento de ltro deve

    ser substitudo.

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    18/30

    Tecnologia de ar comprimido 19

    Volume de uxo3

    O volume mximo de uxo de ar de um ltro

    sempre refere-se ao valor da presso bsica

    pg = 7 bar.

    Variao de presso muda o volume mximo de

    uxo do ltro. As mudanas do volume de uxo

    podem ser calculadas facilmente usando-se os

    fatores de converso apropriados.

    Tipos de ltro3

    Dependendo do acmulo de impurezas e da quali-

    dade de ar comprimido exigida, os seguintes

    tipos de ltro so usados:

    Precipitador tipo ciclone3Filtro preliminar3

    Filtro de alto desempenho3

    Filtro de carvo ativado3

    Esses ltros so freqentemente utilizados em

    combinao entre si.

    Precipitador tipo ciclone3

    Um precipitador tipo ciclone trabalha baseado no

    princpio de inrcia de massa. Consiste em um

    inserto vrtex (como o centro de um ciclone) e

    um dispositivo de coleta.O inserto vortex construdo de tal forma que

    faz com que o ar comprimido entre em movi-

    mento circular. Componentes do ar (slidos e

    lquidos) so, por inrcia de suas massas, impeli-

    dos contra a parede interna do dispositivo de

    coleta. Esse processo separa as partculas pesa-

    das de impurezas, bem como as gotculas de

    gua. O material separado ui atravs de um

    deetor de desvio que puxa o uxo de ar

    enviando o lquido depositado e partculas para

    dentro do reservatrio coletor. Do dispositivo decoleta, os materiais / impurezas separados

    podem ser escoados automtica ou manualmente

    e assim descartados e/ou reciclados por pros-

    sionais capacitados.

    As caractersticas desse tipo de secador so:

    Separao quase que completa da gua3

    Filtragem de partculas pesadas de impurezas3

    A velocidade do uxo de ar aumenta a capaci-3

    dade de ltragem

    Filtro preliminar3

    Este tipo de ltro elimina impurezas slidas

    contidas no ar comprimido de tamanho aproxi-

    mado at 3 m, enquanto leo e gua so elimi-

    nados somente em pequenas quantidades. Con-

    tudo, os ltros preliminares aliviam a carga dos

    ltros de alto desempenho e secadores no caso

    de condies muito drsticas de impurezas.

    Se no h alta necessidade com relao quali-

    dade do ar comprimido, este pode fazer a ltra-

    gem sem a necessidade de um ltro no.

    Princpio de trabalho:os ltros preliminares

    trabalham baseados no princpio de ltragem de

    superfcie. Eles tm efeito puramente de peneira.

    Os tamanhos de seus poros indicam o tamanho

    mnimo de partculas que podem ser ltradas. As

    impurezas permanecem na superfcie externa do

    elemento ltrante.

    O uxo de ar passa atravs do ltro no sentido de

    dentro para fora. Dessa forma, uma reverso no

    sentido do uxo de ar far com que as partculas

    de impurezas depositadas entupam a parte

    interna do elemento ltrante. O acmulo de

    partculas slidas na superfcie do ltro impedir

    totalmente a efetiva ltragem do ar.

    Sua caracterstica principal :

    Pode ser reutilizado, visto que as partculas3

    separadas permanecem na superfcie do

    elemento ltrante, o qual pode ser limpo.

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    19/30

    Tecnologia de ar comprimido20

    Filtro de alto desempenho3

    Se um processo necessita de alta qualidade do ar

    comprimido, ento ltros de alto desempenho

    tambm so necessrios.

    Eles reduzem o leo residual contido no ar com-

    primido para 0,01 mg/m3e por isso podem pro-

    duzir e fornecer tecnicamente o ar comprimido

    sem leo. As partculas de impurezas de at 0,01

    m so ltradas com ecincia de 99,9999%.

    Trs mecanismos-chave cooperam para esse

    desempenho so eles:

    Contato direto:3 Partculas grandes e gotas de

    lquidos tm contato direto com as bras do

    material ltrante e so retidas.

    Impacto:3 Partculas e gotas batem nas bras

    do material ltrante e rebatem, desviando-se

    de seu uxo normal e ento so absorvidas

    pela prxima bra.

    Difuso:3 Partculas pequenas e muito peque-

    nas se agregam, de acordo com a lei de movi-

    mento molecular, formando assim partculas

    de maior tamanho, as quais so eliminadas.

    Princpio de trabalho:ltros de alto desempenho

    trabalham com base no princpio de ltragem de

    profundidade.

    Filtros de profundidade consistem em bras

    muito nas que formam uma textura porosa. A

    separao de partculas acontece durante o

    percurso que o ar comprimido faz sobre o ele-

    mento de ltro. O uxo de ar circula, nos ltros

    de profundidade, de dentro para fora. O leo e a

    gua so depositados nas ls das bras enquanto

    o ar ui pelo ltro. O uxo de ar direciona o vapor

    e as gotas maiores, atravs do ltro, para fora.

    Pela fora de gravidade, a condensao cole-

    tada para um reservatrio do ltro.

    As suas caractersticas so:

    Separao de quase 100% do leo em estado3

    de uido. Vapores de leo no so separados.

    A ecincia de ltragem cai com o aumento da3

    temperatura de trabalho.

    O aumento de temperatura de +20 C a +30 C

    sempre permitir a entrada de 5 vezes mais

    uxo de leo pelo ltro

    Pode ser reciclado3

    Filtro de carvo ativado3

    Depois da aplicao de ltros de alto desempe-

    nho e secadores, a tcnica de ar comprimido sem

    a presena de leo ainda conter a presena de

    hidrocarboneto, como tambm vrios odores e

    aromas. Essas substncias residuais podem

    provocar, em muitas aplicaes de ar compri-

    mido, problemas de produo, desvantagens de

    qualidade e aborrecimentos causados pelo mau

    cheiro. Um ltro de carvo ativado remove do ar

    comprimido os vapores de hidrocarboneto. O

    resduo de leo contido no ar comprimido pode

    ser reduzido em at 0,005 mg/m3.

    Nesse caso, a qualidade do ar comprimido ser

    melhor que a necessria para a respirao, con-

    forme a norma DIN 3188.

    Princpio de trabalho:a ltragem do ar compri-

    mido por adsoro um processo puramente

    fsico. Os hidrocarbonetos so atrados, atravs

    de foras adesivas, para o carvo ativado.

    No h nenhuma reao qumica. O ar compri-

    mido seco e pr-ltrado ui por um elemento de

    ltro (com vincos/pregas) com carvo ativado. O

    ar comprimido se movimenta pelo elemento de

    ltro de dentro para fora.

    Caractersticas prprias:

    Filtragem preliminar requerida. O ltro de3

    carvo ativado sempre requer um ltro de alto

    desempenho e secador. O ar comprimido

    contaminado destri a adsoro e reduz o

    efeito do ltro

    Sem reutilizao. O ltro de carvo ativado no3

    pode ser reutilizado. Tem que ser substitudo

    quando certo nvel de saturao alcanado

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    20/30

    Tecnologia de ar comprimido 21

    5Dimensionamento do

    sistema de ar comprimidoInvariavelmente, o usurio deve determinar a

    provvel necessidade de ar comprimido antes de

    iniciar o dimensionamento de um sistema de ar

    comprimido. Isso requer consideraes da aplica-

    o prtica dos equipamentos que sero conecta-

    dos a esse sistema (p.ex.: as ferramentas pneu-

    mticas), bem como a quantidade dos

    equipamentos. Quando essa informao estiver

    disponvel, ento podem ser determinados o

    nmero e tamanho do compressor e reservatriosde ar comprimido.

    Demanda de ar comprimido3

    O primeiro passo para o dimensionamento cor-

    reto de um compressor e do sistema de forneci-

    mento de ar comprimido obter o valor do con-

    sumo total de ar comprimido necessrio para o

    funcionamento da rede e assim, como resultado,

    obter o volume de fornecimento de ar exigido do

    compressor. Os valores de consumo individuais

    de ar comprimido dos equipamentos so soma-

    dos e adaptados s condies de trabalho apli-

    cando alguns fatores multiplicadores.

    Dessa forma, o compressor pode ser selecionado

    de acordo com o volume de fornecimento deter-

    minado/necessrio.

    O dimensionamento da rede um processo

    semelhante. Primeiramente, o tipo e o nmero de

    equipamentos que sero disponibilizados ao

    longo de uma rede devem ser especicados e

    determinados. O consumo de ar comprimido de

    cada equipamento deve ser somado e adaptadocom os fatores multiplicadores apropriados. Com

    base no resultado nal, o usurio pode ento

    dimensionar o dimetro da tubulao da rede

    correspondente.

    Importante:perdas por vazamentos tambm

    devem ser levadas em conta quando o consumo

    de ar comprimido for determinado.

    Consumo total de ar comprimido3

    O consumo total terico de ar comprimido o

    total do consumo de ar comprimido dos equipa-

    mentos automticos e dos demais

    equipamentos conectados rede de ar. Porm,

    somente o consumo total de ar comprimido

    desses equipamentos no suciente para o

    dimensionamento do compressor e da rede de

    fornecimento, pois outras consideraes adicio-

    nais devem ser levadas em conta. Para calcular e

    obter o consumo total de vrios equipamentos e

    determinar o volume de fornecimento realmente

    necessrio de um compressor, o usurio tem que

    considerar os seguintes fatores adicionais, como:

    Perdas3

    Reservas3

    Erros de clculo3

    Perdas3

    Entende-se por perdas a fuga de ar comprimido

    ocorrida por vazamento e/ou atritos que ocorrem

    entre todas as partes do sistema de ar compri-

    mido. No caso de um sistema de ar comprimido

    novo, o usurio tem que estimar que aproximada-

    mente 5% do volume total de fornecimento con-siste em perdas. A experincia mostra que as

    perdas de ar provenientes de vazamento e/ou

    atrito aumentam com o tempo de vida das instala-

    es do sistema de ar. Para as redes de ar anti-

    gas, o percentual dessas perdas pode chegar at

    25%.

    Reserva3

    O dimensionamento de um sistema de ar compri-

    mido est baseado no consumo estimado de ar

    comprimido em um determinado momento. Aexperincia mostra que o consumo de ar aumenta

    gradativamente. Por isso, recomendado estimar

    tambm, no clculo de dimensionamento do

    compressor e da rede de fornecimento, a inclu-

    so de extenses na rede para curto e mdio

    prazos. Se esses fatores no forem considerados

    no dimensionamento, futuras e necessrias exten-

    ses causaro, certamente, despesas desnecess-

    rias. Dependendo das perspectivas futuras, reser-

    vas de at 100% podem ser projetadas.

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    21/30

    Tecnologia de ar comprimido22

    Erros de clculo3

    Apesar de clculos cuidadosos, em alguns casos

    o dimensionamento estimado do sistema de ar

    comprimido falho. O valor exato do consumo de

    ar raramente pode ser determinado devido s

    condies marginais e circunstncias normal-

    mente obscuras.

    Quando um sistema de ar comprimido subdi-

    mensionado e deve ser estendido em uma fase

    posterior com despesas extras (tempos de manu-

    teno de mquina), o usurio deveria incluir um

    percentual extra de 5% a 15% para erros de

    clculo.

    O volume exigido para fornecimento de ar incluir

    ento: o consumo total determinado para os

    equipamentos, +5% para perdas, +10% para

    reservas e +15% para erros de clculo.

    Tamanho de compressorA deciso bsica durante a escolha do compressor

    adequado refere-se ao tipo de compressor. Para

    quase todos os campos de aplicao das ferra-

    mentas pneumticas, o compressor de parafuso

    ou compressor de pisto a escolha mais correta.

    Para certas aplicaes, os compressores deparafuso so recomendados particularmente no

    caso de:

    Longos perodos de funcionamento3

    Alto consumo de ar comprimido sem altos3

    picos de carga

    Grandes volumes de fornecimento3

    Fluxo de volumes contnuo3

    Capac. de compresso de 5 a 14 bar3

    Compressores de parafuso so a escolha perfeita

    em sistemas de compressores compostos. Para

    altos volumes de fornecimento, o compressor de

    parafuso a escolha mais econmica.

    Compressores de pisto tambm tm seus cam-

    pos especcos de aplicao. Eles complementam

    os compressores de parafuso.

    Seus pontos fortes so:

    Demanda de ar intermitente3

    Picos de carga3

    Mudanas freqentes de carga3

    Baixos volumes de fornecimento3

    Capac. de compresso at 35 bar3

    Os compressores de pisto so indicados para

    consumo de ar comprimido utuante e com picos

    de demanda. Eles podem ser usados como

    mquinas de picos de demanda em um sistema

    composto de compressor. No caso de freqentes

    mudanas de demanda, o compressor de pisto

    a melhor escolha. No caso de baixos volumes

    de fornecimento, o compressor de pisto mais

    econmico que o de parafuso. Se utuao no

    consumo de ar comprimido esperada e a exten-

    so da rede est planejada para o futuro, ento

    um compressor necessrio para operao

    largamente intermitente. Nesse caso, um com-

    pressor de pisto seria a escolha lgica. Se o

    volume de fornecimento do compressor puder

    garantir a demanda de ar comprimido constante,

    o usurio deve optar por um compressor de

    parafuso. Compressores de pisto trabalham em

    regime intermitente.

    Eles no tm perodos ociosos. Devido a sua

    reduzida lacuna de aplicao e seu reservatrio

    relativamente pequeno, os compressores de

    parafuso tm que funcionar automaticamente

    devagar para evitar que o motor tenha muitos

    ciclos de trabalho.

    A escolha certa de um sistema de ar no deveria

    depender do preo de compra, o qual se paga

    muito rapidamente em funo da economia com

    os custos operacionais. Esses custos (operacio-

    nais) no s incluem os custos atuais com ener-

    gia para a gerao de ar comprimido, mas tam-

    bm os custos inteis.

    Presso mxima do compressor3

    As bases para a presso mxima (presso de

    corte para funcionamento) so as diferenas(entre as presses mxima e mnima) do contro-

    lador do compressor a mxima presso de

    trabalho exigida pelo equipamento consumidor

    de ar comprimido (p.ex.: ferramentas pneumti-

    cas) e o total das perdas de presso no sistema.

    A presso fornecida, a qual utua entre a presso

    mxima e a presso mnima, deve ser, por todo o

    tempo, substancialmente mais alta que a presso

    de trabalho dos equipamentos conectados ao

    sistema.

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    22/30

    Tecnologia de ar comprimido 23

    Visto que sempre existem perdas de presso em

    sistemas de ar comprimido, o usurio tem que

    levar em conta as perdas de presso que so

    causadas pelos diferentes componentes do sis-

    tema de ar comprimido.

    Os seguintes valores para perdas de presso

    tm que ser levados em conta durante a deni-

    o da presso de corte de funcionamento do

    compressor:

    Sistemas bsicos de fornecimento de ar com-3

    primido deveriam ser projetados de tal forma

    que o total das perdas de presso na rede de

    fornecimento no exceda 0,1 bar

    No caso de grandes e amplas redes de forneci-3

    mento de ar comprimido, por exemplo: em

    minas, pedreiras ou em grandes edifcios, uma

    queda de presso de at 0,5 bar permissvel

    Condicionamento de ar comprimido via seca-3

    dor ou secador de diafragma com ltro at 0,6

    bar

    Secador de adsoro com ltro at 0,8 bar3

    Precipitador ciclone at 0,05 bar3

    Filtros geralmente at 0,6 bar. (A queda de3

    presso em ltros aumenta durante a aplica-

    o por contaminao. O especicado o

    limite ao qual o elemento do ltro tem que ser

    substitudo vida til)

    O diferencial para compressores de parafuso 3

    de 0,5 a 1,0 bar

    O diferencial para compressores de pisto3

    pmax de -20%

    Reservas. Durante operao pode haver sem-3

    pre perdas de presso imprevistas nos siste-

    mas de ar comprimido. Por isso, o usurio

    sempre deve planejar a reserva suciente de

    presso para evitar perdas de fora no sistema

    Presso de trabalho3

    A presso de trabalho dos equipamentos de ar

    comprimido deve ser mantida durante todo o

    tempo. O desempenho de um equipamento de ar

    comprimido ca comprometido mais que propor-

    cionalmente quando a presso do sistema cai

    abaixo da presso de funcionamento do equipa-

    mento. Se alguns equipamentos de baixa demanda

    de ar comprimido requerem uma presso de

    trabalho substancialmente mais alta que a maioria

    dos demais equipamentos, o usurio deve instalar

    um segundo compressor, menor, com sistema de

    fornecimento de ar comprimido separado e com

    presso de corte apropriadamente mais alta. Isso

    porque uma desnecessria supercompresso do

    uxo volumtrico principal do sistema de ar com-

    primido acarretar custos considerveis. Esses

    custos adicionais justicam na maioria dos casos a

    instalao de um segundo compressor para forne-

    cimento de ar comprimido. O sistema separado

    rapidamente se pagar, reduzindo assim os custos

    operacionais.

    Sistemas de compressores mltiplos3

    Para equipamentos de ar comprimido com con-

    sumo utuante alto no recomendado instalar

    somente um nico compressor grande. Nesse

    caso, a alternativa um sistema de compressor

    composto que consiste em vrios compressores.

    Os resultados e a conana operacional so

    aumentados com ecincia econmica mais alta.

    Um ou vrios compressores garantem a demanda

    contnua bsica de ar comprimido (carga bsica).Se a demanda aumentar, os compressores adicio-

    nais entram em funcionamento um depois do

    outro (carga intermediria e pico de carga) at

    que o volume de fornecimento garanta a

    demanda. Se a demanda diminui, eles param de

    funcionar novamente um depois do outro. Os

    benefcios fundamentais de um sistema com-

    posto so:

    Conana operacional3

    Opes favorveis de manuteno3

    Ecincia econmica3

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    23/30

    Tecnologia de ar comprimido24

    Operaes que dependem em grande parte de ar

    comprimido podem garantir seus fornecimentos

    atravs de um sistema de compressor composto.

    Se um compressor ca defeituoso ou requer

    conserto ou manuteno, os outros compressores

    assumem o fornecimento de ar.

    Vrios compressores pequenos podem ser mais

    bem adaptados s necessidades de consumo de

    ar comprimido que um compressor grande.

    Essa situao compe uma melhor e mais alta

    ecincia para o sistema.

    Se somente uma parte da carga operacional

    requerida, os custos operacionais de um com-

    pressor grande no so considerados, mas sim,

    somente os baixos custos operacionais dos com-

    pressores auxiliares menores conectados ao

    sistema composto.

    Volume do reservatrioOs reservatrios de ar comprimido so dimensio-

    nados de acordo com o volume de fornecimento

    do compressor, o sistema de controle e o con-

    sumo de ar comprimido. Reservatrios de ar

    comprimido nos sistemas de fornecimento de ar

    comprimido tm vrias funes importantes.O compressor fornece o ar de acordo com a capa-

    cidade de armazenamento do reservatrio de ar.

    O consumo de ar comprimido pode ser garantido,

    por algum tempo, pela capacidade de armazena-

    mento desse reservatrio. O compressor no

    fornece ar comprimido durante o tempo que o

    reservatrio mantm estoque, mas sim, perma-

    nece em stand by (inrcia) e no consome

    energia eltrica. Alm disso, o consumo utuante

    de ar comprimido no sistema compensado e os

    picos de demanda so garantidos.

    O motor acionado menos vezes e seu uso ca

    reduzido. Possivelmente diversos reservatrios

    de ar comprimido podem ser necessrios para

    manter a capacidade de armazenamento su-

    ciente. Normalmente, as grandes redes e siste-

    mas de fornecimento de ar comprimido tm uma

    capacidade de armazenamento suciente.

    Nesse caso, o usurio pode instalar apropriada-

    mente um reservatrio menor. Devido ao seu

    especial princpio de funcionamento, os compres-

    sores de pisto geram um volume de uxo pul-

    sante. As variaes de presso interferem no

    desempenho dos diferentes equipamentos conec-

    tados rede. Particularmente interruptores de

    controle e sensores de medida reagem com os

    erros de um volume de uxo pulsante. O reserva-

    trio tem o propsito de aliviar os efeitos das

    variaes de presso. No caso de compressores

    de parafuso, essa funo desnecessria visto

    que eles geram um volume de uxo quase uni-

    forme/constante.

    O volume do reservatrio determinado com

    base nas especicaes dos fabricantes, as quais

    foram estabelecidas por experincia prtica.

    Sempre que possvel, o usurio deve selecionar

    os reservatrios da linha bsica. A presso

    mxima para a qual um reservatrio dimensio-

    nado deve, por motivo de segurana, estar a todo

    momento com pelo menos 1 bar a mais que a

    presso mxima produzida na sada do compres-

    sor. A vlvula de segurana denida / preparada

    com esse valor.

    O volume de fornecimento do sistema de ar

    comprimido pode ser considerado uma parte do

    volume do reservatrio.

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    24/30

    Tecnologia de ar comprimido 25

    Rede de arUm sistema centralizado de fornecimento de ar

    comprimido requer uma rede que alimente indivi-

    dualmente os equipamentos com ar comprimido

    necessrio. Para garantir uma operao segura e

    barata dos equipamentos, a rede tem que estar

    adaptada a certas condies:

    Volume de uxo suciente3

    Cada equipamento conectado rede deve ser

    alimentado a qualquer momento com o volume

    de uxo exigido.

    Presso de trabalho3

    Cada equipamento conectado rede deve ser

    alimentado a qualquer momento com a pres-

    so de trabalho necessria.

    Qualidade do ar comprimido3

    Cada equipamento conectado rede deve ser

    alimentado a qualquer momento com ar com-

    primido na qualidade exigida.

    Baixa queda de presso3

    Por questes econmicas, a queda de presso

    na rede deve ser to baixa quanto possvel.

    Conana operacional3

    O fornecimento de ar comprimido deve sergarantido com extrema segurana. No caso de

    danos tubulao, manutenes e consertos,

    a rede deve ter alternativas para que no seja

    necessrio seu fechamento completo.

    Normas de segurana3

    Todas as relevantes instrues de segurana

    devem ser seguidas incondicionalmente. As

    linhas de distribuio so instaladas pela

    planta inteira e por elas o ar fornecido a

    diversos equipamentos em curtas distncias.

    Se possvel, as redes de distribuio devemser instaladas em forma de anel (sistema

    fechado). Um sistema em forma de anel

    (fechado) aumenta a ecincia econmica e a

    conana operacional da rede.

    A queda de presso nas linhas de distribuio

    no deve exceder 0,03 bar.

    Sistema em forma de anel (fechado)3

    Um sistema em forma de anel tambm chamado

    de sistema de distribuio fechada. Nesse sis-

    tema, possvel fechar setores individuais da

    rede sem interromper o fornecimento de ar com-

    primido s outras reas. Isso assegura o forneci-

    mento de ar comprimido para a maioria dos

    equipamentos, at mesmo durante os consertos,

    manutenes e a instalao de extenses do

    sistema. Se o ar comprimido fornecido dentro

    de um sistema fechado de distribuio, esse ar

    tem que percorrer distncias mais curtas que no

    caso de um sistema de ramicaes (galhos). Por

    isso, a queda de presso ca reduzida. O dimen-

    sionamento de um sistema fechado pode ser

    calculado com a metade da tubulao de trans-

    porte e metade do volume de uxo.

    Sistema de ramicaes (galhos)3

    As linhas de distribuio so instaladas pela

    planta inteira e por elas o ar fornecido para os

    equipamentos em distncias curtas. Essas linhas

    tambm podem ser organizadas na forma de

    ramicaes ou galhos.

    A queda de presso nas linhas de distribuiono deve exceder 0,03 bar. Neste sistema, essas

    linhas se ramicam para grandes reas de distri-

    buio e terminam no equipamento pneumtico.

    Linhas de ramicaes individuais podem alimen-

    tar equipamentos que esto parte um dos

    outros (no necessariamente na mesma rea de

    trabalho). Tambm possvel programar uma

    linha inteira de fornecimento de ar comprimido

    atravs do sistema de ramicaes. Eles tm a

    vantagem de necessitar menos material que os

    sistemas em forma de anel (fechado). Sua des-vantagem, contudo, que eles tm que ser mais

    bem e mais amplamente dimensionados que os

    sistemas fechados, pois freqentemente causam

    perdas de presso severas.

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    25/30

    Tecnologia de ar comprimido26

    7 Sistema de distribuio em forma de anel (sistema fechado)

    7

    4

    6

    5

    3

    4

    2

    1

    9

    8 EWL-D017/P

    1. Compressor 6. Secador de ar2. Vlvula de parada 7. Linha principal3. Reservatrio de ar 8. Linha em anel (fechada)4. Dreno de condensao 9. Sada p/ fornecimento de ar5. Vlvula de segurana

    8 Sistema de distribuio ramicada (sistema de galhos)

    7

    4

    6

    5

    3

    42

    1

    9

    8

    EWL-D018/P

    1. Compressor 6. Secador de ar2. Vlvula de parada 7. Linha principal3. Reservatrio de ar 8. Linha ramificada4. Dreno de condensao 9. Sada p/ fornecimento de ar5. Vlvula de segurana

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    26/30

    Tecnologia de ar comprimido 27

    Rede de fornecimento

    Se possvel, as redes de fornecimento de arcomprimido devem ser instaladas em linha reta.

    Se os cantos no podem ser evitados completa-

    mente, eles no devem ser reforados por cotove-

    los ou ligaes em T.

    Curvas e conexes longas tm qualidades de

    uidez melhores e causaro menores quedas de

    presso. Tambm devem ser evitadas mudanas

    sbitas de dimetro das tubulaes por causa da

    grande queda de presso.

    Longas redes de fornecimento devem ser dividi-das em vrios setores, cada um equipado com

    uma vlvula de parada (shut-off) individual. A

    possibilidade de fechar partes do sistema

    particularmente importante para inspees,

    consertos e troca de operao. Uma segunda

    estao de compressor suprindo a rede de outra

    localizao pode ser possivelmente uma alterna-

    tiva e vantagem para grandes redes.

    Como resultado, o ar comprimido percorre distn-

    cias mais curtas e a queda de presso tende a ser

    menor. Redes principais e grandes redes de distri-buio tm que ser soldadas em conjunto, com

    uma nica conexo em V, que evita cantos vivos.

    Alm disso, a resistncia do uxo de ar na tubula-

    o ca reduzida e ambos, ltros e ferramentas,

    no cam sujeitos a prejuzos desnecessrios

    causados por resduos de solda (ferrugem).

    Redes de fornecimento sem secadores3

    A compresso do ar promove a eliminao da

    umidade contida no ar em forma de gotculas de

    gua (produto de condensao). Se o condiciona-

    mento do ar comprimido no feito por um

    secador de ar, o usurio tem que estar ciente que

    haver a presena de gua na rede inteira.

    Nesse caso, certas regras tm que ser observadas

    durante a instalao do sistema de ar, evitando

    assim os danos nos equipamentos pneumticos.

    Tubulaes com inclinao3

    As tubulaes devem ser instaladas com

    inclinao aproximada de 1,5 a 2 em direo

    ao uxo de ar.

    Linha principal vertical3

    A condensao da gua aparece quando o ar

    resfria e pode voltar para o reservatrio de ar

    comprimido.

    Dreno de condensao3

    Deve estar posicionado no ponto mais baixo

    do sistema de fornecimento de ar comprimido

    para fcil eliminao.

    Conexes da rede3

    Elas devem se ramicar na direo de uxo

    de ar.

    Sempre deve haver uma unidade de manuteno

    com um ltro, um dreno de gua e um redutor depresso instalados. Dependendo da aplicao do

    equipamento pneumtico, um lubricador tam-

    bm deveria estar disponvel.

    Redes de fornecimento com secadores3

    Com um secador de ar comprimido e com um

    sistema de ltro satisfatrio instalado no sistema

    de fornecimento de ar comprimido, o usurio

    pode trabalhar sem preocupaes relativas

    condensao da gua. Isso tambm reduz as

    despesas da instalao da rede. At certo ponto,os custos menores so argumentos sucientes

    para justicar a compra de um secador de ar

    comprimido.

    As caractersticas de uxo do ar comprimido3

    O ar comprimido em movimento est mais sujeito

    a regras fsicas diferentes do que o ar compri-

    mido parado / estacionrio. O volume do uxo

    calculado pela superfcie de percurso e pela

    velocidade. A frmula seguinte aplica-se transi-

    o do ar de um tubo para outro em uma secode corte:

    V = A1x v1= A2x v2

    A1 v2___=___ A2 v1

    V = volume do uxo

    A1, A2 = seco de corte

    v1, v2 = velocidade

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

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    Tecnologia de ar comprimido28

    Essa frmula mostra que a velocidade do uxo

    inversamente proporcional seco de corte. O

    movimento do uxo pode ser tambm linear ou

    turbulento (uxo de retorno e redemoinho).

    9 Linha de resistncia do uxo

    p

    p

    1p2

    q v

    p

    1

    2

    q v

    1

    2

    AT/VSZ

    272.0

    Linear

    Turbulento

    Fluxo linear3

    Um uxo linear denido como um movimentouniforme e retilneo onde as linhas de uxo so

    paralelas e alinhadas entre si. Um uxo linear

    conhecido por:

    Baixa queda de presso3

    Baixa transferncia de calor3

    Fluxo turbulento3

    Um uxo turbulento denido como um movi-

    mento de uxo indenido, onde as linhas de uxo

    no so alinhadas paralelamente uma com as

    outras, mas movem-se em todas as direes. Umuxo turbulento conhecido por:

    Alta queda de presso3

    Alta transferncia de calor3

    Linha de resistncia3

    De acordo com as leis da mecnica dos uidos, aqueda de presso p aumenta ao quadrado a

    reduo do volume do uxo. Em uma velocidade

    crtica, as mudanas de tipo de uxo de linear

    para turbulento, a linha de resistncia aumenta

    abruptamente. O dimensionamento da presso da

    tubulao aponta ento para a realizao de um

    movimento de uxo linear.

    Queda de presso no sistema de ar3

    O uxo de ar obstrudo a cada mudana de

    direo que ele deve fazer, seguindo o posiciona-mento da rede de fornecimento. Como

    conseqncia, h distrbios no movimento de

    uxo linear e a queda de presso ca acentuada.

    O nvel da queda de presso inuenciado pelos

    seguintes fatores e componentes da rede:

    Comprimento da tubulao3

    Dimetro interno da tubulao3

    Presso interna da rede3

    Ramicaes e cotovelos3

    Extenses3

    Vlvulas, acessrios e conexes3

    Filtros e secadores3

    Vazamentos3

    Qualidade da superfcie interna da tubulao3

    Para evitar uma queda de presso acentuada,

    esses fatores devem ser levados em conta

    quando uma rede de ar comprimido for projetada.

    Com o propsito de simplicar as resistncias de

    uxo dos diferentes acessrios, conexes e coto-

    velos, estes so convertidos aos comprimentos

    equivalentes da tubulao. Esses valores devemser acrescentados ao comprimento real da tubu-

    lao para obter a uidez do ar na tubulao. Na

    maioria dos casos, porm, todas as especica-

    es sobre acessrios, conexes e cotovelos j

    devem estar disponveis no comeo da fase de

    planejamento de uma rede. Por isso, a uidez no

    comprimento da rede L calculada multipli-

    cando o comprimento da tubulao pelo fator

    1,6.

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

    28/30

    Tecnologia de ar comprimido 29

    Fatores de correo da rede3

    Acessrios, cotovelos e conexes dobradasaumentam a resistncia de uxo de ar. Experin-

    cias prticas tm conduzido ao desenvolvimento

    e busca de fatores correspondentes ao fator de

    comprimento, os quais so includos como com-

    primento extra da tubulao (em metros) nos

    clculos de fornecimento dos sistemas de ar.

    10Regras de instalao do sistema de ar

    comprimido

    = ca. 30

    r

    d

    D

    r = 6d

    Errado

    Certo

    Instalao da tubulao

    Cotoveloem curva

    Conexoramificada

    Cotovelo 90Conexo em T

    Fluxo c/ caractersticas ruins

    EWL-D019/P

    Peas ou acessrios

    Correspondente ao comprimento linear em metros

    Para dimetros nominais de tubos ou peas

    DN 25 DN 40 DN 50 DN 80 DN 100 DN 125 DN 150

    Vlvula de parada shut-off 8 10 15 25 30 50 60

    Vlvula de membrana 1,2 2 3 4,5 6 8 10

    Vlvula de abertura 0,3 0,5 0,7 1 1,5 2 2,5

    Cotovelo 90 1,5 2,5 3,5 5 7 10 15

    Cotovelo curvo 90 - R = d 0,3 0,5 0,6 1 1,5 2 2,5

    Cotovelo curvo 90 = R = 2d 0,15 0,25 0,3 0,5 0,8 1 1,5

    Conexo em T 2 3 4 7 10 15 20

    Pea redutora D = 2d 0,5 0,7 1 2 2,5 3,5 4

  • 7/22/2019 manualpneumatica_arcomprimido

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    Tecnologia de ar comprimido30

    11 Dimensionamento da rede

    EWL-PN007/G

    100,083,075,0

    58,066,5

    50,041,533,025,016,512,5

    8,06,55,0 1/2"(13mm)

    3/4"(19mm)1"(25mm)

    1/4"(32mm) 11/2" (38mm)

    2"(50mm)

    2 1/2"(65mm)

    3"(80mm)

    10 20 30 40 50 75 100 1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 5 00Volume de ar (l/s)

    Ar descomprimido

    110,5

    TubulaesDiferentes materiais podem ser usados para a

    tubulao de um sistema de ar comprimido. Os

    possveis materiais so:

    Tubos de ao perlados3

    Tubos de ao sem costura3

    Tubos de ao inoxidvel3

    Tubos plsticos3

    As caractersticas e propriedades desses diferen-

    tes materiais devem ser observadas.

    Tubos de ao perlados3

    Conforme as normas DIN 2440, 2441 e 2442 (tipo

    de pesos mdio e pesado) os tubos perlados

    so feitos de ao. A mxima presso de trabalho

    de 10 a 80 bar e a mxima temperatura de

    trabalho de 120 C.

    Vantagem:tubos perlados so baratos e rpidos

    para instalar. As conexes so separveis e oscomponentes individuais podem ser reutilizados.

    Desvantagens:tubos perlados oferecem alta

    resistncia para o uxo de ar. As juntas comeam

    a apresentar vazamentos aps certo tempo de

    uso. A instalao desse tipo de tubulao requer

    certa experincia. Tubos perlados que no

    sejam galvanizados no devem ser utilizados em

    sistemas de fornecimento de ar comprimido sem

    que haja um secador acoplado ao sistema, visto

    que eles so sensveis corroso.

    Tubos de ao sem costura3

    Conforme a norma DIN 2448, os tubos de ao

    sem costura (nas verses galvanizados ou com

    recozimento) normalmente, so instalados em

    sistemas de ar comprimido. A presso mxima de

    trabalho de 12,5 a 25 bar e a temperatura

    mxima de trabalho de 120 C.

    Vantagens:esses tubos so baratos e nas instala-es prossionais os vazamentos de ar so quase

    totalmente descartados.

    Desvantagens:a instalao requer certa experi-

    ncia, visto que esses tubos tm que ser solda-

    dos ou colados. Tubos de ao sem costura que

    no sejam galvanizados no devem ser utilizados

    em sistemas de fornecimento de ar comprimido

    sem que haja um secador acoplado ao sistema,

    visto que eles so sensveis corroso.

    Tubos de ao inoxidvel3Conforme as normas DIN 2462 e 2463, os tubos

    de ao inoxidvel so escolhidos para satisfazer

    as demandas de qualidade mais altas. A presso

    mxima de trabalho de at 80 bar e a tempera-

    tura mxima de trabalho de 120 C.

    Vantagens:tubos de ao inoxidvel so resistentes

    corroso e oferecem baixa resistncia ao uxo

    de ar. Nas instalaes prossionais, os vazamentos

    so quase que totalmente descartados.

    Desvantagens:a instalao requer certa experi-

    ncia visto que os tubos devem ser soldados oucolados. Inicialmente, os custos so altos.

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    30/30

    Robert Bosch Limitada

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    Campinas SP

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    SAC Grande So Paulo (11) 21261950

    SAC Demais localidades 0800 70 45446

    www.bosch.com.br

    www.bosch.com.br/br/ferramentas_pneumaticas

    8

    FG64

    17

    09/2008