Ar Comprimido

Introdução

A primeira máquina que a éspecie humana usou para comprimir ar foram os próprios pulmões ,que tem a capacidade de comprimir cerca de 0,08 atm.

A índicios que o fole manual foi o primeiro compressor mecânico.Depois de 1500 a.c recebeu melhoramento como acionamento pelos pés ou por roda d'água.

O primeiro cilindro compressor acionado por roda d'água ,foi desenvolvido pelo engenheiro inglês John Smeaton em 1762.Entretanto,em 1776, o inventor inglês John Wilkinson o aperfeiçoou,fazendo um modelo primitivo dos compressores atuais.

Em diversos processos industriais ,os sistemas de ar comprimido desempenham um papel fundamental na produção e representam uma parcela espressiva do consumo energético da instalação. Atualmente,cerca de 5 bilhões de toneladas de ar são comprimidos por ano em todo o planeta,gerando um consumo de 400 kWh ,gerando um grande impacto no meio ambiente.

Processos de compressão do ar

O compressor é um equipamento industrial concebido para aumentar a pressão de um fluido em estado gasoso (ar,vapor de água ,hidrogênio, etc...).

Os compressores de ar,são classificados conforme, seu princípio de operação :

-Compressores de deslocamento positivo: Estes são subdivididos ainda em Alternativos ou Rotativos

Compressores Alternativos

Os compressores alternativos são compressores volumétricos que sonseguem a elevação da pressão através .E a redução do volume de um cilindro ocupado pelo gás.Esse aumento é conseguido através de um pistão ou embolo ligado a um sistema rotativo biela-manivela,em um percurso em direção ao cabeçote.

O mecanismo funciona do seguinte modo,na etapa de admissão o pistão movimenta-se em sentido contrário ao cabeçote,gerando uma depressão no interior do cilindro que propicia a abertura da válvula de sucção,assim o gás e aspirado.

Ao inverter-se o sentido de movimentação do pistão,a válvula de sucção fecha-se e o gás e comprimido até que a pressão interna do lindro seja suficiente para promover a abertura da Válvula de descarga.Quando se abre a válvula de descarga,a movimentação do pistão faz com que o gás seja expulso do interios do cilindro.Essa situação corresponde à etapa de descarga e dura até que o pistão termine o seu movimento no sentido do cabeçote.

No entanto,nem todo o gás comprimido é expulso do cilindro.A existência de um espaço morto,compreendido entre o cabeçote e o pistão no final do deslocamento,faz com que a pressão no 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 o permitir.Essa etapa.em que as duas válvulas estão bloqueadas e o pistão se movimenta em sentido inverso ao cabeçote se denomina etapa de expansão,e precede a etapa de admissão de um novo ciclo.

Compressores Alternativos de Pistão Simples Efeito – Nesse compressor o pistão com movimento descendente aspira o ar por meio da válvula de admissão, preenchendo o cilindro, este ar com o movimento de subida do pistão e comprimido e descarregado para o sistema. Para projetos que requer maior pressão são necessários compressores como maior número de estágios.

Compressores Alternativos de Pistão Duplo Efeito – Esse tipo de compressor,o êmbolo efetua o movimento descendente e o ar é admitido na câmara superior, enquanto que o ar contido na câmara inferior é comprimido e expelido. Procedendo-se o movimento oposto, a câmara que havia efetuado a admissão do ar realiza a sua compressão e a que havia comprimido efetua a admissão.

Compressores de Membrana-Este tipo de compressor possui uma membrana que separa o embolo da câmara de trabalho; o ar não entra em contato com as peças moveis. Portanto o ar comprimido está isento de resíduos de óleo, o que faz deste compressor ser largamente empregado em indústrias alimentícias, farmacêuticas e químicas

Compressores Rotativos

Nos compressores rotativos, os gases são comprimidos por elementos giratórios. Outras das particularidades destes tipos de compressores são por exemplo as menores perdas mecânicas por atrito, pois dispensam um maior número de peças móveis, a menor contaminação de ar com óleo lubrificante, a ausência de reações variáveis sobre as fundações que provocam vibrações, o fato de a compressão ser feita de um modo continuo e não intermitente, como sucede nos alternativos e a ausência de válvulas de admissão e de descarga que diminui as perdas melhorando o rendimento volumétrico. Outro aspecto muito importante, para os diferentes tipos, prende-se com a economia de energia, com os rendimentos volumétrico, associados a fugas, e mecânico, associado a movimentos relativos entre as peças que constituem a máquina, e com a manutenção dos mesmos.

Compressores de palheta-Este compressor possui uma carcaça cilíndrica com aberturas de entrada e saída de ar, um rotor excêntrico que possui rasgos onde se alojam palhetas que em conjunto com a parede da carcaça formam pequenos compartimentos, que quando em rotação serão apertadas contra a parede pela força centrifuga. Devido à excentricidade há uma diminuição e aumento das células. Suas vantagens são o funcionamento continuo e uniforme (ar livre de pulsação), silencioso, continuo e equilibrado

Compressores de Parafuso-Este compressor possui dois parafusos que giram em sentido contrario mantendo uma relação de engrenamento entre si. O ar entra pela tomada de aspiração e ocupa os intervalos entre os filetes dos rotores. Quando se inicia o engrenamento