AR COMPRIMIDO
APRESENTAÇÃO
• TOPFUSIÓN é uma empresa 100%
brasileira, sediada em Joinville, Santa
Catarina, fundada em 01/06/2005.
• Certificada pela Norma ISO 9001.
• Fabricante de tubos e conexões em
polipropileno copolímero random para
utilização na área de construção civil
para tubulações de água quente e fria.
• Na área industrial para transporte de
diversos fluidos e especialmente para
redes de ar comprimido, que é razão
desta apresentação.
REDES PARA
PARA
REDES
AR
COMPRIMIDO
COMPRIMIDO
• O ar comprimido está cada dia mais
presente em todos os processos
industriais, além de outros usos.
• Com enorme variedade de produtos e
ferramentas pneumáticas; com
tecnologia cada vez mais avançada é
impossível imaginar uma indústria que
não a utilize.
• É uma energia limpa, facilmente
transportável, os equipamentos são
leves e compactos, não há risco de
choque elétrico, não gera resíduos etc.
• Porém é também muito comum a
pouca atenção que se presta a este
tipo de energia.
O AR É GRÁTIS, MAS...
...O AR COMPRIMIDO
É CARO!
• A idéia de que o ar e grátis, está ainda em
muitas mentes empresariais.
• O ar é grátis, mais o ar comprimido é caro.
CUSTO DE UM SISTEMA DE AR
COMPRIMIDO EM UM PERÍODO DE 10 ANOS
Equipamento
12%
Manutenção
12%
Energia Elétrica
76%
• Em especial, o que torna caro o ar comprimido
é o consumo de energia elétrica necessário
para produzi-lo.
• O custo de um sistema de ar comprimido é
afetado diretamente pelo consumo de energia
elétrica e representa ao longo de um período
de 10 anos em 76% do custo global.
• Com a perspectiva de aumento crescente de
energia elétrica e os notórios problemas do
aquecimento global devido às emissões de
gases, do efeito estufa, torna-se indispensável
uma consciência ecológica de aumentar a
eficiência energética de todos os sistemas
empregados.
• Além do mais os projetos de usinas
hidroelétricas são demorados e caros, e com
agressão ao meio ambiente, o mesmo
ocorrendo com usinas nucleares.
• Em dezembro de 2006, foi feito um teste de
desempenho em usina termoelétrica, para
verificar a possibilidade de uso de gás natural,
com resultados nada alentadores.
• Para iniciar o tema específico de ar
comprimido, vamos rever alguns conceitos
básicos, do mais importante das dimensões do
sistema, pressão.
• Porque para dimensionar tanto os
equipamentos, quanto as redes, pressão e
vazão , são os parâmetros que devem estar
muito bem definidos.
COMPOSIÇÃO DO AR ATMOSFÉRICO
Elemento
% Volume
% Massa
Nitrogênio
78,0
75,5
Oxigênio
21,0
24,0
1,0
0,5
Outros
• O ar que nos rodeia, o qual respiramos, é
que compõe a atmosfera é assim chamado
de ar atmosférico e têm sua composição
formada pelos elementos apresentados em
forma de vapor de água, monóxido de
carbono, hidrogênio, etc.
PRESSÃO SUAS PRINCIPAIS UNIDADES
P= F A
1 bar = 100 k Pa
N
m²
1 kgf /cm² = 14,22 psi = 0,98 bar
100 psi =
100
= 7 kgf/cm² = 6,9 bar
14,22
• Pressão é a razão de uma força em uma
área. Assim a pressão atmosférica, é a
pressão da camada de ar atmosférico. Esta
pressão ao nível do mar é de 1.033 bar.
• Esta unidade de medida é muito próxima a
1Kgf/cm2. Esta medida é usada no sistema
métrico.
• O sistema inglês usa como medida a força
de uma libra (pound), em uma área de 1
polegada quadrada (square inch). Onde uma
libra equivale a 0,4536 kg e uma polegada
quadrada é uma área de 6,4516 cm2
• A abreviatura psi representa a pound square
inch.
• A pressão de 6 bar é considerada a pressão
econômica e em geral os equipamentos
pneumáticos, são projetados para trabalhar
com esta pressão.
VARIAÇÃO DA PRESSÃO COM A ALTITUDE
M
BAR
3.000
2.400
2.000
1.800
1.400
1.000
800
600
400
300
200
100
0,683
0,756
0,795
0,815
0,856
0,899
0,921
0,943
0,955
0,966
0,978
0,989
1,010
1,033
Nível do mar
• Como dizemos que a pressão atmosférica é a
pressão exercida pela camada de ar
atmosférico é natural que esta pressão
diminua na medida em que vamos nos
afastando do nível do mar. Quanto maior a
altitude, menor será a pressão atmosférica
QUALQUER PRESSÃO ACIMA
DA ATMOSFÉRICA
Pressão Absoluta
Pressão manométrica
Pressão Atmosférica
Vácuo
1 bar (1,0 kgf/cm²)
• Desta forma temos uma pressão
atmosférica, uma pressão manométrica (a
que medimos no manômetro) e uma pressão
absoluta que é o resultado da soma da
pressão atmosférica com a manométrica.
O ar comprimido é aquele
que está a uma pressão acima
da pressão atmosférica.
Quanto maior a pressão,
mais energia é necessária
para comprimi-lo.
Geração de Ar Comprimido
Tratamento do mesmo
Sistema de Distribuição
• Os dois primeiros parágrafos são de grande
extensão, com abundante literatura e que
merecem estudos profundos, pelo que
trataremos deles em forma mais breve.
• Como mencionado, a eleição de um
compressor ou de vários compressores, de
acordo com a necessidade é algo que exige
um estudo detalhado, para começar pelo
tipo de compressor e suas característica
TIPOS DE COMPRESSOR
Compressor
Compressor de Deslocamento
Turbo Compressor
Circulatórios
Com eixo
Vilabrequim
Compressor
De pistão
Sem eixo
vilabrequim
Rotativos
De um
eixo
Mais de
um eixo
• É bastante usual que se escolha o
equipamento mais barato sem levar em
conta que em um período curto de tempo,
se verifica que o barato sai caro.
• A vazão necessária e a pressão de trabalho
são os primeiros parâmetros a ter em conta,
sem esquecer de uma reserva para
ampliações de médio prazo.
• Isto também é válido para o
dimensionamento das tubulações. Um
acréscimo de 10% no diâmetro calculado,
diminui 32% a perda de carga dessa
tubulação.
• O local onde o compressor será instalado,
também é de suma importância.
• A temperatura ambiente e a limpeza do ar
aspirado são fatores fundamentais na vida
útil do equipamento, minimizando as
manutenções e de economia.Vale lembrar
que uma redução de 3°C na temperatura do
ar aspirado, representa uma economia de
1% no consumo da energia elétrica.
RELAÇÃO, ECONOMÍA DE ENERGIA
VERSUS TEMPERATURA DO AR ASPIRADO
Temperatura do
ar de aspiração
(°C)
-1,0
4,0
10,0
16,0
21,0
27,0
32,0
38,0
43,0
49,0
Potência economizada ou
incrementada
Temperatura de referência 21 °C
7,5% (economizado)
5,7% (economizado)
3,8% (economizado)
1,9% (economizado)
0,0
1,9% (incrementado)
3,8% (incrementado)
5,7% (incrementado)
7,6% (incrementado)
9,5% (incrementado)
DIAGRAMA COM SÍMBOLOS
NORMA ISSO 1219
LEGENDA:
Compressor
Resfriador
Filtro
Secador
Purgador
Automático
Reservatório
pressurizado
TABELA DE CLASSES DE QUALIDADE
DO AR , SEGUNDO ISO 8573-1
Sólidos
Classe de
Dimensão
qualidade máxima em um
1
2
3
4
5
6
7
0,1
1
5
15
40
-x-x-
Água
Ponto de
orvalho °C
Óleo
Concentração
residual mg/m³
-70
-40
-20
+3
+7
+10
0,01
0,1
1
5
25
-x-x-
Não especificado
DEMANDA TÍPICA QUE OCORRE EM
UM SISTEMA DE AR COMPRIMIDO
30%
57%
8%
5%
LEGENDA:
Vazamentos
Aumento de demanda devido à excesso de pressão
Uso inadequados
Produção normal
• Rede de distribuição: Aqui reside uma das
maiores ou a maior de todas a causas de
desperdiço do sistema de ar comprimido.
Estamos falando de vazamentos e eles
encontram-se em especial onde tubos e
conexões se unem para formar a rede.
• As normas internacionais aceitam
vazamentos de até 5% da capacidade
instalada, por entender que procurar diminuir
este valor torna-se anti econômico, pois estes
5% vão aumentando,porque as construções
assim como as tubulações não são estáticas
e em pouco tempo estes valores vão para 10,
15 e até 30%
• Não dar a devida atenção aos vazamentos
(mal silencioso que somente é notado nas
paradas de fábrica), se paga caro na fatura
de energia elétrica, além de ocasionar outros
problemas.
VAZAMENTO X PERDA DE POTÊNCIA
Ø do furo
em mm
Área em m³/min a
mm2
6 bar
pcm
HP
Kw
1
0,7854
0,0630 2,224824 0,556206 0,414763
2
3,1416
0,2520 8,899297 2,224824 1,659051
3
7,0686
0,5670 20,02342 5,005854 3,732866
5
19,635
1,5750 55,62061 13,90515 10,36907
8
50,2656
4,0320 142,3887 35,59719 26,54482
9
63,6174
5,1030 180,2108 45,05269 33,59579
10
78,54
6,3000 222,4824 55,62061 41,47629
12
113.0976
9,0720 320,3747 80,09367 59,72585
• Variações de pressão, que deixam os
equipamentos pneumáticos menos eficientes e
podem afetar a qualidade.
• Exigir mais trabalho do compressor, resultando
em custos mais altos.
• Reduzir a vida útil do compressor com o
aumento de partidas e paradas.
• O volume dos vazamentos está relacionado com
a pressão de alimentação,e,é um círculo vicioso,
aumentando cada vez que seja necessária um
aumento da pressão para compensá-lo.
• É bem comum, que com a queda de pressão,
devido a vazamentos, a primeira medida a
adotar seja um ajuste na descarga do
compressor, para uma pressão mais alta. O
aumento de 1 bar na pressão de descarga,
representa de 6 a 10% o aumento da potencia
de motor do compressor, considerando a
pressão de 6 a 7 bares.
• Com isto, aumentamos os vazamentos, as
despesas com energia elétrica e os custos.
• Além dos problemas de vazamentos, as
instalações com tubos galvanizados, com o
tempo vão criando ferrugem, em especial
nas regiões de roscas e no seu interior
devido a umidade que sempre vem junto
com o ar comprimido. Esta ferrugem
aumenta a rugosidade aumentado também a
perda de carga.
• O desprendimento de partículas de ferrugem
que entram na corrente do ar comprimido,
podem obstruir válvulas e outros elementos
pneumáticos com as conseqüentes paradas
de máquinas e interrupção de processos
REDE PARA AR COMPRIMIDO
• É aqui que as redes instaladas com
tubos e conexões TOPFUSION, fazem
a diferença. A união dos componentes
por termofusão,ou seja, fusão
molecular, transforma-os em uma
peça única.
COMO FAZER
UMA
TERMOFUSÃO
• Esta operação é simples, rápida e garante a
completa eliminação dos vazamentos.
• Com peso 70% mais leve, exige menor
esforço nas operações de montagem.
• Sua cor azul, exigida por norma, elimina a
necessidade de pintá-los por toda a vida.
• Sua rugosidade interna de 7μ, oferece
menor perda de carga.
TERMOFUSÃO
01
TERMOFUSÃO
02
TERMOFUSÃO
03
TERMOFUSÃO
04
TERMOFUSÃO
05
TERMOFUSÃO
06
TERMOFUSÃO
07
TERMOFUSÃO
08
TERMOFUSÃO
09
COMO
INSTALAR UMA
DERIVAÇÃO
DE REDE
DERIVAÇÃO
01
DERIVAÇÃO
02
DERIVAÇÃO
03
DERIVAÇÃO
04
DERIVAÇÃO
05
DERIVAÇÃO
06
DERIVAÇÃO
07
TESTE DE PRESSÃO HIDROSTÁTICA
• Falamos inicialmente dos parâmetros pressão
e vazão, como fundamentais para definir os
equipamentos, quantos as redes, para estas
últimas também devemos levar em conta a
velocidade com que o ar irá se deslocar e as
quedas de pressão ou perdas de pressão que
esse fluxo sofrerá pelo atrito contra as
paredes das tubulações, pelas mudanças de
direção e pela limitação dos diâmetros destas
tubulações.
• As velocidades recomendadas, a serem
levadas em conta na hora do projeto são:
• 6 a 8 metros por segundo para tubulações
principais, 8 a 10 para as secundarias e de15
a 30 metros para mangueiras.
• As perdas de carga recomendadas são:
• 0,3 bar no ponto mais afastado da tubulação
• 0,02 bar a cada 100 metros, na tubulação
principal, nas secundarias 0,08 bar a cada 100
metros.
• Com a preocupação constante de melhorias e
procurando sempre uma maior eficiência
energética no uso do sistema de ar comprimido,
temos desenvolvido elementos que venham ao
encontro destas necessidades.
• Como se recomenda que os pontos de consumo
tenham sua tomada de ar na parte superior das
tubulações, produzimos curvas de 180°, para
evitar a desmontagem de uma rede para
agregar um novo ponto de consumo,e temos
derivações de rede, que permitem adicionar este
novo ponto, de uma maneira simples.
• Para diminuir a perda de carga nas mudanças
de direção, desenvolvemos curvas de 90°de 20
a 90mm que somado à baixa rugosidade da
parede interna dos tubos e conexões e
eliminando vazamento, contribui para aumentar
a eficiência energética do sistema.
• A TOPFUSIÓN com este sistema inovador,tem
conseguido quebrar paradigmas,e
continuamente somos procurados por
industrias,revendas especializadas,etc...de todo
Brasil e até do exterior.
• Temos muito a fazer, mas nos orgulhamos das
parcerias já formadas que nos ajudam a
desenvolver novos produtos e maneiras de
trabalho que facilitem as instalações.
Fone: 55 (47) 3426-9676
Www.topfusion.com.br - [email protected]
Joinville – SC - Brasil