COMPRESSOR DE AR DE PISTÃO X COMPRESSOR DE AR DE PARAFUSO.

Quanto tempo você espera que dure seu novo compressor de ar?
De um compressor de ar, espera-se que trabalhe muito, não falhe nunca e resista por dez ou vinte anos, pelo menos.

Se a tecnologia do compressor for do tipo rotativo de parafuso, isso é perfeitamente possível, pois se trata de um equipamento próprio para o serviço industrial pesado, com elevada confiabilidade e baixo índice de manutenção.

O compressor de parafuso difere do compressor de pistão em vários aspectos, com destaque para a eficiência energética e a capacidade de operar continuamente em plena carga. Considerados esses dois quesitos, é consenso que os compressores de pistão devem ser dimensionados com uma "folga total" de 50%, o que lhes tira toda a competitividade.

Essa realidade fez com que, em poucos anos, os compressores de parafuso tomassem definitivamente o lugar dos compressores de pistão na geração de ar comprimido industrial. Atualmente, os compressores de pistão quase não existem para potências acima de 15 hp. Nas potências menores, o compressor de parafuso vem conquistando espaço numa velocidade espantosa, impulsionado por custos cada vez menores.

O exemplo abaixo compara o desempenho dos compressores de parafuso e pistão para a mesma necessidade de ar comprimido e um mesmo período. Os números falam por si. Porém, antes de substituir seus compressores de pistão por modelos de parafuso, consulte um especialista. Somente ele poderá avaliar o seu perfil de consumo real e recomendar a melhor solução técnica.

AUTOMAÇÃO PNEUMÁTICA

Lembrando:

Todo equipamento pneumático deve ser estocado em lugar limpo e seco. Os equipamentos recuperados devem ficar em prateleiras limpas e secas e com batoques (tampões de plástico) nos orifícios das válvulas, cilindros, filtros, lubrificadores, reguladores de pressão, etc., para prevenir a entrada de poeira, limalhas, carepas e outros detritos. Os equipamentos devem ser armazenados um ao lado do outro e nunca um sobre o outro exceto se estiverem acondicionados em embalagens próprias de papelão ou madeira.

O ar comprimido

Atualmente, cerca de 40 bilhões de toneladas de ar são comprimidas por ano em todo o planeta. gerando um consumo de 9000 bilhões de kWh a um custo muito alto. 

São números astronômicos, que provocam um grande impacto no meio ambiente, mas que poderiam ser substancialmente reduzidos com medidas racionais.

O ar comprimido é uma importante forma de energia, insubstituível em diversas aplicações e resultado da compressão do ar ambiente (atmosférico), cuja composição é uma mistura de oxigênio (~20,5%), nitrogênio (~79%) e alguns gases raros. 

·         Todo cliente tem necessidade de evitar o desperdício de um dos recursos mais importantes para operações industriais, o ar comprimido.

·         Com a elevação dos custos de energia elétrica, o ar comprimido torna-se um insumo de ainda mais importância estratégica.

·         Geração de pressão de forma desnecessária na casa de máquinas apenas para garantir o abastecimento de ar nos pontos de consumo é um dos grandes desperdiçadores de energia na indústria.

·         A perda de ar comprimido por vazamento é também uma enorme fonte de perda de dinheiro.

·         A montagem de um sistema de distribuição de ar comprimido que pode estar lançando partículas sólidas vindas da oxidação interna dos tubos é uma fonte desagradável de paradas inesperadas nos equipamentos de produção e também elevação dos custos de manutenção.

·         Apenas um sistema com elevado nível de certificação pode solucionar todos os problemas acima, ofertando 10 anos de garantia e com aprovação de todos os importantes organismos certificadores de qualidade e segurança operacional.

Os compressores de pistão são comumente aplicados para pequenas vazões (até 100 m_/h).

PISTÃO DE COMPRESSOR

Os compressores de parafuso são mais indicados para pequenas, médias e grandes vazões (50 m_/h a 2000 m_/h).

PARAFUSOS DO COMPRESSOR

Um eficiente sistema de ar comprimido começa pela escolha do compressor mais adequado para cada atividade. 

A seleção do compressor mais adequado para uma determinada aplicação é função da vazão, pressão e nível de pureza exigida por tal aplicação. 

Assim que a vazão total do sistema for definida, estabeleça um fator entre 20% e 50% para futuras ampliações e selecione um compressor que, atenda essa vazão. Um segundo compressor, da mesma capacidade, pode ser adicionado ao sistema como stand by.

A Contaminação do ar: 

A contaminação do ar comprimido é a soma da contaminação do ar ambiente com outras substâncias que são introduzidas durante o processo de compressão. 

O ar ambiente é contaminado por partículas sólidas (poeira, microrganismos, etc.), vapor d.água (umidade relativa), vapores de hidrocarbonetos (fumaça de óleo diesel, etc.), dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxido nitroso, dióxido de enxofre, etc. 

Durante o processo de compressão, o ar comprimido também é contaminado pelo óleo lubrificante do compressor e por partículas sólidas provenientes do desgaste das peças móveis do mesmo. 

Na tubulação de distribuição, o ar comprimido ainda pode arrastar ferrugem e outras partículas. A norma ISO-85731 classifica os contaminantes do ar comprimido, 

Norma IS0-8573-1 A norma internacional ISO-8573-1 é a referência central sobre a qualidade do ar comprimido para uso geral, não valendo para usos muito particulares, como ar medicinal, respiração humana e alguns outros. 

Para a obtenção dos diferentes níveis de pureza do ar comprimido (classes de qualidade), a ISO-8573 recomenda a seguinte seqüência padrão de equipamentos:

O resfriador-posterior 

Sua função é reduzir a temperatura do ar que deixa o compressor para níveis próximos da temperatura ambiente. Com isso, obtém-se uma grande condensação dos contaminantes gasosos, especialmente do vapor d.água. 

Um purgador automático deve ser instalado sob o separador de condensados para garantir a eliminação desta contaminação liquida para a atmosfera, com perda mínima de ar comprimido. 

O filtro de ar comprimido 

O filtro de ar comprimido aparece geralmente em três posições diferentes: antes e depois do secador de ar comprimido e também junto ao ponto-de-uso. 

A função do filtro instalado antes do secador por refrigeração (pré-filtro) é separar o restante da contaminação sólida e liquida (~30%) não totalmente eliminada pelo separador de condensados do resfriador-posterior, protegendo os trocadores de calor do secador contra o excesso de óleo oriundo do compressor de ar, o que poderia impregná-los, prejudicando sua eficiência. 

O secador de ar comprimido 

Sua função é eliminar a umidade (liquido e vapor) do fluxo de ar. Um secador deve estar apto a fornecer o ar comprimido com o Ponto de Orvalho especificado pelo usuário. 

Ponto de Orvalho é a temperatura na qual o vapor começa a condensar 

O secador por adsorção 

O secador por adsorção caracteriza-se por remover os vapores do ar comprimido sem condensá-los. 

Devido ao baixo Ponto de Orvalho que conseguem proporcionar (até . 100ºC), são indicados para aplicações muito especiais, quando o secador por refrigeração deixa de ser eficaz.

AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

Como você pode detectar defeitos nos produtos pneumáticos: Atuadores 

Anteriormente demonstramos que na execução de um bom plano de Manutenção Preventiva, Na lista de componentes de um sistema pneumático, existem três importantes elementos que, frequentemente são esquecidos e são de vital importância para o bom funcionamento de um sistema pneumático: os filtros de ar, os reguladores de pressão e os lubrificadores de linha. Como não realizam nenhuma função dinâmica, tornou-se comum pensar que esses elementos possam ser relegados a um segundo plano. Contudo, todo o circuito pneumático deve ser instalado com um filtro, um regulador de pressão e um lubrificador em sua entrada.você deve saber o momento correto de efetuar o reparo ou substituição dos produtos pneumáticos, de forma a evitar perdas como:

• Perda de produtividade (custo de maquina parada);
• Custo Adicional de Mão de Obra;
•  Perda Econômica $$.

       Vamos apresentar a você como detectar defeitos, prevenir e agir em produtos pneumáticos, na família de Atuadores/Cilindros:

      Controle VISUAL:

• Grande número de estrias na haste do cilindros;
• Aparecimento de óleo negro, seco e aderente ao longo da haste;
•  Efeito Stic-Slip (Avanço em impulsos).
• Perda de força do cilindro (sinal de vazamento no êmbolo) 

        Controle ACÚSTICO:

• Zumbido do ar escapando;
•  Exaustão constante nas válvulas de conexão em estado de repouso.

Ações CORRETIVA:

Defeito	Causa possível	solução
vazamento de ar pelo anel limpador.	O anel limpador ou a gaxeta de vedação estão com defeito.	Trocar as peças defeituosas.
A válvula de comando está com vazamento de ar no orifício de escape	O êmbolo não está vedado, ou existe algum vazamento na junção do êmbolo com a haste.	Trocar o êmbolo ou reaperta-lo na haste.

Ações PREVENTIVAS:

• Trocar as vedações durante a manutenção;
• Limpar criteriosamente todos os restos de óleo e graxa;
• Proteger as hastes contra sedimentação de impurezas.

1. O cilindro é um atuador
linear adequado para receber
forças em direção axial.

Guias Lineares: precisão e possibilidade
de anexar ou instalar um atuador.

2. Caso não se possa impedir
que forças radiais apareçam
durante o movimento.

Cilindros Guiados: Compostos por um
atuador de dupla ação e guias, formam
uma unidade compacta, rígida, robusta
e precisa, que pode ser utilizada
diretamente como um elemento de máquina.

Lembrando:

Todo equipamento pneumático deve ser estocado em lugar limpo e seco. Os equipamentos recuperados devem ficar em prateleiras limpas e secas e com batoques (tampões de plástico) nos orifícios das válvulas, cilindros, filtros, lubrificadores, reguladores de pressão, etc., para prevenir a entrada de poeira, limalhas, carepas e outros detritos. Os equipamentos devem ser armazenados um ao lado do outro e nunca um sobre o outro exceto se estiverem acondicionados em embalagens próprias de papelão ou madeira.

Diagnosticar o momento correto de reparar ou substituir os produtos pneumáticos

É difícil estabelecer um período igual para a manutenção preventiva dos equipamentos pneumáticos. Não há dúvida que a manutenção deve ser periódica, mas os intervalos devem ser indicados conforme as condições ambientais, como a existência de poeira, calores agentes corrosivos e outros. Pode-se dizer que, de um modo geral, para condições normais de trabalho, a manutenção pode ser feita em intervalos que variam entre 6 a 8 meses.

Na execução de um bom plano de Manutenção Preventiva, você deve saber o momento correto de efetuar o reparo ou substituição dos produtos pneumáticos de suas instalações, para trazer para a sua empresa o máximo dos benefícios possíveis:

• AUMENTAR A VIDA ÚTIL;
• AUMENTAR A CONFIABILIDADE;
• REDUZIR CUSTO DE INTERVENÇÃO EMERGENCIAL.

• MELHORAR A QUALIDADE;

Diagnosticar (detectar defeitos) em produtos pneumáticos e saber efetuar essas tarefas corretamente é fundamental para evitar erros como:

– NÃO substituir ou NÃO reparar produtos com potencial de quebra;
– Substituir SEM NECESSIDADE produtos dentro do prazo de vida útil e em bom estado.

A ação incorreta pode gerar:
– Perda de produtividade: interrupção da produção por parada de máquinas fora do previsto devido a quebra do produto;
– Custo Adicional de Mão de Obra: horas extras para intervenções de equipes de manutenção fora do expediente ou programação;
-Perda Econômica: trocar os elementos antes do necessário;

Em uma série de informativos, vamos demonstrar a você como evitar essas perdas e:
Quais os principais defeitos apresentados pelos produtos pneumáticos, como diagnosticar e prevenir;

VÁLVULA SOLENOIDE/ CILINDRO PNEUMÁTICOS/ TUBOS E CONEXÕES/ AR COMPRIMIDO

Os principais itens abordados quando da manutenção preventiva são:

- Cuidado na desmontagem das válvulas ou cilindros (na maioria das vezes trata-se de elementos mecanicamente perfeitos que necessitam apenas de limpeza), já que a falta de cuidado pode produzir avaria de uma guarnição ou peça, implicando a sua substituição;

- Verificação atenta do estado das guarnições que devem trabalhar perfeitamente até a próxima manutenção (uma guarnição que ainda não apresentou vazamento, mas tem indícios de desgaste deve ser substituída);

Falaremos sobre as famílias de produtos pneumáticos mais utilizados no ambiente industrial:
• Atuadores / Cilindros
• Eletro Válvulas
• Unidades de Conservação (filtros e reguladores)

• Tubos e conexões

MANUTENÇÃO	PROCEDIMENTO
DIÁRIA	1.     Esvaziar a condensação no depósito de filtro, se não houver dispositivo de dreno automático. 2.     Controlar o nível de lubrificante.
SEMANAL	1.     Revisar se há sujeira e desajustes nos finais de curso. 2.     Ajustar os manômetros nos reguladores de pressão. 3.     Ajustar o funcionamento dos lubrificadores.
TRIMESTRAL	1.     Verificar se não existem perdas nas conexões. Reapertá-las se for preciso. 2.     Verificar se não existem perdas nas válvulas de escape. 3.     Limpar os cartuchos filtrantes e os silenciadores. 4.     Verificar o funcionamento dos dispositivos de dreno automático.
SEMESTRAL	1.     Fazer funcionar manualmente os cilindros pneumáticos, sem ar comprimido, para verificar possíveis desalinhamentos. 2.     Verificar perdas nas conexões e vedações.

Lembrando:

Todo equipamento pneumático deve ser estocado em lugar limpo e seco. Os equipamentos recuperados devem ficar em prateleiras limpas e secas e com batoques (tampões de plástico) nos orifícios das válvulas, cilindros, filtros, lubrificadores, reguladores de pressão, etc., para prevenir a entrada de poeira, limalhas, carepas e outros detritos. Os equipamentos devem ser armazenados um ao lado do outro e nunca um sobre o outro exceto se estiverem acondicionados em embalagens próprias de papelão ou madeira.

Válvulas direcionais solenóide 

A função das válvulas direcionais pneumáticas 4V210-08 é de permitir, orientar ou interromper um fluxo de ar. Por distribuir o ar aos elementos de trabalho, são conhecidas também como válvulas de distribuição.
Constituem os instrumentos de comando de um circuito. Também são utilizadas em tamanhos menores como emissoras ou receptoras de sinais para o comando das válvulas principais do sistema, e ainda em funções de tratamento de sinais.
Duas das principais características que possibilitam sua classificação são o número de vias e o número de posições, definidos a seguir Vias: Denominamos assim o número de bocais de conexão do elemento de distribuição. Podem-se ter válvulas de 2, 3, 4, 5 ou mais vias. Não é possível um número de vias inferior a dois. Posições: refere-se ao número de posições estáveis do elemento de distribuição. As válvulas mais comuns possuem 2 ou 3 posições, apesar de alguns modelos particulares possuírem mais. Não é possível um número de posições inferior a dois.

As válvulas direcionais são definidas conforme o número de vias e o número de posições da seguinte forma:
N° Vias / N° posições
Exemplos:
3/2 três vias / duas posições 3V210-08 rosca 1/4" ou 3V110-06 rosca 1/8"
4/2 quatro vias / duas posições
5/2 cinco vias / duas posições   4V210-08 rosca 1/4" ou  4V110-06 rosca 1/8"

O símbolo representa a função da válvula solenóide 4V e sua forma de acionamento e/ou reação. Não representa de forma alguma a válvula do ponto de vista construtivo. O símbolo é composto por duas partes bem definidas: Um bloco central, onde são identificadas as posições estáveis do elemento de comutação e as vias de conexão para cada posição, e de dois blocos extremos que representamos modos de atuação ou comandos.

link do catalogo completo na foto

VÁLVULA PNEUMÁTICAS SOLENOIDE

1. Cada posição da válvula 4V é representada por um quadrado. 
Haverá tantos quadrados adjacentes quantas posições de distribuição houver na válvula. 

2. Os bocais são representados por traços unidos ao quadrado correspondente à posição normal de repouso da válvula.

3. As vinculações entre os bocais são representadas por linhas e setas, indicando o sentido de circulação. Os bocais fechados são representados por linhas transversais. Tais representações são feitas para cada posição.

4. As canalizações de escape são representadas por um triângulo, podendo ser:

b) Escape com possibilidade de conexão (orifício com rosca).
O símbolo é completado com os esquemas correspondente pelo qual é obtida a comutação das suas posições. Existem diferentes tipos de comandos: musculares ou manuais, mecânicos, pneumáticos, elétricos e eletropneumáticos.
Válvulas 2/2

Pertencem a este grupo todas as válvulas pneumáticas 4V210-08 de fechamento que possuem um orifício de entrada e outro de saída (2 vias) e duas posições de comando. São utilizadas somente nas partes dos equipamentos pneumáticos onde não é preciso efetuar a descarga do sistema alimentado pela 
mesma válvula; atuam somente como válvulas 4V de passagem. Podem ser normalmente fechadas ou abertas, dependendo se fecham ou habilitam a passagem respectivamente na sua posição de repouso.

Válvulas 3/2 3V210-08
Além de alimentar um circuito, permitem a sua descarga ao serem comutadas. Também podem ser normalmente fechadas ou abertas.
Válvulas 4/2
Possuem quatro orifícios de conexão, sendo um para alimentação, dois para utilizações normais e um para escape, sendo este último comum para ambas às utilizações. Operam em duas posições de comando, sendo que para cada uma delas só uma utilização é alimentada, enquanto que a outra é conectada ao escape; esta condição é invertida ao se comutar a válvula.

Válvulas 5/2 4V210-08
A válvula pneumática possui cinco orifícios de conexão e duas posições de comando. A diferença em relação à 4/2 é que possuem dois escapes que correspondem um para cada utilização. Isto possibilita entre outras coisas, controlar a velocidade de avanço e retorno de um cilindro de maneira independente.

Válvulas de 3 posições
As funções das extremidades das válvulas de três posições são idênticas às de duas posições, todavia a diferença é que estas incorporam uma posição central adicional. Esta posição poderá ser de centro fechado, centro aberto ou centro sob pressão. Um centro aberto permite a interrupção intermediária de um atuador de maneira livre, uma vez que ambas as câmaras ficam conectadas ao escape nesta posição. Um centro fechado, ao contrário, permitirá uma interrupção intermediária, porém o cilindro ficará bloqueado pelo impedimento de seus escapes. O centro com pressão mantém ambas as câmaras alimentadas, o que permite interromper com precisão um cilindro sem haste, compensando eventuais perdas de ar no circuito.

Eletroválvulas 4V210-08 
Nas eletroválvulas, o sinal que origina a comutação é de natureza elétrica, excitando um solenoide que por ação magnética provoca o deslocamento de um núcleo móvel interno que habilita ou não a passagem do fluido.


2/2 duas vias / duas posições
Configuração do símbolo
a) Escape sem possibilidade de conexão (orifício sem rosca).




Curiosidades:
O termo pneumática é derivado do grego Pneumos ou Pneuma (respiração, sopro) e é definido como a parte da Física que se ocupa da dinâmica e dos fenômenos físicos relacionados com os gases ou vácuos. É também o estudo da conservação da energia pneumática em energia mecânica, através dos respectivos elementos de trabalho. Embora a base da pneumática seja um dos mais velhos conhecimentos da humanidade, foi preciso aguardar o século XIX para que o estudo do seu comportamento e propriedades se tornasse sistemático. Porém, pode-se dizer que somente após o ano de 1950 é que ela foi realmente introduzida no meio industrial. Hoje, o ar comprimido tornou-se indispensável, e nos mais diferentes ramos industriais instalam-se equipamentos pneumáticos. 

válvula solenoide 5/2 vias de alta ciclagem e baixa potencia SY5120-5LZD-01 SMC

válvula  solenoide 5/2 vias de alta ciclagem e baixa potencia VY5120-5LZD-01 GHPC

TUBO VORTEX

Resfriador de Painel 

O “tubo de vórtice”, também conhecido como “tubo de VORTEX”, é um dispositivo mecânico sem partes móveis que separa um AR COMPRIMIDO em um fluxo quente e outro frio. O fluxo frio, em particular, atrai a atenção de pesquisadores, pois pode atingir temperaturas dezenas de graus abaixo daquela do AR COMPRIMIDO que entra no tubo. O AR pressurizado é injetado tangencialmente em uma câmera de giro e é acelerado até uma rotação muito alta. Devido a um fechamento cônico regulável no final do tubo, somente a camada mais externa de AR COMPRIMIDO consegue escapar naquela extremidade. O restante do ar é forçado a retornar em um vórtice interno, de menor diâmetro. Este vórtice interno é composto de gás mais frio do que aquele que entra no tubo, e escapa por um orifício próximo ao ponto de entrada do ar comprimido.

Existem diferentes explicações para este efeito e ainda subsiste o debate sobre qual é a mais correta. Existe concordância quanto ao fato de que o ar dentro do tubo sofre, em sua maior parte, uma “rotação de corpo sólido”, o que simplesmente quer dizer que a velocidade angular do ar do vórtice interno é a mesma do vórtice externo. Isto não é o comportamento considerado usual em vórtices – onde o fluido interno gira mais rápido que o fluido externo. A rotação aproximadamente "de corpo sólido" do fluido se deve provavelmente ao longo tempo em que cada parte permanece no vórtice, permitindo que a fricção entre as camadas externas e internas tenha um efeito considerável. Também é geralmente aceito que existe um pequeno efeito do ar quente tentar “subir” para o centro, mas este efeito é desprezível se a turbulência for mantida mínima.

link do catalogo completo na foto

TUBO VORTEX

Curiosidades

O tubo de vórtex foi inventado em 1933 pelo físico francês Georges J. Ranque. O físico alemão Rudolf Hilsch melhorou o projeto e publicou em 1947 um trabalho que atingiu um público maior. Chamou o dispositivo de “Wirbelrohr” (tubo de vortex).

Referências Bibliográficas: https://pt.wikipedia.org/wiki/Tubo_de_vortex