DIMENSIONAMENTO DE TUBULAÇÃO DE AR COMPRIMIDO EM UMA INDÚSTRIA DE FABRICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS PARA INDUSTRIAS DE ALIMENTOS, PEÇAS E ACESSÓRIOS.

Universidade COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ – UNOCHAPECÓ

ÁREA de Ciências Exatas e AMBIENTAIS – acea

bAcharelado em engenharia mecânica

DIMENSIONAMENTO DE TUBULAÇÃO de ar comprimido EM UMA INDúSTRIA DE FABRICAÇÃO de equipamentos para industrias de alimentos, peças e acessórios.

GUILHERME SIMAS

HÉRICLES HOLLAS

IGOR STEDILLE

VINICIUS PIRES

CHAPECÓ, MARÇO de 2019.

RESUMO

Como é uma importante fonte de energia, o ar comprimido é o resultado da compressão do ar atmosférico. O ar comprimido vem sendo aplicado em diferentes processos na indústria que necessitam de força e movimento, popularmente utilizado em máquinas pneumáticas. No presente trabalho, desenvolveu-se o dimensionamento de um sistema de ar comprimido para uma empresa de pequeno porte. O objetivo geral do estudo é dimensionar um sistema de ar comprimido, considerando todas as etapas de produção, distribuição de ar comprimido, assim todos os pontos que o utilizam tenham condições de quantidade e qualidade suficientes, possibilitando um bom funcionamento das máquinas e ferramentas pneumáticas. Para a realização do trabalho foi necessárias informações obtidas da literatura e coleta de dados realizada no âmbito da empresa, tais como: seleção das máquinas que fazem o uso do ar comprimido, comprimento das tubulações de distribuição e de alimentação. Nos resultados estão apresentados os cálculos dos diâmetros das linhas de distribuição e alimentação, a escolha do reservatório e do compressor e a apresentação do layout da rede de ar comprimido. Conclui-se que o sistema de ar comprimido dimensionado poderá produzir ar com características adequadas para atender às necessidades das máquinas, proporcionando um bom desempenho e uma maior vida útil dos equipamentos pneumáticos.

Palavras-chave: Ar comprimido. Compressor. Dimensionamento. Equipamentos  pneumáticos.

lISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Ferrugem em linha de ar comprimido.        8

Figura 2– Exemplo de secador de ar comprimido por refrigeração.        9

Figura 3 – Tipos de Compressores.        11

Figura 4 – Reservatório e seus principais componentes.        13

Figura 5 – Distribuição de ar comprimido.        14

Figura 6 – Instalação típica de um sistema de geração de ar comprimido.        15

Figura 7 – Equipamentos pneumáticos utilizados para o dimensionamento.        16

Figura 8 – Layout da empresa com tubulação de ar comprimido demarcada.        17

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Dados relativos as ferramentas utilizadas.        18

Tabela 2 – Cálculos de perdas em acessórios.        20

Tabela 3 - Perda de carga na alimentação.        21

SUMÁRIO

1          INTRODUÇÃO        5

1.1         OBJETIVO        6

1.1.1    Objetivo geral        6

1.1.2    Objetivos Específicos        6

2          REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        7

2.1         AR COMPRIMIDO        7

2.2         INFLUÊNCIA DA UMIDADE        8

2.3         SECADORES DE AR        9

2.4         FILTROS DE AR        10

2.5         COMPRESSORES        11

2.5.1    Compressores de deslocamento positivo ou volumétricos        11

2.6         PÓS-RESFRIADO COM SEPARADOR DE CONDENSADO        12

2.7         RESERVATÓRIO        13

2.8         SISTEMAS DE AR COMPRIMIDO        14

3          MATERIAIS E MÉTODOS        16

4          DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO        18

4.1         CÁLCULO DO DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO        19

4.2         DIMENSIONAMENTO DA LINHA DE ALIMENTAÇÃO        20

4.3         PARÂMETROS PARA SELEÇÃO DO RESERVATÓRIO DE AR        21

4.4         ESCOLHA DO COMPRESSOR DE AR        22

5          RESULTADOS E DISCUSSÃO        23

6          CONCLUSÕES        24

7          REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        25

Anexo A        27

ANEXO B        28

1 INTRODUÇÃO

O ar comprimido é uma importante forma de energia, sendo o resultado da compressão do ar ambiente, que é composto por oxigênio, nitrogênio e gases raros. O ar comprimido está presente em empresas de diferentes setores, como por exemplo: alimentício, metal mecânico, moveleiro, entre outros.

Depois da água e da energia elétrica, ar comprimido é o componente mais presente nos maiores processos de produção, que também é conhecido como energia proveniente do ar, o qual é responsável em movimentar diversas máquinas e ferramentas industriais, sendo assim um grande aliado competitivo na produção mundial (NARAHARA, 2018).

O ar comprimido é aplicado como energia em diferentes processos na indústria que precisam de força, movimento em máquinas e ferramentas pneumáticas, pois possui uma excelente eficiência, executando operações com flexibilidade, gerando economia, e segurança ao trabalho. Através de sua utilização, a redução de custos na indústria torna-se visível, pois a energia é um dos custos mais elevados para o processo de produção e o setor industrial responde por até 40% de toda a energia consumida no Brasil (BORTOLIN,2014).