Prof. Dr. Helder Anibal HerminiUNICAMP-FEM-DPM

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Conceito de Tratamento de Ar ComprimidoO tratamento correto de ar comprimido gera como por principais benefcios:

O Aumento a produtividade,A diminuio dos custos de manuteno,O aumento da vida til de mquinas e dispositivos pneumticos,Proteo das ferramentas pneumticas,Preciso nos equipamentos de medio e instrumentao,Obteno de ar isento de leo, gua e particulado.

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Lugar de Montagem de uma estao de CompressoresA estao de compressores deve ser montada dentro de um ambiente fechado;O ambiente deve apresentar isolamento acstico;O ambiente deve ter boa ventilao;O ar sugado deve ser fresco, seco e livre de poeira.

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1 -Filtro de Admisso2 - Motor Eltrico3 - Separador de Condensado4 - Compressor5 - Reservatrio6 - Resfriador Intermedirio7 - Secador8 - Resfriador Posterior12348657Instalao de uma Estao Compressora Completa

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Instalao do Ar ComprimidoProduo do ar comprimido com presso de trabalho desejada.COMPRESSORRESERVATRIO DEAR COMPRIMIDOArmazena o ar comprimido.Ajuda a preparar o ar comprimido.Estabiliza e nivela oscilaes da rede durante o consumo do ar comprimido.Separa a umidade do ar comprimido em forma de gua.

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Tipos de CompressoresCompressor de mbolo-Curso LinearCompressor Rotativo

Turbo-Compressor

Compressor de mboloCompressor de Membrana Turbo-Compressor RadialTurbo-Compressor AxialCompressor de Parafusos Helicoidais

Compressor Multicelular de PalhetasCompressor Roots

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Tipos de CompressoresCompressor de mbolo com movimento linearCompressor de mbolo de 1 estgioCompressor de dois estgios com refrigerao intermediriaApropriado para compresses de baixas, mdias e altas presses100 kPa (1bar) 103 kPa (10 bar)

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Tipos de CompressoresCompressor de membranaUma membrana separa o mbolo da cmara de trabalho, sendo que o ar no tem contato com as peas mveis. Portanto, o ar comprimido est isento de resduos de leo.Emprego: Indstrias alimentcias,farmacuticas e qumicas

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Tipos de CompressoresCompressor rotativo multicelularEm um compartimento cilndrico, com aberturas de entrada e sada, gira um rotor alojado excentricamente. O rotor tem, nos rasgos, palhetas que em conjunto com as paredes, formam pequenos compartimentos (clulas). Quando em rotao, as palhetas sero, pela fora centrfuga, apertadas contra a parede. Devido a excentricidade de localizao do rotor, h uma diminuio e aumento das clulas.

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Tipos de CompressoresCompressor rotativo de duplo parafusoDois parafusos helicoidais, os quais, pelos perfis cncavo e convexo comprimem o ar que conduzido axialmente.

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Tipos de CompressoresCompressor Roots (Ventoinha) Nestes compressores o ar transportado de um lado para o outro, sem alterao de volume. A compresso efetua-se no lado da presso pelos cantos dos mbolos.

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Tipos de CompressoresTurbo CompressoresCompressor axialCompressor radialEstes compressores trabalham segundo o princpio de fluxo e so adequados para o fornecimento de grandes vazes. Neles, o ar colocado em movimento por uma ou mais turbinas, e esta energia de movimento transformada em energia de presso.

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Critrios para a escolha de compressoresPressoPresso de regime - Presso fornecida pelo compressor, bem como a presso do reservatrio e a presso na rede distribuidora at o consumidorPresso de trabalho - Presso necessria nos pontos de trabalhoAcionamentoPor motor eltricoPor motor a explosoVolume de ar fornecido (m3/min ou m3/hora)Volume terico Volume cilndrico rotao

Volume efetivo ou real Depende da construo do compressor e da presso

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Critrios para a escolha de compressoresRegulagem

Para combinar o volume fornecido com o consumo de ar necessria uma regulagem dos compressores. O volume influenciado por dois valores limites pr-estabelecidos:Presso mximaPresso mnima

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Critrios para a escolha de compressoresTipos de RegulagemExistem diferentes tipos de regulagem: Regulagem de marcha em vazioRegulagem por descargaRegulagem por fechamentoRegulagem por garras Regulagem de carga parcialRegulagem por rotaoRegulagem por estrangulamento Regulagem intermitente

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Critrios para a escolha de compressoresRegulagem por descarga Na sada do compressor existe uma vlvula limitadora de presso. Quando no depsito alcanada a presso desejada, a vlvula abre dando passagem e permitindo que o ar escape para a atmosfera.

Regulagem por fechamento fechado o lado da suco. A entrada de ar estando fechada, o compressor no pode aspirar e continua funcionando em vazio.(usado em compressores rotativos e de mbolo)

Regulagem por garras (Usada em compressores de mbolo de grande porte) Mediante garras, mantm-se aberta a vlvula de suco, evitando que o compressor continue comprimindo.

Regulagem de marcha em vazio

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Critrios para a escolha de compressoresRegulagem de carga parcialRegulagem na Rotao Sobre um dispositivo, ajusta-se o regulador de rotao do motor a exploso. A regulagem pode ser feita manualmente ou automaticamente, dependendo da presso de trabalho.

Regulagem por estrangulamento A regulagem se faz mediante simples estrangulamento no funil de suco, e o compressor pode assim ser regulado para determinadas cargas parciais. Sistema muito usado em turbo compressores e compressores de mbolo rotativo.

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Regulagem IntermitenteCritrios para a escolha de compressoresCom esta regulagem, o compressor funciona em dois campos (carga mxima e parada total).Ao alcanar a presso mxima pmax, o motor acionador do compressor desligado e Quando a presso mnima chega ao mnimo p min , o motor ligado e o compressor trabalha novamente.A presso de comutao regulada num pressostato.

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Refrigerao do Sistema de CompressoSistema de aletas de refrigeraoSistema de ventiladorRefrigerao de gua circulante

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SimbologiaResfriador Posterior

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Reservatrios de Ar Comprimido Principais Funes

Estabiliza a distribuio do ar comprimido;Elimina as oscilaes de presso na rede distribuidora;Constitui-se de garantia de reserva em altas demandas;A grande superfcie do reservatrio refrigera o ar armazenado, gerando a condensao de uma parte da umidade do ar que eliminada atravs de um sistema de dreno instalado na parte inferior do reservatrio.

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Reservatrios de Ar Comprimido O dimensionamento do volume do reservatrio de ar comprimido depende:

Do volume fornecido pelo compressor;Do consumo de ar do sistema;Da rede distribuidora;Do tipo de regulagem;Do diferencial de presso desejado na rede (p).

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Secadores de Ar ComprimidoImpurezas em formas de partculas de sujeira ou ferrugem, restos de leo e umidade originam muitas vezes falhas nas instalaes e equipamentos pneumticos e avarias nos elementos pneumticos.

O ar aspirado pelo compressor do meio ambiente apresenta umidade que depende da umidade relativa do ar.

O ar comprimido deve, em casos de ocorrncia de umidade, passar por uma secagem.

Para isto existem vrios tipos de secagem:

Secagem por absoroSecagem por resfriamento

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Secagem por AbsoroO ar comprimido passa sobre uma camada solta de um elemento secador. A gua ou o vapor de gua que entra em contato com esse elemento (slica gel), combina-se quimicamente com ele e se dilui formando uma combinao elemento secador-gua.

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Esquematizao da Secagem por AdsoroAr SecoArmidoRegenerandoSecandoAdsorventeRegenerandoSecandoAr midoAr SecoSimbologiaSecagem por Absoro

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Secagem por ResfriamentoO secador de ar comprimido por resfriamento funciona pelo princpio da diminuio de temperatura at o ponto de orvalho (+/- 1,7o C). O ar comprimido a ser tratado, entra no secador, passando pelo trocador de calor ar-ar. Mediante o ar frio e seco proveniente do trocador de calor, o ar a ser tratado se resfria e se condensa dele as partculas de gua e leo, os quais so separados.

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Filtro de Ar Comprimido

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Filtro de Ar ComprimidoO filtro de ar comprimido retm as partculas de impureza, bem como a gua condensada. Para entrar no copo, o ar comprimido passa por uma chapa defletora com ranhuras direcionais. Como conseqncia, o ar forado a um movimento em rotao. Com isso, separa-se as impurezas maiores, bem como as gotculas de gua por meio de foras centrfuga e o resfriamento do ar devido a velocidade de circulao, depositando-se no fundo do copo coletor.Dreno Manual

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Filtro de Ar ComprimidoO volume de gua condensada a medida que removida pelo filtro, acumula-se na zona neutra do interior do copo, at provocar a elevao da bia.Quando a bia deslocada, permite a passagem do ar comprimido atravs de um pequeno orifcio.O ar que flui pressuriza uma cmara onde existe uma membrana.A presso exercida na superfcie da membrana cria uma fora que provoca o deslocamento do elemento obturador, que bloqueava o furo de comunicao com o ambiente.Sendo liberada esta comunicao, a gua condensada no interior do copo expulsa para fora pela presso do ar comprimido.Dreno Automtico

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Filtro de Ar ComprimidoCom a sada da gua, a bia volta para sua posio inicial, vedando o orifcio que havia liberado, impedindo a continuidade de pressurizao da cmara onde est a membrana.O ar que forou o deslocamento da membrana por meio de um elemento poroso flui para a atmosfera, permitindo que uma mola recoloque o obturador na sede, impedindo a fuga do ar. Reiniciando o acmulo de condensado.Dreno Automtico

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Seco de um LubrificadorSimbologiaJIACEDGFEHBLubrificador de Ar Comprimido

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Unidades de Tratamento do Ar ComprimidoAs atuais unidades de tratamento de ar so composta por:

filtros,reguladores, lubrificadores, filtros-reguladores e uma ampla linha de acessrios.

Apresentam alta vazo. So flexveis apresentam fcil instalao. Unidades robustas com copos plsticos ou metlicos.

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SimbologiaUnidades de Tratamento do Ar Comprimido

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Distribuio do Ar Comprimido Em um sistema automatizado de produo, as mquinas e equipamentos necessitam de uma determinada quantidade de ar, sendo abastecidos por um compressor, atravs da rede tubular de distribuio.O dimetro da tubulao deve ser escolhido de maneira que, se o consumo aumentar, a queda de presso entre o depsito e o consumidor no ultrapasse 10 kPa (0,1 bar).

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Distribuio do Ar Comprimido Se a presso ultrapassar o limite mnimo, a rentabilidade do sistema prejudicada, diminuindo consideravelmente sua produtividade.No projeto de novas instalaes, deve-se prever uma futura ampliao para maior demanda de ar, por cujo motivo dever ser previsto um dimetro maior dos tubos da rede de distribuio.

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Dimensionamento da Rede Distribuidora A escolha do dimetro da tubulao deve ser feita obedecendo aos critrios de :

Volume corrente (vazo)Comprimento da tubulaoQueda de presso (admissvel)Presso de trabalhoNmero de pontos de estrangulamento na rede

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Rede de Distribuio de Ar ComprimidoUma rede de distribuio de ar comprimido deve em seu projeto:

Ser corretamente dimensionada

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Rede de Distribuio de Ar ComprimidoUma rede de distribuio de ar comprimido deve em seu projeto:

Apresentar estruturada acessvel para manuteno

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Preveno e Drenagem para o CondensadoArComprimidoSeparadorArmazenagemde CondensadosDrenosAutomticosInclinao 0,5 a 2% do ComprimentoPurgadoresUnidade deCondicionamento(Utilizao)ComprimentoRede de Distribuio de Ar Comprimido

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Redes em Circuito Aberto

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Redes em circuito fechadoPartindo da tubulao principal, so instaladas as ligaes em derivao. Quando o consumo de ar muito grande consegue-se mediante a esse tipo de montagem, uma alimentao uniforme. O ar flui em ambas as direes.

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Redes em Circuito FechadoDevido as ligaes longitudinais e transversais das redes combinadas, h a possibilidade de fornecimento de ar em qualquer local.Rede Combinada

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Redes em Circuito FechadoMediante vlvulas de fechamento, existe a possibilidade de bloquear determinadas linhas de ar comprimido quando as mesmas no forem usadas ou quando for necessrio p-las fora de servio por razes de reparao ou manuteno.Rede Combinada

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REGULADOR DE PRESSOO regulador tem por funo manter constante a presso de trabalho (secundria) independente da presso da rede (primria ) e consumo de ar. A presso primria tem que ser sempre maior que a presso secundria.

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REGULADOR DE PRESSOA presso regulada por meio de uma membrana (1).

Uma das faces da membrana submetida presso de trabalho, enquanto a outra pressionada por uma mola (2) cuja presso ajustvel por meio de um parafuso de regulagem (3).

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REGULADOR DE PRESSOCom o aumento da presso de trabalho, a membrana se movimenta contra a fora da mola. Com isso a seco nominal de passagem na sede da vlvula (4) diminui at o fechamento completo. Isto significa que a presso regulada pela vazo.

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REGULADOR DE PRESSOPor ocasio do consumo a presso diminui e a fora da mola reabre a vlvula.

Para evitar a ocorrncia de uma vibrao indesejvel, sobre o prato da vlvula (6) constitudo um amortecedor por mola (5).

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REGULADOR DE PRESSOSe a presso crescer demasiadamente do lado secundrio, a membrana pressionada contra a mola. Com isso, abre-se o orifcio da parte central da membrana e o ar em excesso sai pelo furo de escape para a atmosfera.

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FILTRO REGULADOR DE PRESSO

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