Tecnologia de ar comprimido
Tecnologia de ar comprimido
Conteúdo
1. Tecnologia de ar comprimido
4
O ar comprimido..................................................4
Benefícios do sistema..........................................4
Fundamentos físicos............................................4
Símbolos de unidades e fórmula..........................5
Características físicas de desempenho
do ar comprimido.................................................5
2. Geração de ar comprimido
7
Compressores dinâmicos.....................................7
Compressores de deslocamento positivo
ou volumétrico.....................................................8
3. Regulagem de pressão
11
Regulagem de pressão.......................................12
4. Condicionamento do ar
comprimido
13
Classes de qualidade de ar comprimido
conforme DIN ISO 8573-1
...........................................................................13
Resfriamento......................................................14
Secagem.............................................................15
Filtragem............................................................18
5. Dimensionamento do sistema de ar
comprimido
21
Tamanho de compressor....................................22
Volume do Reservatório.....................................24
Rede de ar..........................................................25
Rede de fornecimento........................................27
Tubulações.........................................................30
3
4
Tecnologia de ar comprimido
1
Tecnologia de ar comprimido
O ar comprimido
O ar comprimido é usado como condutor de
energia em áreas de aplicação industriais ao lado
de outros condutores como: fluídos em sistemas
hidráulicos e energia elétrica em sistemas elétricos. Todos esses condutores de energia têm algo
em comum:
33 A capacidade de armazenamento de suas
energias é o produto do volume por unidade
de tempo e pressão (voltagem no caso de
eletricidade)
O desempenho do ar comprimido como condutor
de energia é aumentado quando:
33 Houver maior disponibilidade desta energia
por unidade de tempo
33 Houver aumento da pressão
Benefícios do sistema
Vantagens do sistema de ar comprimido
Os sistemas de ar comprimido têm vantagens em
comparação a outros sistemas de energia que os
tornam mais úteis em certas aplicações.
33 Fonte de energia
Ar existe em abundância e está disponível em
todos os lugares. Em uma troca normal de processo, como é o caso de sistemas hidráulicos, ele
não é necessário. Isso reduz as despesas e a
necessidade de manutenção e ainda otimiza o
tempo de trabalho. Ar comprimido não deixa para
trás impurezas como, por exemplo, as provenientes
de defeito na tubulação; ele as carrega consigo.
33 Transporte da energia
Ar comprimido pode ser transportado em tubulações (rede) por longas distâncias. Isso favorece a
instalação de uma central de geração de ar comprimido, a qual fornece o ar necessário para os pontos
de consumo, com pressão de trabalho constante
(sistema fechado). Dessa forma, a energia proveniente do ar comprimido pode ser distribuída por
longas distâncias.
Nenhuma linha de retorno de ar é necessária, já que
a exaustão de ar é feita pela abertura de descarga.
33 Armazenamento de energia
Ar comprimido pode, sem dificuldades, ser armazenado em reservatórios. Se um reservatório é instalado em um sistema de fornecimento de ar comprimido, o compressor somente começará a funcionar
se a pressão do ar cair abaixo de um valor crítico.
Além disso, a reserva de pressão disponível no
reservatório permite, ainda por algum tempo, a
realização de um trabalho iniciado, após o sistema
provedor de energia deixar de trabalhar.
Se as necessidades de desempenho das ferramentas pneumáticas não forem muito altas, garrafas/
tubos de ar comprimido transportáveis podem ser
usadas em lugares que não tenham o sistema de
fornecimento de ar comprimido instalado.
Fundamentos físicos
Para compreender a tecnologia de ar comprimido
é necessário ter informações sobre seus fundamentos físicos. Os aspectos mais importantes são:
33 Definição de ar comprimido
33 Símbolos de unidades e fórmulas
33 Características físicas de desempenho
33 Definição de ar comprimido
Ar comprimido é ar atmosférico pressurizado, o
qual é condutor de energia térmica e fluxo de
energia.
Ar comprimido pode ser armazenado e transportado por tubulações, assim como pode executar
trabalhos através da conversão de energia em
motores e cilindros.
As características mais importantes que se referem à pressão são:
33 Pressão atmosférica
33 Pressão indicada
33 Pressão absoluta
33 Pressão Atmosférica – pamb [bar]
A pressão atmosférica é gerada pelo peso do ar
atmosférico que nos cerca, e depende da densidade e da quantidade de ar.
Os seguintes valores aplicam-se ao nível do mar:
1.013 mbar = 1.01325 bar
= 760 mm/Hg [Torr]
= 101.325 Pa
Abaixo de condições constantes, a pressão
atmosférica diminui com altitude crescente da
localização medida.
Tecnologia de ar comprimido
33 Pressão Indicada – pg [barg]
Unidades físicas
A pressão indicada é a pressão efetiva sobre a
Unidade
pressão atmosférica. Na tecnologia de ar comprimido, a pressão é normalmente especificada como
Símbolo
de fórmula
Símbolo
Denominação
de unidade
Comprimento
l
m
Superfície
A
m2
A pressão absoluta “pabs” é a somatória da pres-
Volume
V
m3
são atmosférica “pamb” e a pressão indicada “pg”.
Massa
m
kg
kilograma
kg/m3
kilograma/
metro cúbico
pressão indicada em “bar” e sem o índice “g”.
33 Pressão Absoluta – pabs [bar]
A pressão é especificada em Pascal [Pa] de
metro
metro
quadrado
metro
cúbico (1)
acordo com o Sistema Internacional SI. Porém,
Densidade
em termos práticos, a designação “bar” ainda é
Tempo
t
s
segundo
Temperatura
T
K
kelvin
Força
F
N
newton
Pressão
p
bar (Pa)
bar (pascal)
Velocidade
v
m/s
metro/
segundo
Trabalho
W
J
joule
Potência
P
W
watt
Freqüência
f
Hz
hertz
comum.
Pressão Absoluta
Pü
1
Pressão
efetiva
Subpressão
Características físicas de desempenho
do ar comprimido
P am b
Pu
P abs
Pressão
barométrica
As características físicas de desempenho do ar
100%
Vácuo
EWL-D004/P
Pamb = pressão ambiente
Pu = subpressão
Po = pressão efetiva
Pabs = pressão absoluta
comprimido são determinadas por:
33 Temperatura
33 Volume
33 Pressão
33 Volume do fluxo
33 Características do fluxo
Símbolos de unidades e fórmulas
Símbolos de unidades e de fórmulas na tecnologia de ar comprimido são derivados das unidades
básicas. As unidades mais importantes estão na
tabela a seguir.
As correlações são descritas como seguem.
33 Características de temperatura-volumepressão
A temperatura especifica a condição física de um
objeto. Essa característica é indicada em graus
centígrados (ºC) ou convertida em kelvin (k).
T[K] = t [ºC] + 273,15
Se a temperatura é aumentada para um volume
constante, conseqüentemente a pressão se eleva.
T0
P
0
___
___
=
T1
p1
5
Tecnologia de ar comprimido
Se o volume é diminuído para uma temperatura
constante, conseqüentemente a pressão cai.
33 Volume do fluxo do deslocamento do
pistãoVpdf [l/min, m3/min, m3/h] (capacidade
de entrada)
p0 x V0 = p1 x V1
O volume do fluxo do deslocamento do pistão é
uma quantidade calculada para o pistão compres-
Se a temperatura é aumentada em pressão cons-
sor.
tante, conseqüentemente o volume aumenta.
Isso resulta do produto do volume do cilindro
(deslocamento do pistão), a velocidade do com-
T0
V
0
___
___
=
T1
V1
pressor (número de ciclos) e o número de cilindros de entrada.
O volume do fluxo do deslocamento do pistão é
33 Volume
O resultado de volume, por exemplo, das dimensões de um reservatório de ar comprimido, de um
cilindro ou de uma rede, é medido em litros (l) ou
especificado em l/min, m3/min ou alternativamente em m3/h.
2
Volume de fluxo
em metros cúbicos (m ) a uma temperatura de
3
20 ºC e 1 bar.
33 Volume sob condições normais
O volume sob condições normais é medido com
base em condições físicas normalizadas pela
norma DIN 1343. Isto é 8% menos que o volume
medido a 20 ºC.
760 Torr
= 1,01325 barabs
= 101.325 Pa
273,15 K
= 0 ºC
Volume de fluxo + 8% = Volume normal de fluxo
20 ºC
0 ºC
1 barabs
33 Volume de trabalho Vop [Bl, Bm3]
8 barabs
EWL-D005/P
6
O volume em condições de trabalho é medido de
acordo com as condições físicas atuais. Temperatura, pressão atmosférica e umidade devem ser
levadas em consideração como pontos de referência. O volume de trabalho é sempre especificado em conjunto com a pressão de referência,
ex.:
33 - 1m3 a 7 barg significa que 1m3 de ar sem
compressão é comprimido a 7barg = 8barabs
e acresce somente 1/8 do volume original.
33 Volume do fluxo V [l/min, m /min, m /h]
3
3
33 Volume do fluxo V [l/min, m3/min, m3/h]
(volume de fornecimento)
Ao contrário do volume do fluxo do deslocamento
do pistão, o volume do fluxo não é um valor
calculado, mas a pressão medida na saída do
compressor, a qual volta a ser calculada para
definir sua (compressor) capacidade de entrada.
O volume do fluxo é definido de acordo com as
normas VDMA 4362, DIN 1945, ISO 1217 ou
PN2CPTC2 e especificado em l/min, m3/min ou
O volume do fluxo de ar é o volume (l ou m3) por
alternativamente em m3/h.
unidade de tempo (minutos ou horas). A distin-
O volume do fluxo efetivo, ex.: volume de forneci-
ção é feita considerando as informações abaixo,
mento necessário, é uma informação essencial
referentes à geração de ar comprimido (com-
para o dimensionamento do compressor.
pressor):
33 Volume do fluxo do deslocamento do pistão
(capacidade de entrada)
33 Volume do fluxo (volume fornecido)
Tecnologia de ar comprimido
33 Volume normal do fluxo Vstan
33 Compressores de fluxo axial
[Nl/min, Nm3/min, Nm3/h]
33 Compressores de fluxo radial
O volume normal do fluxo é medido exatamente
Os compressores dinâmicos ou turbocompresso-
como o volume do fluxo. Contudo, isso não se
res possuem duas peças principais: o impelidor e
refere à condição de entrada, mas sim a um valor
o difusor. O impelidor é uma peça rotativa
teórico de referência. Em condição física normal,
munida de pás que transfere ao ar a energia
os valores teóricos são:
recebida de um acionador. Essa transferência de
33 Temperatura
= 273,15 K (0 ºC)
energia se faz em parte na forma cinética e em
33 Pressão
= 1,01325bar (760 mm Hg)
outra parte na forma de calor. Posteriormente, o
33 Densidade do ar = 1,294 kg/m (ar seco)
3
33 Volume do fluxo de trabalho Vop
[Bl/min, Bm3/min, Bm3/h]
O volume do fluxo de trabalho especifica o
volume efetivo do fluxo do ar comprimido. Para
possibilitar a comparação do volume do fluxo de
trabalho com outros volumes de fluxo, é necessário sempre especificar a pressão do ar comprimido junto com a unidade dimensional Bl/min,
Bm3/min ou alternativamente Bm3/h.
escoamento estabelecido no impelidor é recebido
por uma peça fixa denominada difusor, cuja
função é promover a transformação da energia
cinética do ar em calor, com conseqüente ganho
de pressão. Os compressores dinâmicos efetuam
o processo de compressão de maneira contínua
e, portanto, correspondem exatamente ao que se
denomina, em termodinâmica, um volume de
controle.
33 Compressor de fluxo axial
Compressores de fluxo axial são máquinas dinâ-
Geração de ar comprimido
Compressores são usados para a geração de ar
comprimido. Para eleger o mais apropriado compressor de ar, informações como valores de
pressão e volume de ar comprimido necessário
por unidade de tempo devem ser conhecidas.
micas onde o ar flui em direção axial, alternativamente via uma turbina rotativa com lâminas fixas.
Primeiramente o ar é acelerado e depois comprimido. Os canais das lâminas formam um difusor,
onde a energia cinética do ar criada pela sua
circulação é desacelerada e convertida em energia pressurizada.
As características típicas dos compressores de
33 Compressor de ar comprimido
fluxo axial são:
De acordo com seus princípios funcionais, com-
33 Fornecimento uniforme
pressores de ar comprimido são divididos em:
33 Ar sem óleo
33 Compres. dinâmicos
33 Sensível à troca de carga
33 Compres. deslocamento positivo
33 Fornecimento de baixa pressão
Diferentes tipos de compressores estão disponíveis nestas categorias com características próprias, as quais têm que ser levadas em conta no
momento da escolha.
Compressores dinâmicos
Compressores dinâmicos ou turbocompressores
são baseados exclusivamente no princípio rotacional de trabalho. Para a geração de ar comprimido são usados:
2
7
8
Tecnologia de ar comprimido
33 Compressor de fluxo radial
Eles são caracterizados pelo largo processo de
Compressores de fluxo radial são máquinas dinâ-
compressão contínua de ar, em alguns casos com
micas onde o ar é dirigido para o centro de uma
pulsação mais ou menos distintiva.
roda de lâmina giratória (turbina). Por causa da
Os tipos comuns de construção de compressores
força centrífuga, o ar é impelido para a periferia.
com o princípio de movimentos alternados são:
A pressão é aumentada conduzindo o ar através
33 Compressores de pistão
de um difusor antes de alcançar a próxima lâmina.
33 Compressores de diafragma
Assim, a energia cinética (energia de velocidade)
33 Compressores sem pistão
é convertida em pressão estática. As característi-
As características comuns de compressores do
cas básicas dos compressores de fluxo radial são
tipo deslocamento positivo ou volumétrico são
as mesmas do compressor de fluxo axial.
suas pequenas capacidades volumétricas e forne-
Compressores de deslocamento
positivo ou volumétrico
Os compressores de deslocamento positivo ou
volumétrico trabalham com ajuda de rotação
assim como do movimento alternado do pistão.
Nesses compressores, a elevação de pressão é
conseguida através da redução do volume ocupado pelo ar. Na operação dessas máquinas
podem ser identificadas diversas fases, que
constituem o ciclo de funcionamento: inicialmente, certa quantidade de ar é admitida no
interior de uma câmara de compressão, que
então é fechada e sofre redução de volume.
Finalmente, a câmara é aberta e o ar liberado
para consumo. Trata-se, pois, de um processo
intermitente, no qual a compressão propriamente
dita é efetuada em sistema fechado, isto é, sem
qualquer contato com a sucção e a descarga.
Conforme iremos constatar logo adiante, pode
haver algumas diferenças entre os ciclos de funcionamento das máquinas dessa espécie, em função
das características específicas de cada uma.
Os tipos de compressores mais usados nesta
categoria são:
33 Compressores de palhetas
33 Compressores de parafuso
33 Compressores de lóbulo
33 Compressores de anel líquido
cimento de altas pressões.
33 Compressor de palhetas
O compressor de palhetas possui um rotor ou
tambor central que gira excentricamente em
relação à carcaça. Esse tambor possui rasgos
radiais que se prolongam por todo o seu comprimento e nos quais são inseridas palhetas retangulares.
Quando o tambor gira, as palhetas deslocam-se
radialmente sob a ação da força centrífuga e se
mantêm em contato com a carcaça. O ar penetra
pela abertura de sucção e ocupa os espaços
definidos entre as palhetas. Devido à excentricidade do rotor e às posições das aberturas de
sucção e descarga, os espaços constituídos entre
as palhetas vão se reduzindo de modo a provocar
a compressão progressiva do ar. A variação do
volume contido entre duas palhetas vizinhas,
desde o fim da admissão até o início da descarga,
define, em função da natureza do ar e das trocas
térmicas, uma relação de compressão interna fixa
para a máquina.
Assim, a pressão do ar no momento em que é
aberta a comunicação com a descarga poderá ser
diferente da pressão reinante nessa região. O
equilíbrio é, no entanto, quase instantaneamente
atingido e o ar descarregado.
As principais características desse tipo de compressor são: baixo ruído, fornecimento uniforme
de ar, pequenas dimensões, manutenção simples,
porém de alto custo, baixa eficiência.
Tecnologia de ar comprimido
33 Compressor de parafuso
que é oferecida para elevações muito pequenas
Esse tipo de compressor possui dois rotores em
de pressão. Raramente empregado com fins
forma de parafusos que giram em sentido contrá-
industriais, esse equipamento é, no entanto, de
rio, mantendo entre si uma condição de engrena-
baixo custo e pode suportar longa duração de
mento.
funcionamento sem cuidados de manutenção.
A conexão do compressor com o sistema se faz
As características do compressor de lóbulos ou
através das aberturas de sucção e descarga,
“roots” são:
diametralmente opostas. O ar penetra pela aber-
33 Não há pistão rotativo
tura de sucção e ocupa os intervalos entre os
33 Não necessita de lubrificação
filetes dos rotores. A partir do momento em que
33 O ar é isento de óleo
há o engrenamento de um determinado filete, o ar
33 Sensível com pó e areia
nele contido fica fechado entre o rotor e as paredes da carcaça. A rotação faz então com que o
ponto de engrenamento vá se deslocando para a
frente, reduzindo o espaço disponível para o ar e
provocando a sua compressão. Finalmente, é
alcançada a abertura de descarga, e o ar é liberado. A relação de compressão interna do compressor de parafuso depende da geometria da
máquina e da natureza do ar, podendo ser diferente da relação entre as pressões do sistema. As
características de um compressor de parafuso são:
33 Unidade de dimensões reduzidas
33 Fluxo de ar contínuo
33 Baixa temperatura de compressão
(no caso de resfriamento por óleo)
33 Compressor de anel líquido
Compressores de anel líquido são compressores
de deslocamento rotativo. Um eixo com lâminas
radiais rígidas, as quais correm dentro da carcaça
excêntrica, faz o líquido de vedação girar. Um
anel líquido é formado, o qual veda as áreas de
funcionamento entre as lâminas e a carcaça. As
mudanças de volume são causadas pela excentricidade da rotação do eixo e como resultado o ar
é levado para dentro e é comprimido e descarregado. Normalmente, a água é usada como líquido
de vedação. As propriedades desses compressores são:
33 O ar é isento de óleo
33 Baixa sensibilidade contra sujeira
33 Compressor de lóbulos ou roots
33 Baixa eficiência
Esse compressor possui dois rotores que giram
33 Um líquido separador é necessário porque o
em sentido contrário, mantendo uma folga muito
líquido auxiliar é bombeado continuamente na
pequena no ponto de tangência entre si e com
câmara de pressão
relação à carcaça. O ar penetra pela abertura de
sucção e ocupa a câmara de compressão, sendo
conduzido até a abertura de descarga pelos
rotores.
O compressor de lóbulos, embora sendo classificado como volumétrico, não possui compressão
interna. Os rotores apenas deslocam o ar de uma
região de baixa pressão para uma região de alta
pressão.
Essa máquina, conhecida originalmente como
soprador “Roots”, é um exemplo típico do que se
pode caracterizar como um soprador, uma vez
9
10
Tecnologia de ar comprimido
33 Compressor de pistão
comprimento deste depende da deformação do
Compressor de pistão é um compressor de deslo-
diafragma.
camento oscilante. Compressores de pistão
As características de um compressor de dia-
levam o ar através do movimento do pistão (para
fragma são:
cima e para baixo) – comprime e descarrega.
33 Cilindro de grande diâmetro
Esses processos são controlados por válvulas de
33 Movimento curto do diafragma
entrada e de descarga.
33 Econômico no caso de pequenos volumes de
Diferentes pressões são geradas por vários estágios de compressão em série e pelo uso de vários
cilindros, e assim podem produzir diferentes
volumes de ar. As características desse tipo de
compressor são:
33 Alta eficiência
33 Alta pressão
Os compressores de pistão podem ser construídos em vários modelos e com diferente posicionamento do cilindro como: posicionamentos
vertical, horizontal, em V, em W ou horizontalmente oposto.
fornecimento e baixas pressões
33 Geração de vácuo
33 Compressor sem pistão
O compressor sem pistão é um compressor de
deslocamento oscilante. Seu funcionamento é
baseado no mesmo princípio de um motor diesel
de dois tempos com um compressor fixo.
O ar comprimido age nos pistões em posição de
ponto morto, os impele para o interior e liga o
compressor. Por isso o gás de combustão no
cilindro do motor é comprimido e quando o
combustível injetado dá ignição, os pistões são
33 Compressor de diafragma
separados novamente. O ar fechado é compri-
O compressor de diafragma é um compressor de
mido. Depois que o ar exigido escapou, a maioria
deslocamento oscilante. Compressores de dia-
do ar comprimido é eliminado por uma válvula
fragma usam eixos de ligação e diafragmas elásti-
mantenedora de pressão. As válvulas de entrada
cos para compressão. Ao contrário dos compres-
começam a levar mais ar. As características de
sores de pistão, cujo pistão move-se de um lado
um compressor sem pistão são:
para outro entre duas posições, o compressor de
33 Alta eficiência
diafragma é induzido a mover-se em oscilações
33 Operação sem vibração
não-lineares. O diafragma é fixo por sua extremi-
33 Princípio de trabalho simples
dade e é movimentado pelo eixo de ligação. O
Tecnologia de ar comprimido
Tipos de Compressores
Tipo
Símbolo
Diagrama
funcional
Pressão [bar]
Vol. do
fluxo[m3/h]
Compressor de pistão tronco
10 (1 fase)
35 (2 fases)
120
600
Compressor de cabeçote cruzado
10 (1 fase)
35 (2 fases)
120
600
Compressor de diafragma
Compressor s/ pistão
baixa
Uso limitado como gerador de gás
Compressor de palhetas
16
Compressor de anel líquido
10
Compressor de parafuso
22
Compressor de lóbulos ou roots
pequeno
4.500
750
1.200
1,6
Compressor de fluxo axial
10
200.000
Compressor de fluxo radial
10
200.000
Regulagem de pressão
33 Faixa de pressão média até 15 bar
No sistema de ar comprimido a distinção é feita
trução de veículos e manutenção.
entre as seguintes faixas de pressão:
Baixa, Média, Alta e Ultra-alta.
Tipicamente usada em sistemas de ar para cons-
33 Faixa de pressão alta até 40 bar
Usada em máquinas de sopro no processamento
33 Faixa de pressão baixa até 10 bar
de plástico, para ligar grandes motores diesel e
É a faixa de utilização mais comum entre os
para testar redes de fornecimento de ar.
profissionais independentes e a produção industrial para ferramentas pneumáticas.
33 Faixa de pressão ultra-alta até 400 bar
Preferida para aplicações especiais como equipamentos de mergulho e respiração, assim como
compressão e armazenagem de gases técnicos.
3
11
Tecnologia de ar comprimido
Regulagem de pressão
O objetivo da regulagem da pressão é minimizar o
Sistema de ar comprimido,
métodos de controle
5
consumo de energia e maximizar a disponibilidade do ar.
[P]
PMAX
Aplicam-se diferentes variáveis controladas,
dependendo de tipo, grandeza e área de aplica-
Controle liga / desliga
PN
PMIN
PNS
ção:
33 A pressão de descarga (pressão de sistema)
[kW ]
33 A pressão de entrada
Caract. de pressão
[t]
L2
100%
33 O volume de fluxo descarregado
0%
33 A energia elétrica consumida pelo motor do
compressor
[P]
PMAX
33 A umidade atmosférica deixada pelo compressor
A regulagem da pressão de descarga do compres-
L0
Caract. de energia elétrica
[t]
Controle inativo
PN
PMIN
PNS
sor é a variável mais importante se comparada às
outras variáveis controladas.
[kW ]
Caract. de pressão
L2
100%
33 Definições de pressão
30%
0%
No contexto de regulagem da pressão, é impor-
[t]
Caract. de energia elétrica
L1
L0
[t]
tante saber as definições fundamentais de pressão
em um sistema de ar comprimido. As definições
[P]
PMAX
mais importantes são descritas a seguir:
Controle liga / desliga atrasado
PMIN
PNS
33 Sistema de pressão ps [barg]
O sistema de pressão ps é a pressão produzida na
[kW ]
saída do compressor após o retorno da válvula.
100%
30%
0%
33 Pressão-limite pmax [barg]
A pressão-limite pmax é a pressão na qual o com-
Caract. de pressão
Var.1 tV Var.2 tV
Caract. de energia elétrica
[t]
L2
L1
L0
[t]
PN = Sistema de pressão
PNS = Sistema de pressão de valor objetivo
PMIN = Pressão mínima de entrada
PMAX = Pressão-limite de fornecimento
L0 = Ponto morto
L1 = Operação s/ carga
L2 = Operação c/ carga
Tv = Elemento de tempo
pressor corta o fornecimento de ar. A pressãolimite pmax deveria, no caso de compressores com
pistão, ser aproximadamente 20% maior que a
pressão mínima (ex.: pressão mínima 8 bar, pressão-limite 10 bar).
EWL-D016/P
12
No caso de compressores de parafuso, a pressãolimite pmax deveria ser de 0,5 a 1,0 bar mais alta
que a pressão mínima (ex.: pressão mínima 9 bar,
pressão-limite 10 bar).
33 Pressão objetivo psT [barg]
O sistema de pressão objetivo psT é a pressão
mínima que tem que existir no sistema de fornecimento.
33 Pressão interna pi [barg]
A pressão interna pi refere-se à pressão interna
no compressor de pistão helicoidal até a pressão
mínima na válvula de retorno.
33 Pressão de entrada pmin [barg]
A pressão mínima de entrada pmin é pressão na
qual o compressor corta a entrada novamente. A
pressão mínima de entrada deve ser ao menos
0,5 bar mais alta que o valor da pressão do sistema p.
Tecnologia de ar comprimido
Condicionamento
do ar comprimido
Classes de qualidade de ar comprimido
conforme DIN ISO 8573-1
As impurezas do ar normalmente não podem ser
diferentes classes atendendo às necessidades de
percebidas por olhos humanos.
sua aplicação. Isso ajuda o usuário a definir as
A qualidade do ar comprimido está dividida em
Não obstante, elas são capazes de interferir no
funcionamento seguro do sistema de fornecimento
suas necessidades e selecionar os componentes
de condicionamento específicos.
de ar comprimido, bem como das ferramentas
A norma está baseada nas especificações dos
pneumáticas. Um metro cúbico (1m ) de ar contém
fabricantes, os quais determinam os valores
uma variedade de impurezas como, por exemplo:
limitantes permissíveis com referência à pureza
33 Até 180 milhões de partículas de sujeira, de
do ar para os sistemas de ar comprimido de seus
3
equipamentos.
tamanho entre 0,01 e 100 µ m
33 De 5 a 40 g/m de água na forma de umidade
3
atmosférica
33 0,01 a 0,03 mg/m3 de óleos minerais e hidro-
A norma DIN ISO 8573-1 define as classes de
qualidade do ar comprimido com referência a:
33 Tamanho e densidade das partículas
carbonetos
33 Resíduos de metais pesados como: cádmio,
mercúrio e ferro
Definição de valores máximos de tamanho e
concentração de partículas sólidas que o ar
Compressores pegam não somente o ar atmosférico,
mas também as suas impurezas, as quais podem
estar em alta concentração.
Com uma compressão de 10 barg (10 bar de
pressão medida = 11 bar absoluto), a concentração de partículas de sujeira aumenta 11 vezes.
Um metro cúbico (1m3) de ar comprimido pode
conter neste caso até 2 bilhões de partículas de
sujeira, considerando ainda as impurezas adicionadas ao ar pelo próprio compressor, como óleo
lubrificante por exemplo.
comprimido pode conter.
33 Conteúdo de óleo
Definição da quantidade residual de aspersão de
óleo e hidrocarboneto que o ar comprimido pode
conter.
33 Ponto de vapor da pressão
Definição da temperatura mínima na qual o ar
comprimido pode ser esfriado sem precipitação
do vapor de água contido como produto de condensação. O ponto de vapor de pressão varia com
Se todas essas impurezas e mesmo a água contidas no ar atmosférico permanecem no ar comprimido, conseqüências negativas podem surgir e
certamente afetam o sistema de ar e as ferramentas que se utilizarão desse ar.
a pressão atmosférica.
Impurezas no ar
Ambiente
Água residual g/m3
Pressão ponto
vapor ºC
Limite mg/m3
Natural
15
50
Cidades
50
100
Área Industrial
100
500
Área de produção
200
900
Máx. água residual
Classe
Média mg/m3
Máx. pó residual
Concentração de pó
mg/m3
Tamanho de partículas
mg/m3
Máx. óleo contido
mg/m3
1
0,003
- 70
0,1
0,1
0,01
2
0,117
- 40
1
1
0,1
3
0,88
- 20
5
5
1
4
5,953
+3
8
15
5
5
7,732
+7
10
40
25
6
9,356
+ 10
-
-
-
4
13
14
Tecnologia de ar comprimido
33 Partículas sólidas no ar comprimido
nas mangueiras e bloqueio do fornecimento de ar.
Eficácia do uso de ar comprimido em sistemas
Por isso, o condicionamento do ar comprimido é
pneumáticos: pó e outras partículas produzem
importante e tem as seguintes vantagens:
abrasão.
Se as partículas formam uma pasta em conjunto
com o óleo ou graxa, esse efeito (abrasão) será
reforçado. Em particular, partículas fisicamente
prejudiciais e partículas quimicamente agressivas
Resfriamento
Todos os processos de compressão geram calor. O
aumento de temperatura depende da pressão de
saída do compressor. Quanto mais alta a pressão
podem se tornar um problema.
de saída, mais alta será a temperatura de com-
33 Óleo no ar comprimido
especificam que a temperatura de saída de com-
O uso de óleo “reutilizado” em um sistema pneumá-
pressão não deve exceder um valor definido (nor-
tico, por tornar-se mais resinoso, tem como conse-
malmente entre 160 ºC e 200 °C). Por essa razão,
qüência a redução do diâmetro da mangueira e até
a maior parte do calor de compressão deve ser
o bloqueio do sistema de fornecimento de ar.
dissipada. Temperaturas excessivas do ar compri-
pressão. As normas de prevenção de acidentes
mido são um risco ao sistema e ao operador,
33 Água no ar comprimido
A água promove a corrosão nos sistemas pneumáticos favorecendo o aparecimento de vazamentos
na rede. Nas ferramentas pneumáticas, ela dificulta a lubrificação dos componentes, resultando
em defeitos mecânicos. Em baixas temperaturas a
água pode congelar dentro da rede de fornecimento de ar comprimido e causar danos por
congelamento da rede, redução da passagem de ar
porque uma pequena parte do óleo utilizado para
lubrificação entra na circulação de ar comprimido
na forma de óleo residual durante a compressão.
Esse óleo residual é inflamável. Sendo assim, é
possível que ocorra um incêndio na rede de ar ou
no compressor.
De certas temperaturas em diante, o ar comprimido é altamente explosivo, visto que contém
muito mais oxigênio por volume que ar ambiente.
Presença de água no ar
Temperaturas negativas
Temperaturas positivas
Ponto de vapor
ºC
Umidade máx.
g/m3
Ponto de vapor
ºC
Umidade máx.
g/m3
Ponto de vapor
ºC
-5
3,2380
0
4,868
5
6,790
- 10
2,1560
10
9,356
- 15
1,3800
15
12,739
- 20
0,8800
20
17,148
- 25
0,5500
25
22,830
- 30
0,3300
30
30,078
- 35
0,1980
35
39,286
- 40
0,1170
40
50,672
- 45
0,0670
45
64,848
- 50
0,0380
50
82,257
- 55
0,0210
55
103,453
- 60
0,0110
60
129,020
- 70
0,033
70
196,213
- 80
0,0006
80
290,017
- 90
0,0001
90
417,935
Umidade máx.
g/m3
Tecnologia de ar comprimido
Secagem
33 Ponto de pressão do vapor – [ºC]
O ar atmosférico contém certa quantidade de
O ponto de pressão do vapor é definido como a
vapor de água. O conteúdo varia dependendo do
temperatura até a qual o ar comprimido pode ser
tempo e do lugar e é conhecido como umidade
resfriado sem precipitação da condensação.
atmosférica. A qualquer temperatura, um volume
O ponto de pressão do vapor é dependente da
específico de ar pode conter somente uma quan-
pressão da descarga. Se a pressão cai, o ponto
tidade limitada de vapor de água. Se a tempera-
de pressão do vapor também cai. São usados
tura é aumentada, mais água por volume pode ser
diagramas para determinar o ponto de pressão
armazenada. Se a temperatura é baixada, o vapor
do vapor do ar comprimido depois da compres-
de água já não pode ser retido, então precipita na
são.
forma de condensação.
O ar sempre contém água na forma de vapor.
O volume de vapor de água é conhecido como
Considerando que o ar é compressível e a água
“umidade”. Esse termo cobre as seguintes condi-
não é, a água precipitará na forma de produto da
ções subordinadas:
condensação durante a compressão.
33 Umidade máxima
A umidade máxima do ar depende da tempera-
33 Umidade absoluta
tura e do volume. Em nenhum momento depende
33 Umidade relativa
da quantidade.
33 Ponto de vapor atmosférico
33 Métodos de secagem do ar
33 Ponto de pressão do vapor
O ar comprimido pode ser secado através de
33 Umidade máxima – fmax [g/m ]
3
A umidade máxima fmax (quantidade saturada) é
definida como o volume máximo de vapor de água
métodos diferentes. Os seguintes métodos são
possíveis:
33 Condensação: é a secagem do ar pela separa-
que 1 m3 de ar pode conter a uma certa tempera-
ção da água com temperatura mais baixa que
tura.
a do ponto de vapor
33 Umidade absoluta – f [g/m3]
A umidade absoluta f é definida como o volume de
vapor de água atualmente contido em 1 m3 de ar.
33 Umidade relativa – [%]
A umidade relativa
 está definida como a razão
entre a umidade absoluta e a umidade máxima.
Considerando que a umidade máxima fmax é temperatura-dependente, a umidade relativa varia
com a temperatura, até mesmo se a umidade
absoluta permanece constante. Enquanto o ar é
esfriado até o ponto de vapor, a umidade relativa
aumenta a 100%.
33 Ponto de vapor atmosférico – [ºC]
O ponto de vapor atmosférico é definido como a
temperatura até a qual o ar atmosférico (1 barabs)
pode ser resfriado sem precipitação de água. O
ponto de vapor atmosférico é de importância
secundária nos sistemas de ar comprimido.
33 Difusão: é a secagem do ar pela transferência
de moléculas
33 Absorção: é a secagem do ar através de desumidificação
33 Métodos por condensação
A separação da água através da condensação é
possível com os seguintes métodos:
33 Alta compressão
33 Processo criogênico (de baixa temperatura)
15
16
Tecnologia de ar comprimido
33 Secagem por alta compressão
33 Secagem por difusão
No caso de alta compressão, o ar é comprimido
O princípio do secador de diafragma está base-
acima da pressão exigida antes de ser resfriado e
ado no fato de que a água penetra em uma fibra
descomprimido à pressão de trabalho.
oca especialmente coberta com velocidade
Princípio de trabalho: com o aumento da pressão
20.000 vezes mais rápida que o ar. O secador de
e decréscimo do volume, o ar armazena cada vez
diafragma consiste de um diafragma com feixe de
menos água. Durante a fase de pré-compressão e
milhares de fibras ocas. Essas fibras ocas são
com alta pressão, uma quantidade muito grande
feitas de plástico rígido resistente a temperatura
de condensação é precipitada. O produto da
e a pressão. Sua superfície interna é coberta por
condensação é retirado promovendo a redução
uma camada extremamente fina de um segundo
da umidade absoluta do ar. Então o ar que foi
tipo de plástico. As fibras ocas (diafragmas) são
altamente comprimido anteriormente é agora
encaixadas dentro de um tubo de tal forma que
descomprimido e a umidade relativa com a pres-
os canais internos das fibras são mantidos aber-
são do ponto de vapor cai.
tos até seu final.
Esse processo tem as seguintes características:
Princípio de trabalho: o ar comprimido úmido flui
33 Técnica simples com volume fixo de fluxo
por dentro das fibras ocas (fluxo interno). O
33 Nenhum equipamento criogênico (de resfria-
vapor de água contido no ar comprimido sai pelas
mento) e de secagem muito elaborado
33 Econômico somente para volumes pequenos
de fornecimento
33 Alto consumo de energia
33 Secagem criogênica (por baixas temperaturas)
Ao diminuir as temperaturas, a capacidade do ar
para armazenar água é reduzida. Para reduzir seu
nível de umidade, o ar comprimido pode ser
resfriado a baixas temperaturas através de um
secador criogênico.
Princípio de trabalho: o ar comprimido é resfriado por um fluido criogênico em um trocador
de calor. Através desse processo, o vapor de água
precipita na forma de condensação. O volume
condensado varia conforme as diferenças de
temperaturas do ar comprimido de entrada e de
saída.
Esse processo tem as seguintes características:
33 Alta eficiência econômica
33 Alta eficiência de secagem
33 Baixa perda de pressão no secador
paredes dessas fibras. Do fluxo principal (de ar
seco) do compressor, uma corrente de ar é expurgada e descomprimida. Visto que a umidade
atmosférica máxima depende do volume, a umidade atmosférica relativa cai e o ar expurgado se
torna muito seco.
O fluxo/corrente de ar seco expurgado ao redor
das fibras assegura a concentração do vapor de
água. A corrente de ar expurgada pode escapar
sem ser filtrada, por isso o secador de diafragma
requer um filtro onde são depositadas as partículas de até 0,01 µm. No caso de instalação desse
filtro diretamente depois do compressor, o filtro
requer precipitador contra fluxo tipo ciclone.
Esse processo tem as seguintes características:
33 Reduzida contaminação do ar
33 Baixa perda de pressão no secador
33 Construção compacta
33 Secador pode ser instalado como parte do
sistema fornecedor de ar
33 Não requer manutenção
33 Não há parte móvel no secador
33 Não há depósito de condensação
33 Não há custo de energia adicional
33 Silencioso
33 Não requer produto refrigerante
33 Não há mecanismo motriz
Tecnologia de ar comprimido
6
Método de secagem de ar comprimido
Tipo de secagem
Método
Agente de secagem
Condensação
Alta compressão
Resfriamento
Difusão
Diafragma / membrana
Absorção
Absorção
Agente de secagem sólido
Solvente dessecativo
Líquido dessecativo
Adsorção
Regeneração
Regeneração
Regeneração
Regeneração
fria
interna aquecida
externa aquecida
a vácuo
33 Secagem por absorção
33 Instalação do secador
No caso de secagem por absorção, o vapor de
Existem duas possibilidades básicas para instalar
água é eliminado por uma reação química com
um secador de ar comprimido, as quais têm suas
um agente dessecativo higroscópico (que identi-
próprias características:
fica a umidade do ar). Como a capacidade de
33 Antes do reservatório de ar (entrada)
absorção do agente dessecativo diminui com o
33 Depois do reservatório de ar (saída)
tempo, ele tem que ser renovado periodicamente.
Há diferenças entre três tipos de dessecativo. Os
dessecativos solúveis liquidificam com absorção
progressiva.
Os dessecativos sólidos e líquidos reagem com o
vapor de água sem mudar o efeito de ação.
Princípio de trabalho: no caso de absorção, o ar
comprimido flui de cima para baixo através de
uma camada de agente dessecativo. Por esse
meio, uma parte do vapor de água é carregada
pelo dessecativo. Um conversor escoa o vapor de
água condensado para um reservatório no chão.
Dessa forma, a pressão do ponto de vapor cai de
8 a 12%. As características deste processo são:
33 Baixa temperatura de entrada
33 Alto efeito corrosivo do agente
33 O ar comprimido seco pode levar o agente
dessecativo para o interior do sistema de
fornecimento de ar, causando corrosão considerável
33 Não há necessidade de nenhum abastecimento externo de energia
33 Instalação antes do reservatório
Vantagens:
33 Ar seco no reservatório
33 Sem precipitação de água no reservatório
33 Qualidade uniforme do ar comprimido
33 A pressão do ponto de vapor permanece
inalterada até mesmo no caso de consumo
abrupto de grandes volumes
Desvantagens:
33 O secador deve ser dimensionado para suprir
o volume efetivo total de fornecimento do
fluxo do compressor
33 No caso de baixo consumo, o secador é freqüentemente subdimensionado
33 Secagem intermitente do ar comprimido
33 Isto força o secador
33 Não é possível a secagem parcial de um fluxo
necessário de ar
33 Alto volume de condensação de água
33 Em fábricas que possuam múltiplos compressores, cada compressor requer um secador
17
18
Tecnologia de ar comprimido
33 Instalação depois do reservatório
Filtragem
Vantagens:
Conhecimento de diversos fatores, como p.ex. a
33 Favorável dimensionamento do secador
quantidade de ar, é extremamente necessário
33 O secador pode ser dimensionado para suprir
para a seleção de um filtro adequado em um
o consumo necessário de ar comprimido ou
sistema de ar comprimido. São eles:
secar só um fluxo parcial necessário de ar
33 Capacidade de separação do filtro
comprimido
33 Concentração de partículas
33 Volume do fluxo não intermitente
33 Queda de pressão
33 Ar comprimido de entrada com baixa tempera-
33 Volume do fluxo de ar
tura, o ar comprimido terá a oportunidade de
resfriar-se mais adiante dentro do reservatório
33 Baixo volume de condensação
Desvantagens:
33 A condensação ocorre no reservatório – risco
de corrosão
33 No caso de consumo abrupto de alto volume,
o secador é forçado demais
33 A pressão do ponto de vapor do ar comprimido aumenta
Na maioria dos casos, é recomendado instalar o
secador depois do reservatório de ar comprimido.
Razões especialmente econômicas favorecem
essa decisão. Normalmente, pode-se instalar um
secador pequeno que é utilizado para temperaturas mais altas.
33 Descarte do produto da condensação
Onde quer que haja um depósito para a armazenagem do produto da condensação no sistema de
ar comprimido, este tem que ser desviado de
alguma maneira. Se isso não for feito, o fluxo de
ar carregará de volta essa condensação para o
sistema de ar.
Devido a seu alto grau de contaminação pela
condensação de poluentes, esse material se torna
altamente prejudicial ao meio ambiente e tem que
ser descartado profissionalmente e com responsabilidade ambiental.
33 Capacidade de separação do filtro
A capacidade de separação do filtro indica a
diferença na concentração de partículas sujas
antes e depois do filtro. A capacidade de separação do filtro é medida pela eficiência do filtro.
Por isso, o filtro tem sempre que especificar o
tamanho mínimo dos grãos/impurezas (em
microns - µm) que ele é capaz de eliminar.
33 Concentração de partículas
A concentração de partículas é normalmente
medida pelo peso contido por volume de ar comprimido (/m3). No caso de baixas concentrações, a
concentração é determinada contando as partículas por unidade de volume (Z/cm3). Em particular,
a capacidade de separação dos filtros de alto
desempenho é determinada contando as partículas por unidade de volume. O esforço para medir
com suficiente precisão o peso por unidade de
volume seria muitíssimo alto.
33 Queda de pressão
A queda de pressão é a variação da pressão
devido à fluidez antes e depois do filtro. A queda
de pressão no filtro é aumentada pelo acúmulo
de pó e partículas sujas no filtro.
A queda de pressão para elementos de filtro
novos ocorre entre 0,02 e 0,2 bar, dependendo
do tipo de filtro.
O limite economicamente permissível da queda
de pressão ocorre em aproximadamente em 0,6
bar. Para determinar a queda de pressão, os
filtros são normalmente equipados com um
medidor que indica a diferença de pressão. Se a
queda de pressão exceder o limite definido, o
filtro deve ser limpo ou o elemento de filtro deve
ser substituído.
Tecnologia de ar comprimido
33 Volume de fluxo
33 Filtro preliminar
O volume máximo de fluxo de ar de um filtro
Este tipo de filtro elimina impurezas sólidas
sempre refere-se ao valor da pressão básica
contidas no ar comprimido de tamanho aproxi-
pg = 7 bar.
mado até 3 µm, enquanto óleo e água são elimi-
Variação de pressão muda o volume máximo de
nados somente em pequenas quantidades. Con-
fluxo do filtro. As mudanças do volume de fluxo
tudo, os filtros preliminares aliviam a carga dos
podem ser calculadas facilmente usando-se os
filtros de alto desempenho e secadores no caso
fatores de conversão apropriados.
de condições muito drásticas de impurezas.
33 Tipos de filtro
Dependendo do acúmulo de impurezas e da qualidade de ar comprimido exigida, os seguintes
tipos de filtro são usados:
33 Precipitador tipo ciclone
33 Filtro preliminar
33 Filtro de alto desempenho
33 Filtro de carvão ativado
Esses filtros são freqüentemente utilizados em
combinação entre si.
33 Precipitador tipo ciclone
Um precipitador tipo ciclone trabalha baseado no
princípio de inércia de massa. Consiste em um
inserto “vórtex” (como o centro de um ciclone) e
um dispositivo de coleta.
O inserto “vortex” é construído de tal forma que
faz com que o ar comprimido entre em movimento circular. Componentes do ar (sólidos e
líquidos) são, por inércia de suas massas, impelidos contra a parede interna do dispositivo de
coleta. Esse processo separa as partículas pesadas de impurezas, bem como as gotículas de
água. O material separado flui através de um
defletor de desvio que puxa o fluxo de ar
enviando o líquido depositado e partículas para
dentro do reservatório coletor. Do dispositivo de
coleta, os materiais / impurezas separados
podem ser escoados automática ou manualmente
e assim descartados e/ou reciclados por profissionais capacitados.
As características desse tipo de secador são:
33 Separação quase que completa da água
33 Filtragem de partículas pesadas de impurezas
33 A velocidade do fluxo de ar aumenta a capacidade de filtragem
Se não há alta necessidade com relação à qualidade do ar comprimido, este pode fazer a filtragem sem a necessidade de um filtro fino.
Princípio de trabalho: os filtros preliminares
trabalham baseados no princípio de filtragem de
superfície. Eles têm efeito puramente de peneira.
Os tamanhos de seus poros indicam o tamanho
mínimo de partículas que podem ser filtradas. As
impurezas permanecem na superfície externa do
elemento filtrante.
O fluxo de ar passa através do filtro no sentido de
dentro para fora. Dessa forma, uma reversão no
sentido do fluxo de ar fará com que as partículas
de impurezas depositadas entupam a parte
interna do elemento filtrante. O acúmulo de
partículas sólidas na superfície do filtro impedirá
totalmente a efetiva filtragem do ar.
Sua característica principal é:
33 Pode ser reutilizado, visto que as partículas
separadas permanecem na superfície do
elemento filtrante, o qual pode ser limpo.
19
20
Tecnologia de ar comprimido
33 Filtro de alto desempenho
33 Filtro de carvão ativado
Se um processo necessita de alta qualidade do ar
Depois da aplicação de filtros de alto desempe-
comprimido, então filtros de alto desempenho
nho e secadores, a técnica de ar comprimido sem
também são necessários.
a presença de óleo ainda conterá a presença de
Eles reduzem o óleo residual contido no ar com-
hidrocarboneto, como também vários odores e
primido para 0,01 mg/m3 e por isso podem pro-
aromas. Essas substâncias residuais podem
duzir e fornecer tecnicamente o ar comprimido
provocar, em muitas aplicações de ar compri-
sem óleo. As partículas de impurezas de até 0,01
mido, problemas de produção, desvantagens de
µm são filtradas com eficiência de 99,9999%.
qualidade e aborrecimentos causados pelo mau
Três mecanismos-chave cooperam para esse
cheiro. Um filtro de carvão ativado remove do ar
desempenho são eles:
comprimido os vapores de hidrocarboneto. O
33 Contato direto: Partículas grandes e gotas de
resíduo de óleo contido no ar comprimido pode
líquidos têm contato direto com as fibras do
ser reduzido em até 0,005 mg/m3.
material filtrante e são retidas.
Nesse caso, a qualidade do ar comprimido será
33 Impacto: Partículas e gotas batem nas fibras
melhor que a necessária para a respiração, con-
do material filtrante e rebatem, desviando-se
forme a norma DIN 3188.
de seu fluxo normal e então são absorvidas
Princípio de trabalho: a filtragem do ar compri-
pela próxima fibra.
mido por “adsorção” é um processo puramente
33 Difusão: Partículas pequenas e muito peque-
físico. Os hidrocarbonetos são atraídos, através
nas se agregam, de acordo com a lei de movi-
de forças adesivas, para o carvão ativado.
mento molecular, formando assim partículas
Não há nenhuma reação química. O ar compri-
de maior tamanho, as quais são eliminadas.
mido seco e pré-filtrado flui por um elemento de
Princípio de trabalho: filtros de alto desempenho
filtro (com vincos/pregas) com carvão ativado. O
trabalham com base no princípio de filtragem de
ar comprimido se movimenta pelo elemento de
profundidade.
filtro de dentro para fora.
Filtros de profundidade consistem em fibras
Características próprias:
muito finas que formam uma textura porosa. A
33 Filtragem preliminar é requerida. O filtro de
separação de partículas acontece durante o
carvão ativado sempre requer um filtro de alto
percurso que o ar comprimido faz sobre o ele-
desempenho e secador. O ar comprimido
mento de filtro. O fluxo de ar circula, nos filtros
contaminado destrói a adsorção e reduz o
de profundidade, de dentro para fora. O óleo e a
efeito do filtro
água são depositados nas lãs das fibras enquanto
33 Sem reutilização. O filtro de carvão ativado não
o ar flui pelo filtro. O fluxo de ar direciona o vapor
pode ser reutilizado. Tem que ser substituído
e as gotas maiores, através do filtro, para fora.
quando certo nível de saturação é alcançado
Pela força de gravidade, a condensação é coletada para um reservatório do filtro.
As suas características são:
33 Separação de quase 100% do óleo em estado
de fluido. Vapores de óleo não são separados.
33 A eficiência de filtragem cai com o aumento da
temperatura de trabalho.
O aumento de temperatura de +20 °C a +30 °C
sempre permitirá a entrada de 5 vezes mais
fluxo de óleo pelo filtro
33 Pode ser reciclado
Tecnologia de ar comprimido
Dimensionamento do
sistema de ar comprimido
Invariavelmente, o usuário deve determinar a
provável necessidade de ar comprimido antes de
iniciar o dimensionamento de um sistema de ar
comprimido. Isso requer considerações da aplicação prática dos equipamentos que serão conectados a esse sistema (p.ex.: as ferramentas pneumáticas), bem como a quantidade dos
equipamentos. Quando essa informação estiver
disponível, então podem ser determinados o
número e tamanho do compressor e reservatórios
de ar comprimido.
33 Consumo total de ar comprimido
O consumo total teórico de ar comprimido é o
total do consumo de ar comprimido dos equipamentos automáticos e dos demais
equipamentos conectados à rede de ar. Porém,
somente o consumo total de ar comprimido
desses equipamentos não é suficiente para o
dimensionamento do compressor e da rede de
fornecimento, pois outras considerações adicionais devem ser levadas em conta. Para calcular e
obter o consumo total de vários equipamentos e
determinar o volume de fornecimento realmente
necessário de um compressor, o usuário tem que
considerar os seguintes fatores adicionais, como:
33 Perdas
33 Demanda de ar comprimido
33 Reservas
O primeiro passo para o dimensionamento cor-
33 Erros de cálculo
reto de um compressor e do sistema de fornecimento de ar comprimido é obter o valor do consumo total de ar comprimido necessário para o
funcionamento da rede e assim, como resultado,
obter o volume de fornecimento de ar exigido do
compressor. Os valores de consumo individuais
de ar comprimido dos equipamentos são somados e adaptados às condições de trabalho aplicando alguns fatores multiplicadores.
Dessa forma, o compressor pode ser selecionado
de acordo com o volume de fornecimento determinado/necessário.
O dimensionamento da rede é um processo
semelhante. Primeiramente, o tipo e o número de
33 Perdas
Entende-se por perdas a fuga de ar comprimido
ocorrida por vazamento e/ou atritos que ocorrem
entre todas as partes do sistema de ar comprimido. No caso de um sistema de ar comprimido
novo, o usuário tem que estimar que aproximadamente 5% do volume total de fornecimento consiste em perdas. A experiência mostra que as
perdas de ar provenientes de vazamento e/ou
atrito aumentam com o tempo de vida das instalações do sistema de ar. Para as redes de ar antigas, o percentual dessas perdas pode chegar até
25%.
equipamentos que serão disponibilizados ao
33 Reserva
longo de uma rede devem ser especificados e
O dimensionamento de um sistema de ar compri-
determinados. O consumo de ar comprimido de
mido está baseado no consumo estimado de ar
cada equipamento deve ser somado e adaptado
comprimido em um determinado momento. A
com os fatores multiplicadores apropriados. Com
experiência mostra que o consumo de ar aumenta
base no resultado final, o usuário pode então
gradativamente. Por isso, é recomendado estimar
dimensionar o diâmetro da tubulação da rede
também, no cálculo de dimensionamento do
correspondente.
compressor e da rede de fornecimento, a inclu-
Importante: perdas por vazamentos também
são de extensões na rede para curto e médio
devem ser levadas em conta quando o consumo
prazos. Se esses fatores não forem considerados
de ar comprimido for determinado.
no dimensionamento, futuras e necessárias extensões causarão, certamente, despesas desnecessárias. Dependendo das perspectivas futuras, reservas de até 100% podem ser projetadas.
5
21
22
Tecnologia de ar comprimido
33 Erros de cálculo
Os compressores de pistão são indicados para
Apesar de cálculos cuidadosos, em alguns casos
consumo de ar comprimido flutuante e com picos
o dimensionamento estimado do sistema de ar
de demanda. Eles podem ser usados como
comprimido é falho. O valor exato do consumo de
máquinas de picos de demanda em um sistema
ar raramente pode ser determinado devido às
composto de compressor. No caso de freqüentes
condições marginais e circunstâncias normal-
mudanças de demanda, o compressor de pistão
mente obscuras.
é a melhor escolha. No caso de baixos volumes
Quando um sistema de ar comprimido é subdi-
de fornecimento, o compressor de pistão é mais
mensionado e deve ser estendido em uma fase
econômico que o de parafuso. Se flutuação no
posterior com despesas extras (tempos de manu-
consumo de ar comprimido é esperada e a exten-
tenção de máquina), o usuário deveria incluir um
são da rede está planejada para o futuro, então
percentual extra de 5% a 15% para erros de
um compressor é necessário para operação
cálculo.
largamente intermitente. Nesse caso, um com-
O volume exigido para fornecimento de ar incluirá
pressor de pistão seria a escolha lógica. Se o
então: o consumo total determinado para os
volume de fornecimento do compressor puder
equipamentos, +5% para perdas, +10% para
garantir a demanda de ar comprimido constante,
reservas e +15% para erros de cálculo.
o usuário deve optar por um compressor de
Tamanho de compressor
parafuso. Compressores de pistão trabalham em
regime intermitente.
A decisão básica durante a escolha do compressor
Eles não têm períodos ociosos. Devido a sua
adequado refere-se ao tipo de compressor. Para
reduzida lacuna de aplicação e seu reservatório
quase todos os campos de aplicação das ferra-
relativamente pequeno, os compressores de
mentas pneumáticas, o compressor de parafuso
parafuso têm que funcionar automaticamente
ou compressor de pistão é a escolha mais correta.
devagar para evitar que o motor tenha muitos
Para certas aplicações, os compressores de
ciclos de trabalho.
parafuso são recomendados particularmente no
A escolha certa de um sistema de ar não deveria
caso de:
depender do preço de compra, o qual se paga
33 Longos períodos de funcionamento
muito rapidamente em função da economia com
33 Alto consumo de ar comprimido sem altos
os custos operacionais. Esses custos (operacio-
picos de carga
nais) não só incluem os custos atuais com ener-
33 Grandes volumes de fornecimento
gia para a geração de ar comprimido, mas tam-
33 Fluxo de volumes contínuo
bém os custos inúteis.
33 Capac. de compressão de 5 a 14 bar
Compressores de parafuso são a escolha perfeita
33 Pressão máxima do compressor
em sistemas de compressores compostos. Para
As bases para a pressão máxima (pressão de
altos volumes de fornecimento, o compressor de
corte para funcionamento) são as diferenças
parafuso é a escolha mais econômica.
(entre as pressões máxima e mínima) do contro-
Compressores de pistão também têm seus cam-
lador do compressor – a máxima pressão de
pos específicos de aplicação. Eles complementam
trabalho exigida pelo equipamento consumidor
os compressores de parafuso.
de ar comprimido (p.ex.: ferramentas pneumáti-
Seus pontos fortes são:
cas) e o total das perdas de pressão no sistema.
33 Demanda de ar intermitente
A pressão fornecida, a qual flutua entre a pressão
33 Picos de carga
máxima e a pressão mínima, deve ser, por todo o
33 Mudanças freqüentes de carga
tempo, substancialmente mais alta que a pressão
33 Baixos volumes de fornecimento
de trabalho dos equipamentos conectados ao
33 Capac. de compressão até 35 bar
sistema.
Tecnologia de ar comprimido
Visto que sempre existem perdas de pressão em
de ar comprimido requerem uma pressão de
sistemas de ar comprimido, o usuário tem que
trabalho substancialmente mais alta que a maioria
levar em conta as perdas de pressão que são
dos demais equipamentos, o usuário deve instalar
causadas pelos diferentes componentes do sis-
um segundo compressor, menor, com sistema de
tema de ar comprimido.
fornecimento de ar comprimido separado e com
Os seguintes valores para perdas de pressão
pressão de corte apropriadamente mais alta. Isso
têm que ser levados em conta durante a defini-
porque uma desnecessária supercompressão do
ção da pressão de corte de funcionamento do
fluxo volumétrico principal do sistema de ar com-
compressor:
primido acarretará custos consideráveis. Esses
33 Sistemas básicos de fornecimento de ar com-
custos adicionais justificam na maioria dos casos a
primido deveriam ser projetados de tal forma
instalação de um segundo compressor para forne-
que o total das perdas de pressão na rede de
cimento de ar comprimido. O sistema separado
fornecimento não exceda 0,1 bar
rapidamente se pagará, reduzindo assim os custos
33 No caso de grandes e amplas redes de fornecimento de ar comprimido, por exemplo: em
minas, pedreiras ou em grandes edifícios, uma
queda de pressão de até 0,5 bar é permissível
33 Condicionamento de ar comprimido via secador ou secador de diafragma com filtro até 0,6
bar
33 Secador de adsorção com filtro até 0,8 bar
33 Precipitador ciclone até 0,05 bar
33 Filtros geralmente até 0,6 bar. (A queda de
pressão em filtros aumenta durante a aplicação por contaminação. O especificado é o
limite ao qual o elemento do filtro tem que ser
substituído – vida útil)
33 O diferencial para compressores de parafuso é
de 0,5 a 1,0 bar
33 O diferencial para compressores de pistão
pmax é de -20%
33 Reservas. Durante operação pode haver sempre perdas de pressão imprevistas nos sistemas de ar comprimido. Por isso, o usuário
sempre deve planejar a reserva suficiente de
pressão para evitar perdas de força no sistema
33 Pressão de trabalho
A pressão de trabalho dos equipamentos de ar
comprimido deve ser mantida durante todo o
tempo. O desempenho de um equipamento de ar
comprimido fica comprometido mais que proporcionalmente quando a pressão do sistema cai
abaixo da pressão de funcionamento do equipamento. Se alguns equipamentos de baixa demanda
operacionais.
33 Sistemas de compressores múltiplos
Para equipamentos de ar comprimido com consumo flutuante alto não é recomendado instalar
somente um único compressor grande. Nesse
caso, a alternativa é um sistema de compressor
composto que consiste em vários compressores.
Os resultados e a confiança operacional são
aumentados com eficiência econômica mais alta.
Um ou vários compressores garantem a demanda
contínua básica de ar comprimido (carga básica).
Se a demanda aumentar, os compressores adicionais entram em funcionamento um depois do
outro (carga intermediária e pico de carga) até
que o volume de fornecimento garanta a
demanda. Se a demanda diminui, eles param de
funcionar novamente um depois do outro. Os
benefícios fundamentais de um sistema composto são:
33 Confiança operacional
33 Opções favoráveis de manutenção
33 Eficiência econômica
23
24
Tecnologia de ar comprimido
Operações que dependem em grande parte de ar
manter a capacidade de armazenamento sufi-
comprimido podem garantir seus fornecimentos
ciente. Normalmente, as grandes redes e siste-
através de um sistema de compressor composto.
mas de fornecimento de ar comprimido têm uma
Se um compressor fica defeituoso ou requer
capacidade de armazenamento suficiente.
conserto ou manutenção, os outros compressores
Nesse caso, o usuário pode instalar apropriada-
assumem o fornecimento de ar.
mente um reservatório menor. Devido ao seu
Vários compressores pequenos podem ser mais
especial princípio de funcionamento, os compres-
bem adaptados às necessidades de consumo de
sores de pistão geram um volume de fluxo pul-
ar comprimido que um compressor grande.
sante. As variações de pressão interferem no
Essa situação compõe uma melhor e mais alta
desempenho dos diferentes equipamentos conec-
eficiência para o sistema.
tados à rede. Particularmente interruptores de
Se somente uma parte da carga operacional é
controle e sensores de medida reagem com os
requerida, os custos operacionais de um com-
erros de um volume de fluxo pulsante. O reserva-
pressor grande não são considerados, mas sim,
tório tem o propósito de aliviar os efeitos das
somente os baixos custos operacionais dos com-
variações de pressão. No caso de compressores
pressores auxiliares menores conectados ao
de parafuso, essa função é desnecessária visto
sistema composto.
que eles geram um volume de fluxo quase uni-
Volume do reservatório
forme/constante.
O volume do reservatório é determinado com
Os reservatórios de ar comprimido são dimensio-
base nas especificações dos fabricantes, as quais
nados de acordo com o volume de fornecimento
foram estabelecidas por experiência prática.
do compressor, o sistema de controle e o con-
Sempre que possível, o usuário deve selecionar
sumo de ar comprimido. Reservatórios de ar
os reservatórios da linha básica. A pressão
comprimido nos sistemas de fornecimento de ar
máxima para a qual um reservatório é dimensio-
comprimido têm várias funções importantes.
nado deve, por motivo de segurança, estar a todo
O compressor fornece o ar de acordo com a capa-
momento com pelo menos 1 bar a mais que a
cidade de armazenamento do reservatório de ar.
pressão máxima produzida na saída do compres-
O consumo de ar comprimido pode ser garantido,
sor. A válvula de segurança é definida / preparada
por algum tempo, pela capacidade de armazena-
com esse valor.
mento desse reservatório. O compressor não
O volume de fornecimento do sistema de ar
fornece ar comprimido durante o tempo que o
comprimido pode ser considerado uma parte do
reservatório mantém estoque, mas sim, perma-
volume do reservatório.
nece em “stand by” (inércia) e não consome
energia elétrica. Além disso, o consumo flutuante
de ar comprimido no sistema é compensado e os
picos de demanda são garantidos.
O motor é acionado menos vezes e seu uso fica
reduzido. Possivelmente diversos reservatórios
de ar comprimido podem ser necessários para
Tecnologia de ar comprimido
Rede de ar
33 Sistema em forma de anel (fechado)
Um sistema centralizado de fornecimento de ar
Um sistema em forma de anel é também chamado
comprimido requer uma rede que alimente indivi-
de sistema de distribuição fechada. Nesse sis-
dualmente os equipamentos com ar comprimido
tema, é possível fechar setores individuais da
necessário. Para garantir uma operação segura e
rede sem interromper o fornecimento de ar com-
barata dos equipamentos, a rede tem que estar
primido às outras áreas. Isso assegura o forneci-
adaptada a certas condições:
mento de ar comprimido para a maioria dos
33 Volume de fluxo suficiente
equipamentos, até mesmo durante os consertos,
Cada equipamento conectado à rede deve ser
manutenções e a instalação de extensões do
alimentado a qualquer momento com o volume
sistema. Se o ar comprimido é fornecido dentro
de fluxo exigido.
de um sistema fechado de distribuição, esse ar
33 Pressão de trabalho
tem que percorrer distâncias mais curtas que no
Cada equipamento conectado à rede deve ser
caso de um sistema de ramificações (galhos). Por
alimentado a qualquer momento com a pres-
isso, a queda de pressão fica reduzida. O dimen-
são de trabalho necessária.
sionamento de um sistema fechado pode ser
33 Qualidade do ar comprimido
Cada equipamento conectado à rede deve ser
alimentado a qualquer momento com ar comprimido na qualidade exigida.
33 Baixa queda de pressão
Por questões econômicas, a queda de pressão
na rede deve ser tão baixa quanto possível.
33 Confiança operacional
O fornecimento de ar comprimido deve ser
garantido com extrema segurança. No caso de
danos à tubulação, manutenções e consertos,
a rede deve ter alternativas para que não seja
necessário seu fechamento completo.
33 Normas de segurança
Todas as relevantes instruções de segurança
devem ser seguidas incondicionalmente. As
linhas de distribuição são instaladas pela
planta inteira e por elas o ar é fornecido a
diversos equipamentos em curtas distâncias.
Se possível, as redes de distribuição devem
ser instaladas em forma de anel (sistema
fechado). Um sistema em forma de anel
(fechado) aumenta a eficiência econômica e a
confiança operacional da rede.
A queda de pressão nas linhas de distribuição
não deve exceder 0,03 bar.
calculado com a metade da tubulação de transporte e metade do volume de fluxo.
33 Sistema de ramificações (galhos)
As linhas de distribuição são instaladas pela
planta inteira e por elas o ar é fornecido para os
equipamentos em distâncias curtas. Essas linhas
também podem ser organizadas na forma de
ramificações ou galhos.
A queda de pressão nas linhas de distribuição
não deve exceder 0,03 bar. Neste sistema, essas
linhas se ramificam para grandes áreas de distribuição e terminam no equipamento pneumático.
Linhas de ramificações individuais podem alimentar equipamentos que estão à parte um dos
outros (não necessariamente na mesma área de
trabalho). Também é possível programar uma
linha inteira de fornecimento de ar comprimido
através do sistema de ramificações. Eles têm a
vantagem de necessitar menos material que os
sistemas em forma de anel (fechado). Sua desvantagem, contudo, é que eles têm que ser mais
bem e mais amplamente dimensionados que os
sistemas fechados, pois freqüentemente causam
perdas de pressão severas.
25
Tecnologia de ar comprimido
7
Sistema de distribuição em forma de anel (sistema fechado)
7
6
5
3
4
4
EWL-D017/P
2
1
8
9
1. Compressor
2. Válvula de parada
3. Reservatório de ar
4. Dreno de condensação
5. Válvula de segurança
8
6. Secador de ar
7. Linha principal
8. Linha em anel (fechada)
9. Saída p/ fornecimento de ar
Sistema de distribuição ramificada (sistema de galhos)
7
6
5
3
4
4
2
8
EWL-D018/P
26
1
9
1. Compressor
2. Válvula de parada
3. Reservatório de ar
4. Dreno de condensação
5. Válvula de segurança
6. Secador de ar
7. Linha principal
8. Linha ramificada
9. Saída p/ fornecimento de ar
Tecnologia de ar comprimido
Rede de fornecimento
33 Linha principal vertical
A condensação da água aparece quando o ar
Se possível, as redes de fornecimento de ar
resfria e pode voltar para o reservatório de ar
comprimido devem ser instaladas em linha reta.
Se os cantos não podem ser evitados completamente, eles não devem ser reforçados por cotove-
comprimido.
33 Dreno de condensação
Deve estar posicionado no ponto mais baixo
los ou ligações em “T”.
do sistema de fornecimento de ar comprimido
Curvas e conexões longas têm qualidades de
fluidez melhores e causarão menores quedas de
para fácil eliminação.
33 Conexões da rede
pressão. Também devem ser evitadas mudanças
Elas devem se ramificar na direção de fluxo
súbitas de diâmetro das tubulações por causa da
de ar.
grande queda de pressão.
Sempre deve haver uma unidade de manutenção
Longas redes de fornecimento devem ser dividi-
com um filtro, um dreno de água e um redutor de
das em vários setores, cada um equipado com
pressão instalados. Dependendo da aplicação do
uma válvula de parada (shut-off) individual. A
equipamento pneumático, um lubrificador tam-
possibilidade de fechar partes do sistema é
bém deveria estar disponível.
particularmente importante para inspeções,
consertos e troca de operação. Uma segunda
33 Redes de fornecimento com secadores
estação de compressor suprindo a rede de outra
Com um secador de ar comprimido e com um
localização pode ser possivelmente uma alterna-
sistema de filtro satisfatório instalado no sistema
tiva e vantagem para grandes redes.
de fornecimento de ar comprimido, o usuário
Como resultado, o ar comprimido percorre distân-
pode trabalhar sem preocupações relativas à
cias mais curtas e a queda de pressão tende a ser
menor. Redes principais e grandes redes de distribuição têm que ser soldadas em conjunto, com
uma única conexão em “V”, que evita cantos vivos.
condensação da água. Isso também reduz as
despesas da instalação da rede. Até certo ponto,
os custos menores são argumentos suficientes
para justificar a compra de um secador de ar
Além disso, a resistência do fluxo de ar na tubula-
comprimido.
ção fica reduzida e ambos, filtros e ferramentas,
33 As características de fluxo do ar comprimido
não ficam sujeitos a prejuízos desnecessários
causados por resíduos de solda (ferrugem).
O ar comprimido em movimento está mais sujeito
33 Redes de fornecimento sem secadores
mido parado / estacionário. O volume do fluxo é
A compressão do ar promove a eliminação da
calculado pela superfície de percurso e pela
umidade contida no ar em forma de gotículas de
água (produto de condensação). Se o condiciona-
a regras físicas diferentes do que o ar compri-
velocidade. A fórmula seguinte aplica-se à transição do ar de um tubo para outro em uma secção
mento do ar comprimido não é feito por um
de corte:
secador de ar, o usuário tem que estar ciente que
V = A1 x v1 = A2 x v2
haverá a presença de água na rede inteira.
Nesse caso, certas regras têm que ser observadas
durante a instalação do sistema de ar, evitando
assim os danos nos equipamentos pneumáticos.
33 Tubulações com inclinação
As tubulações devem ser instaladas com
inclinação aproximada de 1,5º a 2º em direção
ao fluxo de ar.
A
v2
1
___
___
=
v1
A2
V
= volume do fluxo
A1 , A2 = secção de corte
v1 , v2 = velocidade
27
Tecnologia de ar comprimido
Essa fórmula mostra que a velocidade do fluxo é
inversamente proporcional à secção de corte. O
movimento do fluxo pode ser também linear ou
turbulento (fluxo de retorno e redemoinho).
9
Linha de resistência do fluxo
33 Linha de resistência
De acordo com as leis da mecânica dos fluidos, a
queda de pressão ∆p aumenta ao quadrado a
redução do volume do fluxo. Em uma velocidade
crítica, as mudanças de tipo de fluxo de linear
para turbulento, a linha de resistência aumenta
abruptamente. O dimensionamento da pressão da
tubulação aponta então para a realização de um
p
p
1
movimento de fluxo linear.
2
33 Queda de pressão no sistema de ar
qv
O fluxo de ar é obstruído a cada mudança de
∇
direção que ele deve fazer, seguindo o posiciona-
p
mento da rede de fornecimento. Como
conseqüência, há distúrbios no movimento de
∇
p
fluxo linear e a queda de pressão fica acentuada.
2
O nível da queda de pressão é influenciado pelos
seguintes fatores e componentes da rede:
33 Comprimento da tubulação
33 Diâmetro interno da tubulação
1
33 Pressão interna da rede
33 Ramificações e cotovelos
qv
33 Extensões
Linear
33 Válvulas, acessórios e conexões
33 Filtros e secadores
1
Turbulento
2
AT/VSZ 272.0
28
33 Vazamentos
33 Qualidade da superfície interna da tubulação
Para evitar uma queda de pressão acentuada,
esses fatores devem ser levados em conta
quando uma rede de ar comprimido for projetada.
Com o propósito de simplificar as resistências de
33 Fluxo linear
fluxo dos diferentes acessórios, conexões e cotovelos, estes são convertidos aos comprimentos
Um fluxo linear é definido como um movimento
equivalentes da tubulação. Esses valores devem
uniforme e retilíneo onde as linhas de fluxo são
ser acrescentados ao comprimento real da tubu-
paralelas e alinhadas entre si. Um fluxo linear é
lação para obter a fluidez do ar na tubulação. Na
conhecido por:
maioria dos casos, porém, todas as especifica-
33 Baixa queda de pressão
ções sobre acessórios, conexões e cotovelos já
33 Baixa transferência de calor
devem estar disponíveis no começo da fase de
33 Fluxo turbulento
planejamento de uma rede. Por isso, a fluidez no
comprimento da rede “L” é calculada multipli-
Um fluxo turbulento é definido como um movi-
cando o comprimento da tubulação pelo fator
mento de fluxo indefinido, onde as linhas de fluxo
1,6.
não são alinhadas paralelamente uma com as
outras, mas movem-se em todas as direções. Um
fluxo turbulento é conhecido por:
33 Alta queda de pressão
33 Alta transferência de calor
Tecnologia de ar comprimido
33 Fatores de correção da rede
Regras de instalação do sistema de ar
comprimido
10
Acessórios, cotovelos e conexões dobradas
aumentam a resistência de fluxo de ar. Experiên-
Fluxo c/ características ruins
cias práticas têm conduzido ao desenvolvimento
e busca de fatores correspondentes ao fator de
comprimento, os quais são incluídos como com-
Conexão em T
primento extra da tubulação (em metros) nos
cálculos de fornecimento dos sistemas de ar.
Cotovelo 90º
Conexão
ramificada
Cotovelo
em curva
Instalação da tubulação
D
r
Certo
EWL-D019/P
d
Errado
= ca. 30°
r = 6d
Correspondente ao comprimento linear em metros
Peças ou acessórios
Para diâmetros nominais de tubos ou peças
DN 25
DN 40
DN 50
DN 80
10
15
25
Válvula de parada “shut-off”
8
Válvula de membrana
1,2
2
3
Válvula de abertura
0,3
0,5
Cotovelo 90º
1,5
Cotovelo curvo 90º - R = d
DN 100
DN 125
DN 150
30
50
60
4,5
6
8
10
0,7
1
1,5
2
2,5
3,5
5
7
0,3
0,5
0,6
1
1,5
2
2,5
Cotovelo curvo 90º = R = 2d
0,15
0,25
0,3
0,5
0,8
1
1,5
Conexão em T
2
3
4
7
Peça redutora D = 2d
0,5
0,7
1
2
10
2,5
10
15
3,5
2,5
15
20
4
29
Tecnologia de ar comprimido
11
Dimensionamento da rede
Volume de ar (l/s)
Ar descomprimido
10
20
30
40
50
75
100 150 200 250 300 350 400 450 500
5,0 1/2"(13mm)
3/4"(19mm)
6,5
1"(25mm)
8,0
12,5
16,5
1/4"(32mm)
25,0
33,0
41,5
50,0
58,0
66,5
75,0
83,0
100,0
110,5
11/2" (38mm)
2"(50mm)
2 1/2"(65mm)
3"(80mm)
EWL-PN007/G
30
Tubulações
33 Tubos de aço sem costura
Diferentes materiais podem ser usados para a
Conforme a norma DIN 2448, os tubos de aço
tubulação de um sistema de ar comprimido. Os
sem costura (nas versões galvanizados ou com
possíveis materiais são:
recozimento) normalmente, são instalados em
33 Tubos de aço perfilados
sistemas de ar comprimido. A pressão máxima de
33 Tubos de aço sem costura
trabalho é de 12,5 a 25 bar e a temperatura
33 Tubos de aço inoxidável
máxima de trabalho é de 120 °C.
33 Tubos plásticos
Vantagens: esses tubos são baratos e nas instala-
As características e propriedades desses diferen-
ções profissionais os vazamentos de ar são quase
tes materiais devem ser observadas.
totalmente descartados.
33 Tubos de aço perfilados
Conforme as normas DIN 2440, 2441 e 2442 (tipo
de pesos médio e pesado) os tubos perfilados
são feitos de aço. A máxima pressão de trabalho
é de 10 a 80 bar e a máxima temperatura de
trabalho é de 120 °C.
Vantagem: tubos perfilados são baratos e rápidos
Desvantagens: a instalação requer certa experiência, visto que esses tubos têm que ser soldados ou colados. Tubos de aço sem costura que
não sejam galvanizados não devem ser utilizados
em sistemas de fornecimento de ar comprimido
sem que haja um secador acoplado ao sistema,
visto que eles são sensíveis à corrosão.
para instalar. As conexões são separáveis e os
33 Tubos de aço inoxidável
componentes individuais podem ser reutilizados.
Conforme as normas DIN 2462 e 2463, os tubos
Desvantagens: tubos perfilados oferecem alta
de aço inoxidável são escolhidos para satisfazer
resistência para o fluxo de ar. As juntas começam
as demandas de qualidade mais altas. A pressão
a apresentar vazamentos após certo tempo de
máxima de trabalho é de até 80 bar e a tempera-
uso. A instalação desse tipo de tubulação requer
tura máxima de trabalho é de 120 °C.
certa experiência. Tubos perfilados que não
Vantagens: tubos de aço inoxidável são resistentes
sejam galvanizados não devem ser utilizados em
à corrosão e oferecem baixa resistência ao fluxo
sistemas de fornecimento de ar comprimido sem
de ar. Nas instalações profissionais, os vazamentos
que haja um secador acoplado ao sistema, visto
são quase que totalmente descartados.
que eles são sensíveis à corrosão.
Desvantagens: a instalação requer certa experiência visto que os tubos devem ser soldados ou
colados. Inicialmente, os custos são altos.
Robert Bosch Limitada
PT–RLA/ADV
Via Anhangüera, km 98
Campinas — SP
13065-900
SAC Grande São Paulo (11) 2126–1950
SAC Demais localidades 0800 70 45446
www.bosch.com.br
6 008 FG6 417
09/2008
www.bosch.com.br/br/ferramentas_pneumaticas