Dimensionamento De Um Sistema Pneumático
Pesquisas Acadêmicas: Dimensionamento De Um Sistema Pneumático. Pesquise 862.000+ trabalhos acadêmicosPor: helderlp • 17/1/2015 • 1.095 Palavras (5 Páginas) • 546 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
COLEGIADO DE ENGENHARIA MECÂNICA
COMANDOS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS
PROF. ALAN CHRISTIE DANTAS
HELDER LOPES DA SILVA
LENNON GOMES LOPES
WILLIAN FIGUEIREDO
JUAZEIRO
2013
INTRODUÇÃO
A pneumática vem do grego pneuma, que significa fôlego, vento ou sopro, dessa forma é conceituada como sendo a ciência que trata dos movimentos e fenômenos dos gases. Comparada a hidráulica a pneumática pode ser considerada um sistema mais simples que possui um maior rendimento e um menor custo de aplicação, porém apresenta também alguns pontos negativos. Para que o sistema pneumático obtenha um bom rendimento, é necessário que o ar seja bem preparado, ou seja, não pode haver impurezas e principalmente umidade.
Pressão, quando aplicada a pneumática pode ser definida como a fora exercida em função da compressão do ar em um recipiente por unidade de área interna. Assim suas principais unidades de medida são N/m² (Nilton por metro quadrado) ou Pa (Pascal).
O ar possui diversas características que tonam a pneumática um sistema capaz de solucionar diversos problemas de automatização. Umas das características é a facilidade de transporte que pode ser feito por tubulações, dispensando a necessidade de uma linha exclusiva para retorno, como é exigida no sistema hidráulico. Uma outra característica relevante em relação a hidráulica é a capacidade do ar de não variar sua viscosidade quando há diferenças de temperatura, isso permite um sistema mais seguro até mesmo em condições extremas. O ar não é inflamável e utiliza uma pressão baixa entre 6 e 12 bar. O ar permite também atingir altas velocidades de deslocamento, em condições normais entre 1 e 2m/s chegando até 10m/s.
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. Os compressores são classificados segundo a figura abaixo.
Figura 01 – Quadro geral de compressores industriais.
Em aplicações industriais, normalmente são usados compressores com reservatórios devidamente dimensionados afim de atender a grande demanda de pontos de utilização e atuadores, todos interligados por uma rede tubular possibilitando uma distribuição de forma igualitária e sem perdas significativas.
DIMENSIONAMENTO
Instalar uma rede de distribuição de ar comprimido requer alguns cuidados específicos como a localização do compressor, sistema de arrefecimento se necessário, dimensionamento da rede, sistemas de montagem e fixação da rede, tratamento do ar e a identificação das linhas de transmissão.
Escolha do compressor
Os compressores podem ser selecionados levando em consideração a vazão máxima da rede, sendo assim, de acordo com os cálculo realizados chegamos a uma vazão máxima de 13,7m³/h. De acordo com a literatura os compressores mais usados para vazões máximas de até 200m³/h, são os compressores a pistão, portanto o compressor usado será um compressor de pistão de um estágio.
Localização do compressor
O local onde o compressor será instalado deve ser uma área localizada na parte externa da fábrica, devidamente coberta, isenta de contaminantes como poeira e outros. Deve também ser um local onde a temperatura ambiente possa se manter entre 20 e 25°.
Dimensionamento do volume do reservatório do compressor.
O volume do reservatório foi dimensionado levando em consideração o tipo de compressor e a vazão máxima requerida pela rede, sendo assim, para compressores a pistão o volume do reservatório é 20% da vazão total da rede em m³/min, o que calculando resultará em um reservatório de 0,05m³.
Implantação da rede de distribuição
A rede de distribuição pode ser aberta ou fechada, a depender da distribuição dos pontos por onde irão passar as linhas de alimentação de ar.
Neste dimensionamento iremos usar a rede do tipo fechada, pois esta possibilita uma melhor distribuição e implantação de novos pontos, caso seja solicitado, além de permitir uma alimentação uniforme em todos os pontos. Figura 02 do anexo.
Dimensionamento da linha tronco
A tubulação deve ser dimensionada com intuito de atender a pressão e vazão necessárias ao diversos pontos de alimentação solicitados. Segundo a literatura, deve-se considerar alguns itens importantes como:
Volume de ar corrente (vazão);
Comprimento total da linha tronco;
Queda de pressão admissível;
Número de pontos de estrangulamento;
Pressão de regime.
Volume de ar corrente (Vazão) (Q):
Dando início ao dimensionamento, tem-se o cálculo do consumo total de ar, ou seja a vazão de ar solicitada pela empresa. Com base na tabela abaixo temos:
Tabela 01 – Distribuição dos pontos de utilização.
SETOR CARACTERÍSTICAS
1 5 Pontos de utilização – 4 l/min
2 10 Pontos de utilização - 3 l/min
3 4 Pontos de utilização - 10 l/min
4 10 Pontos de utilização - 5 l/min
5 1 Ponto de utilização - 20 l/min
6 2 Pontos de utilização - 15 l/min
Total 32 pontos de utilização – 190 l/min
Convertendo a unidade de l/min para m³/h, unidade
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