compressores de ar

1. INTRODUÇÃO

1.1HISTÓRICO

• Primeira aplicação: certamente, na pré-história, para avivar as brasas de uma fogueira.

• Primeiro compressor: os pulmões humanos, 100 l/min e pressão de 0,02 a 0,08 bar em valores médios.

• Encontra aplicação até nos dias de hoje.

• Por volta de 3.000 AC, quando o homem começou a trabalhar com metais esse compressor se mostrou ineficiente. Usou-se o vento como fonte de ar.

• No Egito, em 1.500 AC, foram introduzidos os foles acionados com os pés ou com as mãos.

• Os foles manuais permaneceram em uso por mais de 2.000 anos. A ilustração mostra um fole de 1530, usado para a ventilação de minas. 

Em 1762 John Smeaton registra a patente de um compressor acionado por uma roda d’água.

• Aperfeiçoamento com a invenção de John Wilkinson, a máquina de broquear.

• O desenvolvimento dos compressores possibilitou o incremento do processamento de minérios e da produção dos metais.

• Em 1857 foi feita a primeira experiência de sucesso no transporte de energia por meio de ar comprimido, na construção do túnel Mont Cenis, nos Alpes Suíços.

• Em Paris, no ano de 1888 entra em operação a primeira planta de distribuição de ar comprimido. O ar comprimido era usado desde o acionamento de geradores e relógios até distribuição de cerveja.

A técnica de construção e de materiais foi se desenvolvendo, a figura abaixo, mostra um compressor de ar alternativo, resfriado a água, de duplo efeito e duplo estágio, fabricação Mannesmann, de 1935.

• O escoamento e aumento de pressão de fluidos compressíveis se torna possível por máquinas como os compressores, ejetores, ventiladores, sopradores e bombas de vácuo.

2. CLASSIFICAÇÃO DE TIPOS DE COMPRESSORES

2.1 Quanto à aplicação:

- Compressores de ar para serviços ordinários,

- Compressores de ar para serviços industriais,

- Compressores de gases ou de processos,

- Compressores para instalações de refrigeração,

- Compressores para vácuo.

Cada um desses equipamentos tem características próprias que atendem uma determinada aplicação específica.

2.2 Quanto ao princípio construtivo:

- Compressores volumétricos, também de chamados de deslocamento positivo.

- Compressores dinâmicos ou turbo compressores.

Nos primeiros a elevação da pressão é conseguida por meio da redução do volume ocupado pelo fluido.

Já no segundo caso a elevação da pressão é obtida pela transformação da energia cinética do gás, que foi acelerado pelo impelidor (ou rotor), em energia de pressão, quando o gás passa por elemento interno denominado difusor.

2.3 Quanto ao Funcionamento:

LIMITES GERAIS DE DIVERSOS TIPOS DE COMPRESSORES

Os compressores atuais associam recursos de controle informatizado e recuperação de energia. São compactos e de elevada eficiência.

As vazões e as pressões podem atingir valores muito elevados, exigindo equipamentos de grande porte.

 

 

3. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DOS COMPRESSORES VOLUMÉTRICOS E SUAS FORMAS CONSTRUTIVAS

3.1 Compressores alternativos (a pistão)

Usam sistemas de manivelas e bielas conectadas a pistões nos interior de cilindros. Esses podem ser de simples ou duplo efeito. A disposição desses cilindros poderá ser em “V”, em linha, opostos, em estrela, etc.

Compressor Recíproco

3.1.1 Formas construtivas dos Compressores Alternativos

3.1.2 Disposição dos cilindros em compressores alternativos

3.1.3 Válvulas na sucção e na descarga de Compressores Alternativos

3.2 Compressores Rotativos de Palhetas

Possui um tambor central que gira em uma posição excêntrica a uma carcaça externa. Nesse tambor central estão dispostas palhetas inseridas em rasgos longitudinais.

3.3 Compressores Rotativos de Parafusos

3.4 Compressores Rotativos de Lóbulos

3.5 Outros volumétricos menos usados: Diafragma

3.6 Outros volumétricos menos usados: Scroll

3.7 Outros volumétricos menos usados: Tooth

4. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DOS COMPRESSORES DINÂMICOS E SUAS FORMAS CONSTRUTIVAS

4.1 Compressores Centrífugos

Compressores Centrífugos – Detalhes Construtivos

4.2 Difusores - São formados a partir da montagem dos diafragmas

Compressores Centrífugos – Detalhes Construtivos

4.3 Impelidores - Nos impelidores o gás recebe inicialmente um trabalho mecânico adquirindo Energia Cinética, sendo esta energia, através da passagem do gás, em canais cuja área transversal aumenta progressivamente no sentido do fluxo, é transformada em Energia de Pressão (Entalpia).

4.4 Tipos de Impelidores

 

 

4.5 Compressores Centrífugos de simples e múltiplo estágio.

4.6 Tipos de Partição da Carcaça

- Bipartida Horizontalmente:

- Bipartida Verticalmente ( Para altas pressões e gases leves )

5. Compressores Axiais

6. Seleção de um Compressor