Eletro-hidropneumática

(1)

Pneumática

(2)

Definição

A matéria que estuda os

movimentos e fenômenos dos

gases.

Do grego PNEUMATIKOS significa

fôlego, vento e filosoficamente

ALMA.

(3)

INTRODUÇÃO

A automação dos processos industriais de

produção vem crescendo dia após dia e, com ela,

a necessidade do emprego de novas tecnologias

cujo objetivo, na maior parte das vezes, busca

substituir a presença do homem, principalmente

nos trabalhos repetitivos ou naqueles que

envol-vem altos riscos de acidente para o operador.

(4)

INTRODUÇÃO

Uma das atividades que dispensa a presença do homem é o transporte de materiais a serem trabalhados em

processos industriais como, por exemplos, a alimentação de matéria prima em máquinas-ferramenta e centros de

usinagem, a transferência de uma peça a ser usinada de uma estação a outra de uma máquina operatriz, a

introdução de uma chapa a ser estampada em uma prensa e a retirada da peça já conformada, a manipulação de

produtos perigosos, enfim, um número infindável de

aplicações que, algumas vezes, oferecem sérios riscos de acidentes que, além de provocarem prejuízos financeiros à indústria, podem ainda causar o afastamento do trabalhador de suas atividades profissionais.

(5)

“

O ar comprimido não é propriamente dito

uma forma de energia, mas é um meio

de transferir ou transportar energia”.

(6)

Histórico

 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.

 Por volta de 3000 a.C, quando o homem começou a trabalhar com metais esse compressor se mostrou ineficiente. Usou-se o vento como fonte de ar.

 Egito, em 1.500 a.C, foram introduzidos os foles acionados com os pés ou com as mãos.

(7)

Histórico

 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.

(8)

Histórico

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

(9)

Histórico

 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.

(10)

Histórico

A técnica de construção e de materiais foi se desenvolvendo, trazendo equipamentos com maior performance.

(11)

APLICAÇÕES DO AR COMPRIMIDO

Equipamentos a pressão de ar, Equipamentos de jato livre,

Equipamentos hospitalares, Equipamentos de transporte, Motores a ar comprimido. Bombeamento,

Atuadores rotativos e lineares, Automação,

Instrumentação etc.

(12)

(13)

Vantagens

1. Incremento da produção com investimento relativamente

pequeno.

2. Redução dos custos operacionais. A rapidez nos movimentos

pneumáticos e a libertação do operário (homem) de operações repetitivas possibilitam o aumento do ritmo de trabalho, aumento de produtividade e, portanto, um menor custo operacional.

3. Robustez dos componentes pneumáticos. A robustez inerente

aos controles pneumáticos torna-os relativamente insensíveis a vibrações e golpes, permitindo que ações mecânicas do próprio processo sirvam de sinal para as diversas sequências de

operação. São de fácil manutenção.

4. Facilidade de implantação. Pequenas modificações nas máquinas

convencionais, aliadas à disponibilidade de ar comprimido, são os requisitos necessários para implantação dos controles

pneumáticos.

(14)

Vantagens

5. Resistência a ambientes hostis. Poeira, atmosfera corrosiva,

oscilações de temperatura, umidade, submersão em líquidos, raramente prejudicam os componentes pneumáticos, quando projetados para essa finalidade.

6. Simplicidade de manipulação. Os controles pneumáticos não

necessitam de operários superespecializados para sua manipulação.

7. Segurança. Como os equipamentos pneumáticos envolvem sempre

pressões moderadas, tornam-se seguros contra possíveis acidentes, quer no pessoal, quer no próprio equipamento, além de evitarem

problemas de explosão.

8. Redução do número de acidentes. A fadiga é um dos principais fatores

que favorecem acidentes; a implantação de controles pneumáticos reduz sua incidência (liberação de operações repetitivas).

(15)

Limitações

1) - O ar comprimido necessita de uma boa preparação para realizar o trabalho

proposto: remoção de impurezas, eliminação de umidade para evitar corrosão nos equipamentos, engates ou travamentos e maiores desgastes nas partes móveis do sistema.

2) - Os componentes pneumáticos são normalmente projetados e utilizados a uma

pressão máxima de 1723,6 kPa. Portanto, as forças envolvidas são pequenas se comparadas a outros sistemas. Assim, não é conveniente o uso de controles pneumáticos em operação de extrusão de metais. Provavelmente, o seu uso é vantajoso para recolher ou transportar as barras extrudadas.

3) - Velocidades muito baixas são difíceis de ser obtidas com o ar comprimido devido

às suas propriedades físicas. Neste caso, recorre-se a sistemas mistos (hidráulicos e pneumáticos).

4) - O ar é um fluido altamente compressível, portanto, é impossível se obterem

paradas intermediárias e velocidades uniformes. O ar comprimido é um poluidor sonoro quando são efetuadas exaustões para a atmosfera. Esta poluição pode ser evitada com o uso de silenciadores nos orifícios de escape.

(16)

Propriedades físicas do ar

Apesar de insípido, inodoro e incolor,

percebemos o ar através dos ventos, aviões

e pássaros que nele flutuam e se

movimentam; sentimos também o seu

impacto sobre o nosso corpo. Concluimos

facilmente que o ar tem existência real e

concreta, ocupando lugar no espaço.

(17)

Propriedades físicas do ar

Compressibilidade

O ar, assim como todos os gases, tem a propriedade de ocupar todo o volume de qualquer recipiente, adquirindo seu formato, já que não tem forma própria. Assim, podemos encerrá-lo num recipiente com volume determinado e posteriormente provocar-lhe uma redução de volume usando uma de suas propriedades - a compressibilidade. Podemos concluir que o ar permite reduzir o seu volume quando sujeito à ação de uma força exterior.

(18)

Propriedades físicas do ar

Elasticidade

Propriedade que possibilita ao ar voltar ao seu volume inicial uma vez extinto o efeito (força) responsável pela redução do volume.

(19)

Propriedades físicas do ar

Difusibilidade

Propriedade do ar que lhe permite misturar-se homogeneamente com qualquer meio gasoso que não esteja saturado.

(20)

Propriedades físicas do ar

Expansibilidade

Propriedade do ar que lhe possibilita ocupar

totalmente o volume de qualquer recipiente,

adquirindo o seu formato.

(21)

Propriedades físicas do ar

Peso do Ar

Como toda matéria concreta, o ar tem peso. A experiência abaixo mostra a existência do peso do ar. Temos dois balões idênticos, hermeticamente fechados, contendo ar com a mesma pressão e temperatura. Colocando-os numa balança de precisão, os pratos se equilibram.

(22)

Propriedades físicas do ar

De um dos balões, retira-se o ar através de uma bomba de vácuo.

(23)

Propriedades físicas do ar

Coloca-se outra vez o balão na balança (já sem o ar) e haverá o

desequilíbrio causado pela falta do ar. Um litro de ar, a 0°C e ao nível do mar, pesa 1,293 x 10-³ kgf.

(24)

Propriedades físicas do ar

O Ar Quente é Mais Leve que o Ar Frio

Uma experiência que mostra este fato é a seguinte: Uma balança equilibra dois balões idênticos, abertos.

Expondo-se um dos balões em contato com uma chama, o ar do seu interior se aquece, escapa pela boca do balão, tornando-se assim, menos denso. Conseqüentemente há um desequilíbrio na balança.

(25)

DEFINIÇÃO DE PRESSÃO

F

P

A



A pressão é definida como o resultado de uma força aplicada sobre uma determinada superfície.

ONDE: P = PRESSÃO F = FORÇA A = ÁREA

(26)

DEFINIÇÃO DE VAZÃO

V

Q

t



Volume de um

determinado fluido que passa por uma

determinada seção em um espaço de tempo . ONDE: Q = VAZÃO V = VOLUME t = TEMPO

OU

Velocidade que determinado fluido

passa por determinada seção.

.

Q



Vel



A

ONDE: Q = VAZÃO Vel. = VELOCIDADE A = ÁREA DA SEÇÃO

26

(27)

Unidades de PRESSÃO e VAZÃO

São muitas as unidades de pressão

encontradas nas escalas de equipamentos

de medição hidráulicos e pneumáticos. As

tabelas a seguir mostra as unidades mais

utilizadas.

(28)

CONVERSÃO DE UNIDADES

TABELA DE CONVERSÃO DE UNIDADES DE PRESSÃO

atm PSI(lbf/pol²) Kgf/cm² Bar Pascal(Pa) mmHg

atm 1 14,6959 1,033 1,01325 101325 760,00027 PSI(lbf/pol²) 0,068 1 0,07031 0,06895 6894,8 51,714945 Kgf/cm² 0,96778 14,2234 1 0,98 98066,5 753,55914 Bar 0,9869 14,5 1,02 1 100000 750,06151 Pascal(Pa) 0,000009869 0,00014504 0,00001019716 0,00001 1 0,0075006 mmHg 0,001315789 0,01933677 0,00135951 0,001333224 133,3224 1

28

(29)

CONVERSÃO DE UNIDADES

TABELA DE CONVERSÃO DE UNIDADES DE VAZÃO 1 pcm 28,32 ℓ/min 1 m³/min 1000 ℓ/min 35,32 pcm 264,17 gal/min 1 dm³/min 1 ℓ/min 1 gal/min 3,78 ℓ/min

29

(30)

CONVERSÃO DE UNIDADES

No S.I. (Sistema Internacional)

F - Newton (Força);

A - m

2

(Área);

P - Newton/m

2

= Pascal (Pressão).

No MKS*

F - kgf (Força);

A - cm

2

(Área);

P - kgf/cm

2

(Pressão).

Temos que: 1 kgf = 9,81 N

30

(31)

CONVERSÃO DE UNIDADES

TEMPERATURA

273 K   C 5 ( 32) 273 9 K   F  ºC  K 273 5 º (º 32) 9 C  F  9 º ( 273) 32 5 F  K  

9 º

º

32

5 F

 

C



31

(32)

Atmosfera

Camada formada por gases, principalmente por oxigênio

(O₂) e nitrogênio (N₂), que envolve toda a superfície

terrestre, responsável pela existência de vida no planeta.

(33)

Pressão Atmosférica

Pelo fato do ar ter peso, as camadas inferiores são comprimidas pelas camadas superiores. Assim as camadas inferiores são mais densas que as

superiores. Concluímos, portanto, que um volume de ar comprimido é mais pesado que o ar à pressão normal ou à pressão atmosférica.

Quando dizemos que um litro de ar pesa 1,293 x 10-3 kgf ao nível do mar, isto significa que, em altitudes diferentes, o peso tem valor diferente.

(34)

Pressão Atmosférica

Sabemos que o ar tem peso, portanto, vivemos sob esse peso. A atmosfera exerce sobre nós uma força

equivalente ao seu peso, mas não a sentimos, pois ela atua em todos os sentidos e direções com a mesma intensidade.

(35)

Pressão Atmosférica

A pressão

atmosférica varia

proporcionalmente à

altitude considerada.

Esta variação pode

ser notada.

(36)

Variação da pressão em relação a

altitude

(37)

Medição da pressão atmosférica

Nós geralmente pensamos que o ar não tem peso. Mas, o oceano de ar cobrindo a terra exerce pressão sobre ela.

Torricelli, o inventor do barômetro, mostrou que a

pressão atmosférica pode ser medida por uma coluna de mercúrio. Enchendo-se um tubo com mercúrio e invertendo-o em uma cuba cheia com mercúrio, ele descobriu que a atmosfera padrão, ao nível do mar, suporta uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura.

(38)

Medição da pressão atmosférica

(39)

Medição da pressão atmosférica

A pressão atmosférica ao nível do mar mede ou é

equivalente a 760 mm de mercúrio. Qualquer

elevação acima desse nível deve medir

evidentemente menos do que isso. Num sistema

hidráulico, as pressões acima da pressão

atmosférica são medidas em kgf/cm

2

_{. As pressões}

abaixo da pressão atmosférica são medidas em

unidade de milímetros de mercúrio.

(40)

Pressão relativa e pressão absoluta

O mundo em que vivemos está exposto à pressão

exercida pelo peso do ar, chamada de pressão

atmosférica.

A pressão atmosférica não é sempre constante.

Ela varia de acordo com a altitude do local em

observação e, também, com as condições

meteorológicas. Se considerarmos um ponto de

observação ao nível do mar, zero metros de

altitude, a pressão atmosférica mede

aproximadamente 1 Kgf/cm² em valor absoluto.

(41)

Pressão relativa e pressão absoluta

Os instrumentos de medida de pressão, os manômetros, geralmente desconsideram a pressão atmosférica a qual estão submetidos e medem o valor da pressão hidráulica ou pneumática não em valor absoluto e sim relativo à

pressão atmosférica. Essa é a razão dos ponteiros dos manômetros registrarem um valor zero quando expostos à pressão atmosférica quando, na verdade, deveriam

registrar uma pressão de 1 Kgf/cm².

Concluímos, portanto, que a pressão de zero Kgf/cm² corresponde, em valor absoluto, a um vácuo total que em valor relativo à pressão atmosférica corresponderia a –1 Kgf/cm².

(42)

Pressão relativa e pressão absoluta

(43)

Vácuo (depressão)

A palavra vácuo, originária do latim “vacuus”,

significa vazio.

Entretanto, podemos definir tecnicamente que

um sistema encontra-se em vácuo quando o

mesmo está submetido a uma pressão

inferior à pressão atmosférica.

(44)

Lei Geral dos Gases Ideais

Referencial Técnico

Estabelecem-se em pneumática dois referenciais

técnicos de dimensionamento são eles:



Temperatura normal (Tn)=293,15K(20ºC)



Pressão normal (Pn)=101325 Pa

(101325N/m2)=1,01325=1 atm).

(45)

Lei Geral dos Gases Ideais

1

2

1

2

P V

P

V

T





Lei de Boyle-Mariote, Charles e Gay Lussac:

(46)

Lei Geral dos Gases Ideais

1

2

1

2 V

V

T



T

Transformação Isobárica ou Isocórica:

(47)

Lei Geral dos Gases Ideais

1

2

2 P V

  

P

V

Transformação Isotérmica:

(48)

Lei Geral dos Gases Ideais

1

2

1

2 P

P

T



T

Transformação Isovolumétrica ou Isométrica:

(49)

Produção de Ar Comprimido

Compressores

São máquinas destinadas a elevar a pressão de

um certo volume de ar, admitido nas condições

atmosféricas, até uma determinada pressão,

exigida na execução dos trabalhos realizados pelo

ar comprimido.

(50)

Compressores

Classificação segundo o princípio de trabalho:

1. DESLOCAMENTO POSITIVO:

Baseia-se no princípio da redução de volume.

2. DESLOCAMENTO DINÂMICO:

Baseia-se no princípio da aceleração de massa.

(51)

(52)

Compressores Alternativos

Pistão SIMPLES EFEITO:

(53)

Compressores Alternativos

DUPLO EFEITO

(54)

A relação de pressão x nº de estágios para compressores pode ser verificada abaixo:

Compressor de pistão

COMPRESSOR DE DOIS ESTÁGIOS

VÍDEO 1 VÍDEO 2

(55)

(56)

(57)

Refrigeração dos Compressores

Neste caso faz-se necessário escolher forma mas

adequada de refrigeração,sendo que no caso de

compressores pequenos são suficientes algumas

aletas de refrigeração ou ventiladores montados

estrategicamente em polias de acionamento dos

compressores.

(58)

Refrigeração dos Compressores

(59)

Refrigeração dos Compressores

Nos compressores de mais de um estágio, faz-se necessário o uso de um sistema de refrigeração intermediário, dada a elevação da temperatura devida a sucessivas compressões.

(60)

Refrigeração dos Compressores

Tratando-se de uma estação de compressores com uma potencia de acionamento de mais de 40Hp, uma refrigeração seria insuficiente. Os compressores devem ser equipados com uma refrigeração de água

circulante ou água corrente.

(61)

Refrigeração dos Compressores

Em grandes instalações faz-se necessário o uso de torres de resfriamento, proporcionando maior vida útil dos compressores.

Deve ser montada em ambiente

fechado, com proteção acústica para fora. Deve ter boa ventilação (sistema forçado). O ar admitido

deve ser fresco, seco e livre de impurezas. Torre de resfriamento

(62)

Refrigeração dos Compressores

O objetivo do sistema de refrigeração:

 Manter baixa a temperatura das válvulas, do óleo lubrificante e do ar que está sendo comprimido (com a queda de temperatura do ar a umidade é

removida);

 Aproximar a compressão da isotérmia, embora esta dificilmente possa ser atingida, devido à pequena superfície para troca de calor;

 Evitar deformação do bloco e cabeçote, devido às temperaturas;

 Aumentar a eficiência do compressor.

(63)

Refrigeração dos Compressores

Um sistema de refrigeração ideal é aquele em

que a temperatura do ar na saída do

resfriador intermediário é igual à temperatura

de admissão deste ar.

O resfriamento pode ser realizado por meio de

ar em circulação, ventilação forçada e água,

sendo que o resfriamento à água é o ideal

porque provoca condensação de umidade;

os demais não provocam condensação.

(64)

Compressor alternativo de membrana

Isento de contaminação Não atinge alta pressão Baixa vazão Pequenas aplicações Utilizado em industrias alimentícias, farmacêuticas, químicas etc.

64

(65)

Compressor alternativo de membrana

(66)

Compressores rotativos

São compressores que por meio de

movimentos rotacionais de elementos

internos promovem, de forma direta, a

sucção e compressão do ar até que atinja a

pressão de utilização.

(67)

Compressor de parafusos

Este compressor é dotado de uma carcaça onde giram dois

rotores helicoidais em sentidos opostos. Um dos rotores possui lóbulos convexos, o outro uma depressão côncava e são denominados, respectivamente, rotor macho e rotor fêmea.

Os rotores são sincronizados por meio de engrenagens, entretanto existem fabricantes que fazem com que um rotor acione o outro por contato direto.

O processo mais comum é acionar o rotor macho, obtendo-se uma velocidade 50% menor do rotor fêmea. Estes

rotores revolvem-se numa carcaça cuja superfície interna consiste de dois cilindros ligados como um "oito".

(68)

Compressor de parafusos

(69)

Compressor de parafusos

•Isento de Lubrificação •Alta vazão

•Baixa manutenção •Custo elevado

•Grande aplicação na indústria

Compressor de parafusos de grande porte

(70)

Compressor de parafusos

VÍDEO 1

VÍDEO 2

VÍDEO 3

(71)

Compressor multicelular de palhetas

FUNCIONAMENTO

(72)

Compressor de Roots ou Lóbulos

FUNCIONAMENTO

As vazões são maiores que a dos compressores alternativos a pistão, mas as pressões atingidas são menores (40N/cm2_{= 4bar).Por isso, são comumente}

empregados em sistemas de transportes, medidores de fluxo e bombas de vácuo.

(73)

Compressor de Roots ou Lóbulos

Isento de lubrificação Não atinge alta pressão Compressão contínua Grandes vazões

Alto nível de ruído

(74)

Compressor rotativo scroll

Estes compressores têm requisitos mínimos de manutenção, 10.000 horas de

funcionamento praticamente sem manutenção, ao mesmo tempo em que as

inspeções de rotina intermédias permanecem limitadas e fáceis de executar. 1 2

(75)

Turbo compressores

Compressor de fluxo radial

O ar é acelerado a partir do centro de rotação, em direção à periferia, ou seja, é admitido pela primeira hélice (rotor dotado de lâminas dispostas radialmente), axialmente, é acelerado e expulso radialmente.

FUNCIONAMENTO

(76)

Turbo compressores

Compressor de fluxo Axial

Nesse compressor, o ar, ao ser admitido, é

acelerado axialmente, ao longo do eixo, por uma

serie de lâminas (hélices) rotativas.

FUNCIONAMENTO

(77)

Características importantes na escolha de

compressores

Pressão Pressão de regime Pressão de trabalho Sistema de regulagem

Regulagem por descarga Regulagem por fechamento Regulagem por garras

Regulagem por rotação Regulagem intermitente. Volume de ar fornecido Volume teórico Volume efetivo Acionamento Motor elétrico Motor a explosão

77

(78)

Volume de ar fornecido



Define-se como sendo a quantidade total em

m

3

_{de ar que pode ser fornecido pelo}

compressor, quando em atividade máxima.



Entretanto, pode ser definido de forma Teórica

ou Efetiva.

(79)

Volume teórico

È definido pelo equacionamento do produto o

volume do cilindro pelo número de rotações do

compressor. Esse dado,porém,não é de grande

importância, pois na prática deve-se considerar

o rendimento do compressor.

Equação:

VT= volume do cilindro x rotações do compressor

(m

3

/s )

(80)

Volume efetivo

É o valor que será efetivamente será utilizado

(necessário) para o acionamento e comando

dos diversos automatismos pneumáticos.

Seu valor está em função da eficiência

volumétrica dos compressores (rendimento),

que varia de acordo com o tipo de compressor.

(81)

Pressão

Esta característica é de extrema importância, pois é

responsável pela força(N) desenvolvida pelos

atuadores, classificando-se assim em dois níveis:

Pressão de Regime e Pressão de Trabalho

(82)

Pressão de Regime

É a pressão efetiva fornecida pelo compressor e

que se distribui por toda a linha, alimentando todos

os pontos de utilização.

É portanto, a pressão com o qual o ar se encontra

armazenado no reservatório. Entretanto, seu uso

direto nos automatismos é desaconselhado devido

as frequentes oscilações devido a variações de

temperatura.

(83)

Pressão de trabalho

É a pressão necessária ao acionamento dos diversos automatismos e que pelo motivo exposto anteriormente deve ser menor que a pressão de regime. Essa redução é possibilitada com a utilização da válvula redutora de pressão.

Dessa forma, além de reduzir a pressão é possível mantê-las sempre constate e com isso as forças e velocidades desenvolvidas pelos automatismos podem ser garantidas durante o processo.

(84)

Pressão de trabalho

É comum, na industria, adotar como pressão

de trabalho a de 6bar (pressão como sendo

considerada econômica), enquanto que a

pressão de regime gira em torno de 7 a 8 bar,

podendo chegar a 12bar.

(85)

Acionamento

O acionamento de compressores pode ser feito

basicamente por motor elétrico ou por motor a

explosão (gasolina ou diesel).

A escolha é dada em função da necessidade, ou

seja, do ambiente a ser instalado.

(86)

Acionamento por motor elétrico

Este tipo de acionamento é o mais comum aplicado aos compressores de uso nas industrias e oficinas. Com motores que vão de baixas potencias (0,5Hp) para compressores de uso domestico, a grandes potencias (750Hp) para uso industrial.

(87)

(88)

Acionamento por motor a explosão

Sistema adotado em situações em que há necessidade de

um compressor de ar em regiões pouco favorecidas por energia elétrica,ou mesmo em questões econômicas de racionamento em que o abastecimento se limite a um certo numero de horas diárias.

(89)

(90)

Sistemas de regulagem

Dado que o consumo de ar pelos diversos automatismos não se faz sempre constante, é necessário então

combinar o volume fornecido pelo compressor com a real demanda.

Desta forma, são utilizadas, conforme o modelo do compressor, diferentes das formas de regulagem que

operam em valores pré-estabelecidos, ou seja, mantêm o sistema operando entre pressão máxima e mínima.

Assim são destacados os sistemas de regulagem mais frequentemente encontrados.

(91)

Regulagem por descarga

Neste sistema,quando, durante o funcionamento

do compressor, é atingida a pressão máxima que

fora na regulagem pré-estabelecida, uma válvula

reguladora de pressão do tipo alivio é acionada,

descarregando para atmosfera o ar comprimido

produzido.

Somente quando a pressão da rede cair ao seu

valor mínimo, é que a válvula será totalmente

fechada,permitindo restabelecimento da pressão

normal.

(92)

Regulagem por descarga

(93)

Regulagem por fechamento

Este tipo de regulagem parte de uma configuração

semelhante a anterior, porém, em lugar de uma

válvula reguladora de pressão, é utilizada uma

válvula 2/2 vias (acionamento pneumático retorno

por mola). Desse modo, a alimentação do

compressor é interrompida, e assim permanecera

até que a pressão do compressor caia ao nível

inferior pré estabelecido, quando então a válvula

volta a de abrir.

(94)

Regulagem por fechamento

(95)

Regulagem por garras

Neste sistema de regulagem, um mecanismo do

tipo garra é acionado sempre que a pressão do ar

atingir um valor predeterminado, mantendo a

válvula de admissão aberta e com isso, durante a

fase de compressão, o ar passa a ser devolvido no

ambiente.

Somente após ter a pressão no reservatório

retornado a um valor mínimo de desativação do

mecanismo é que retorna o abastecimento normal

no reservatório, repetindo-se assim o ciclo

continuamente.

(96)

Regulagem por garras

(97)

Regulagem por rotação

Aplicadas

especificamente

a

compressores

acionados por motores de combustão interna.

Nesse sistema,quando atingida a pressão máxima

pré determinada, há uma desaceleração do

motor,reduzindo assim sensivelmente seu número

de giros e, consequentemente, a aspiração do ar.

(98)

Regulagem por rotação

Desse modo, o volume de ar a ser comprimido por

unidade

de

tempo

torna-se

sensivelmente

reduzido, permitindo que o consumo da rede faça

com que o ar armazenado recaia até um nível

mínimo predeterminado e o motor retorne ao seu

giro normal, reiniciando o ciclo.

(99)

Regulagem por rotação

(100)

Regulagem intermitente

Trata-se de um sistema de regulagem aplicado a acionamento de compressores por motor elétrico.

Um pressostato ligado a rede de alimentação do motor, e ao ser atingida uma pressão máxima admissível, programada no pressostato, ele, promove o desligamento de uma chave contatora. Após a pressão da rede recair aos valores mínimos predeterminados, o pressostato desliga-se, reativando o funcionamento do motor.

10

0

(101)

Regulagem intermitente

10

1

(102)

MANUTENÇÃO DE COMPRESSORES

Esta é uma tarefa importante dentro do setor industrial. É imprescindível seguir as instruções recomendadas pelo fabricante que, melhor do que ninguém, conhece os pontos vitais de manutenção.

Um plano semanal de manutenção será previsto, e nele será programada uma verificação no nível de lubrificação, nos lugares apropriados e, particularmente, nos mancais do compressor, motor e no Carter.

10

2

(103)

MANUTENÇÃO DE COMPRESSORES

Neste mesmo prazo será prevista a limpeza do filtro de ar e a verificação experimental da válvula de segurança, para comprovação do seu real funcionamento. Será prevista também a verificação da tensão das correias.

Periodicamente, será verificada a fixação do volante sobre o eixo de manivelas.

“A manutenção dos compressores, bem como em todo sistema de ser baseada na disponibilidade bem como na confiabilidade.”

10

3

(104)

MANUTENÇÃO DE COMPRESSORES

Resumindo.

Itens de revisão semanal:

1. Lubrificação geral;

2. Alinhamento das polias;

3. Tensionamento das correias; 4. Limpeza do filtro de ar;

5. Ensaio de funcionamento da válvula de alívio.

10

4

(105)

Dimensionamento de compressores



_{Fatores mais importantes:}



VAZÃO;



PRESSÃO.

10

5

(106)

Dados necessários:



Equipamentos pneumáticos que serão

utilizados;



Quantidade;



Taxa de utilização (fornecido pelo usuário);



Pressão de trabalho (dado técnico de

catálogo);



Ar efetivo consumido por equipamento (dado

técnico de catálogo).

Dimensionamento de compressores

10

6

(107)



Exemplo:

Dimensionamento de compressores

10

7

(108)



Furadeira=> 2 x 8 x 0,25 = 4,0 pcm



Lixadeira=> 2 x 12 x 0,4 = 9,6 pcm



Pistola pintura=> 3 x 6 x 0,3 = 5,4 pcm



Guincho=> 1 x 3 x 0,1 = 0,3 pcm



Bicos=> 5 x 6 x 0,1 = 3,0 pcm

Consumo total = 22,3 pcm

Pressão = 125 PSI

Dimensionamento de compressores

10

8

(109)



Taxa de aumento entre 30 e 50%.



22,3 x 1,50 = 33,45 pcm (aumento de 50%)

Dimensionamento de compressores

10

9

(110)

Reservatórios

Um sistema de ar comprimido é dotado, geralmente, de um ou mais reservatórios, desempenhando grandes funções junto a todo o processo de produção.

Em geral, o reservatório possui as seguintes funções: - Armazenar o ar comprimido.

- Resfriar o ar auxiliando a eliminação do condensado.

- Compensar as flutuações de pressão em todo sistema de distribuição.

- Estabilizar o fluxo de ar.

- Controlar as marchas dos compressores, etc.

11

0

(111)

Reservatórios

Os reservatórios são construídos no Brasil conforme a norma PNB 109 da A.B.N.T, que recomenda:

Nenhum reservatório deve operar com uma pressão acima da Pressão Máxima de Trabalho permitida, exceto quando a válvula de segurança estiver dando vazão; nesta condição, a pressão não deve ser excedida em mais de 6% do seu valor.

11

1

(112)

NR13 – Norma que regulariza construção e inspeção de caldeiras e vasos de pressão.

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

Em nenhuma condição, o reservatório deve ser enterrado ou instalado em local de difícil acesso.

Reservatórios

11

2

(113)

Deve ser instalado, de preferência, fora da casa dos compressores, na sombra, para facilitar a condensação da umidade e do óleo contidos no ar comprimido;

Deve possuir um dreno no ponto mais baixo para fazer a remoção deste condensado acumulado em cada 8 horas de trabalho;

O dreno, preferencialmente, deverá ser automático.

Reservatórios

11

3

(114)

Reservatórios

Os reservatórios são dotados ainda de manômetro, válvulas de segurança, e são submetidos a uma prova de pressão hidrostática, antes da utilização.

Jamais deverá ser instalado registros antes das saídas de instalação do manômetro e válvula de segurança.

“Utilize sempre os procedimentos determinados pelo fabricante.”

11

4

(115)

Reservatórios

11

5

(116)

Dimensionamento de reservatórios

Para compressores de pistão:

Volume do reservatório = 20% da vazão total

do sistema medida em m³/min.

11

6

(117)

Dimensionamento de reservatórios

Para compressores rotativos:

Volume do reservatório = 10% da vazão total

do sistema medida em m³/min.

11

7

(118)

Dimensionamento de reservatórios

Para um cálculo mais sofisticado, deve-se

adotar uma fórmula que considera a

vazão de ar requerida pelo sistema num

determinado intervalo em função do

decaimento máximo de pressão aceitável

nesse intervalo.

11

8

(119)

Dimensionamento de reservatórios

Encontrado

o

volume

total

de

armazenamento de ar necessário para o

sistema, recomenda-se dividi-lo em dois

reservatórios

menores,

de

igual

capacidade, sendo o primeiro instalado

logo após o compressor de ar e antes do

pré-filtro e o segundo logo após o

pós-filtro.

11

9

(120)

Benefícios:



Ajuste perfeito do ciclo carga/alívio dos

compressores;



A proteção de todo o sistema contra

vazamentos

de

óleo

acidentais

pelos

compressores;



_{Amortecimento de pulsações;}

Dimensionamento de reservatórios

12

0

(121)

Dimensionamento de reservatórios

Benefícios:



_{A proteção dos rolamentos dos compressores;}



O fornecimento adequado de ar tratado para o

consumo;



A proteção dos equipamentos de tratamento de

ar contra picos de vazão que viriam do primeiro

reservatório, caso não houvesse o segundo.

12

1

(122)

Desumidificação do ar comprimido

Efeitos do ar contaminado:

 Ferrugem na tubulação;

 Deteriorização das vedações;

 Imperfeições em processos de pintura;  Erros de leitura em instrumentos;

 Manutenções frequentes e baixo desempenho;  Destrói a película lubrificante existente entre