Componentes básicos

Levando-se em conta o caso de compressores alternativos, por serem estes os mais intuitivos em estudos termodinâmicos, na próxima figura

principais componentes de um compressor a pistão alternativo de estágio.

Figura 18

Abaixo estão os componentes de um compressor e suas principais funções:

1. Cabeçote, cuja função válvulas;

2. Cilindro, que é o compartimento de compressão e serve de guia para o êmbolo; 3. Êmbolo, que tem a finalidade de comprimir o ar no interior do cilindro;

4. Biela, que tem por objetivo transmitir a forç transformar o movimento angular em linear;

5. Manivela, que gira junto com a árvore e transmite movimento para a biela; 6. Árvore de manivelas

por exemplo, um motor, para o conju

O escoamento no rotor de um compressor pode ser axial

paralelo ao eixo do rotor, e também pode ser radial (ii), caso em que o fluxo é perpendicular ao eixo do rotor.

Componentes básicos

se em conta o caso de compressores alternativos, por serem estes os udos termodinâmicos, na próxima figura há um detalhamento dos principais componentes de um compressor a pistão alternativo de

Figura 18 – Componentes de compressores

Abaixo estão os componentes de um compressor e suas principais funções:

, cuja função é fechar a parte superior do cilindro e suportar as

, que é o compartimento de compressão e serve de guia para o êmbolo; , que tem a finalidade de comprimir o ar no interior do cilindro;

, que tem por objetivo transmitir a força da árvore para o êmbolo e transformar o movimento angular em linear;

, que gira junto com a árvore e transmite movimento para a biela;

Árvore de manivelas, que transmite o torque proveniente de um meio externo, por exemplo, um motor, para o conjunto biela e manivela;

O escoamento no rotor de um compressor pode ser axial (i), com o fluxo , caso em que o fluxo é

se em conta o caso de compressores alternativos, por serem estes os há um detalhamento dos principais componentes de um compressor a pistão alternativo de um cilindro e um

Abaixo estão os componentes de um compressor e suas principais funções:

é fechar a parte superior do cilindro e suportar as

, que é o compartimento de compressão e serve de guia para o êmbolo; , que tem a finalidade de comprimir o ar no interior do cilindro;

a da árvore para o êmbolo e

, que gira junto com a árvore e transmite movimento para a biela;

7. Cárter, que faz a cobertura da parte inferior do compressor e serve como reservatório de óleo para lubrificação.

VA – Válvula de admissão, a qual regula a entrada de fluido; VD – Válvula de descarga, a qual regula a descarga do fluido;

PMI – Ponto morto inferior, que é o ponto mais baixo atingido pelo êmbolo; PMS – Ponto morto superior, que é o ponto mais alto atingido pelo êmbolo.

4.2.4 Princípio de funcionamento

O princípio de funcionamento de um compressor alternativo de um estágio é descrito a seguir.

Esse tipo de máquina é utilizado em sistema biela-manivela para converter o movimento rotativo de um eixo no movimento translacional de um pistão ou êmbolo, como mostra a figura 19. Dessa maneira, a cada rotação do acionador, o pistão efetua um percurso de ida e outro de vinda na direção do cabeçote, estabelecendo um ciclo de operação.

Figura 19 – Compressor alternativo

O funcionamento de um compressor alternativo está intimamente associado ao comportamento das válvulas. Elas possuem um elemento móvel denominado

obturador, que funciona como um diafragma, comparando as pressões interna e externa ao cilindro. O obturador da válvula de sucção se abre para dentro do cilindro quando a pressão na tubulação de sucção supera a pressão interna do cilindro, e se mantém fechado em caso contrário. O obturador da válvula de descarga se abre para fora do cilindro quando a pressão interna supera a pressão na tubulação de descarga, e se mantém fechado na situação inversa. Com isso, temos as etapas do ciclo de funcionamento do compressor mostradas na figura 20.

Na etapa de admissão, o pistão se movimenta em sentido contrário ao cabeçote, fazendo com que haja uma tendência de depressão no interior do cilindro que propicia a abertura da válvula de sucção e então o fluido é aspirado. Ao inverter-se o sentido de movimentação do pistão, a válvula de sucção se fecha e o gás é comprimido até que a pressão interna do cilindro seja suficiente para promover a abertura da válvula de descarga. Isso caracteriza a etapa de compressão. Quando a válvula de descarga se abre, a movimentação do pistão faz com que o gás seja expulso do interior do cilindro. Essa situação corresponde à etapa de descarga e dura até que o pistão encerre o seu movimento no sentido do cabeçote. Ocorre, porém, que nem todo o gás anteriormente comprimido é expulso do cilindro. A existência de um espaço morto ou volume morto, compreendido entre o cabeçote e o pistão no ponto final do deslocamento do pistão, faz com que a pressão no interior do cilindro não caia instantaneamente quando se inicia o curso de retorno. Nesse momento, a válvula de descarga se fecha, mas a de admissão só se abrirá quando a pressão interna cair o suficiente para permiti-lo. Essa etapa, em que as duas válvulas estão bloqueadas e o pistão se movimenta em sentido inverso ao do cabeçote, se denomina etapa de expansão, e precede a etapa de admissão de um novo ciclo.

Existem vários tipos de compressores, como por exemplo, os compressores Roots (lóbulos), compressores de palhetas, compressores de parafusos, compressores centrífugos (radiais), compressores axiais, entre outros. No caso, foi descrito apenas o compressor alternativo, objeto de interesse. (Flôres, s/d).

Figura 20

4.2.5 Ciclo Termodinâmico