Sistemas Hidraulicos e Pneumáticos

Sistemas Hidraulicos e Pneumáticos

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 1 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

Características da Pneumática

Vantagens:

Incremento da produção o Investimento relativamente pequeno;

Redução dos custos operacionais o A rapidez nos movimentos pneumáticos e a liberação do operário de operações repetitivas possibilitam o aumento do ritmo de trabalho, de produtividade e, portanto um menor custo operacional;

Robustez dos componentes pneumáticos o A robustez torna-os relativamente insensíveis a vibrações e golpes, permitindo que ações mecânicas do próprio processo sirvam de sinal para diversas seqüências de operação;

Facilidade de introdução o Pequenas modificações nas maquinas convencionais, aliadas a disponibilidades de ar comprimido são os requisitos necessários para a introdução de controles pneumáticos.

Resistência a ambientes hostis o Poeira, atmosfera corrosiva, oscilação de temperatura, umidade, submersão de líquidos raramente prejudicam os componente pneumáticos, quando projetados para essas finalidades;

Simplicidade de manipulação o Os controles pneumáticos não necessitam de operários super especializados para sua manipulação;

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 2 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Características da Pneumática

Segurança o Por envolver sempre pressões moderadas, tornam-se seguros quanto a possíveis acidentes, quer no pessoal, quer no próprio equipamento, além de evitarem problemas de explosão;

Redução do numero de acidentes o A fadiga é um dos principais fatores que favorecem acidentes, a introdução de controles pneumáticos reduz sua incidência (liberação de operações repetitivas)

O ar comprimido necessita de uma boa preparação o Remoção de impurezas, umidades para evitar corrosão dos equipamentos, engates ou travamentos e maiores desgastes nas partes moveis do sistema. OBS: filtragem e secagem

Os componentes pneumáticos o São normalmente projetados e utilizados para trabalhar a uma pressão máxima de 1723,6 kpa . Portanto as forças envolvidas são pequenas se comparadas a outros sistemas.

Assim não é recomendado o uso de controles pneumáticos em operações de extração de metais.

Velocidades muito baixas o São praticamente possíveis de serem obtidas com o ar comprimido devido a suas propriedades físicas;

Recorre-se a sistemas mistos (hidráulicos e pneumáticos).

O ar é um fluido compressivo o É impossível obter paradas intermediarias e velocidades uniformes. O ar comprimido é um polidor sonoro quando o são efetuadas exaustões para a atmosfera; o Pode se utilizar silenciadores nos orifícios de escape;

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 3 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

04/03/2010 Dimensionamento de Sistemas Pneumáticos

Os circuitos pneumáticos presentes em maquinas industriais necessitam de uma fonte de ar comprimido com pressão constante e com capacidade de fornecer a vazão consumida pelos componentes do circuito. Composto por: - Unidade de Produção

- Distribuição

- Condicionamento de ar comprimido (colocar válvulas especifica em determinados pontos da indústria para regular a pressão naquela determinada maquina ou ponto da fabrica.)

Comentários: colocar um difusor para aumentar a pressão e diminuir a velocidade, quando em uma tubulação a diferença de pressão é em torno de 2bar, entre o ponto de produção do ar ao ramo principal.

Unidades de Produção

Compressor com filtro de admissão e, para compressores de estágios, de um resfriador intermediário;

Resfriador posterior; (reduzir a temperatura do ar comprimido, aquecido na compressão)

Separador de condensado; (diminui a umidade do ar)

Reservatório com válvulas de segurança; (calibradas com determinada pressão e temperatura para aliviar a pressão no cilindro caso ela ultrapasse o limite de segurança)

Secador; (tirar totalmente a umidade do AR)

Códigos de Cores

As cores utilizadas pelo ANSI, que substitui a organização ASA: sua padronização de cores é bem completa e abrange a maioria das necessidades de um circuito.

VERMELHO: Indica pressão de alimentação, pressão normal do sistema e a pressão do processo de transformação de energia. ( energia cinética em pressão) EX: COMPRESSOR

Violeta: Indica que a pressão do sistema de transformação de energia foi intensificada EX: MULTIPLICADOR DE PRESSÃO

Laranja: Indica linha de comando, pilotagem ou que a pressão básica foi reduzida. EX: PILOTAGEM DE UMA VÁLVULA.

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 4 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Amarelo: Indica uma restrição no controle de passagem do fluxo. EX: UTILIZAÇAO DE VÁLVULA DE CONTROLE DE FLUXO.

Azul: Indica o fluxo em descarga, escape ou retorno; EX: EXAUSTAO PARA ATMOSFERA.

Verde: Indica sucção ou linha de drenagem. EX:SUCÇAO DO COMPRESSOR.

Branco: Indica fluido inativo; EX: ARMAZENAGEM.

Compressores

São fontes de vazão e não de pressão, cuja principal função é fornecer uma determinada vazão de ar para o reservatório e a rede de distribuição que, em função da alta compressibilidade do ar, acumula o ar aumentando a pressão;

Nas tomadas de consumo há ar comprimido a uma pressão constante (7 a 10bar) com flutuações de +/- 1bar.

Comentário: A fonte de vazão juntamente com a compressibilidade da origem a pressão. A pressão na rede é assegurada de diferentes formas, sendo as mais utilizadas:

- Compressores de pequeno porte: * Partida e parada automática do motor de acionamento do compressor.

-Compressores Industriais: * Descarga para atmosfera

*Readmissão de ar comprimido

* Variação de velocidade do motor de acionamento

* Variação do rendimento volumétrico

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 5 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

1/03/10 Classificação dos Compressores

Questão de prova

Compressores dinâmicos, quando queremos uma maior vazão, volume de ar muito grande, velocidade alta, pressão bem inferior se comparado ao deslocamento positivo.

Deslocamento positivo, uma maior pressão e uma menor velocidade.

Deslocamento Dinâmico:

Ejetor Fluxo Radial

Fluxo Axial

Deslocamento Positivo

Alternativos o Pistao o Tipo Labirinto o Simples o Diafragma o Mecânico o Hidráulico

Rotativos

Roots

Anel Liquido

Palhetas

Parafuso

Deslocamento positivo (utilizados para pressões medianas e altas)

Baseia-se na redução de volume. O ar é admitido em uma câmara isolada do meio exterior, onde seu volume é gradualmente diminuído, processando-se a compressão;

Quando certa pressão é atingida, provoca a abertura de válvulas de descarga, ou simplesmente o ar é empurrado durante a continua diminuição do volume da câmara de compressão. EX: Rotativos: Roots, palhetas e parafusos. Alternativos: Pistão e diafragma.

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 6 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Deslocamento Dinâmico

A elevação da pressão é obtida através da conversão de energia cinética em energia de pressão, durante a passagem do ar através do compressor;

O ar admitido é colocado em contato com impulsores (rotor laminado) dotados de alta velocidade;

OBS: Resfriador intermediário pode ser encontrado em alguns compressores de fluxo radial.

Características

Quando vários estágios estão reunidos em uma carcaça única, o ar é obrigado a passar por um difusor antes de ser conduzido ao centro de rotação do estágio seguinte, causando a conversão de energia cinética em energia de pressão;

A compressão entre os estágios é determinada: o Desenho da hélice; o Sua velocidade tangencial; o Densidade do gás;

Compressores de Êmbolo

Vantagem: consegue se adequar as necessidades, entre aspas, de uma empresa, pode utilizar tanto para baixas, medias e altas pressões.

Como movimento linear o Apropriado para baixas, médias e altas pressões. O campo de pressão varia de 1 bar até milhares; o No caso de pressões mais elevadas, é empregado compressores de vários estágios; o Necessário refrigeração intermediária; Água ou Ar;

Compressores com embolo com movimento linear

Até 4 bar Um estágio Pequeno porte De 4 a 15 bar Dois estágios Pequeno porte Acima de 15 bar Três ou mais estágios Pequeno porte Até 12 bar Um estágio Médio, grande porte De 12 a 30 bar Dois estágios Médio, grande porte De 30 bar até 220 bar Três estágios Médio, grande porte Acima de 220 bar 4 estágios Médio, grande porte

Membrana

Mediante a uma membrana, o Êmbolo fica separado da câmara de sucção e compressão (O ar não tem contato com as partes deslizantes); o O ar sempre livre de resíduos de óleo; o Utilizado em: Indústrias farmacêuticas, alimentícias e químicas;

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 7 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Compressores de Êmbolo

Rotativo Multicelular o O rotor tem nos rasgos, palhetas que em conjunto com a parede, formam pequenos compartimentos (células); o Devido à excentricidade de localização do rotor há uma diminuição e aumento das células; o Vantagens: Construção econômica e espaço

Funcionamento contínuo e equilibrado

Fornecimento de ar uniforme

Características

Devido aos vários estágios reunidos em uma única carcaça, o ar é obrigado a passar por um difusor (duto que provoca a diminuição na velocidade de escoamento de um fluido, causando aumento de pressão.

Requerem altas velocidades de trabalho;

São empregados quando exigem grandes volumes de AC.

Vantagens: grande velocidade do ar na linha, mas pequena pressão em torno de 1 bar.

Desvantagem: barulho; aquecimento do ar na saída;

Compressor de parafuso

Maior problema: não pode sair de sincronismo, se sair, ele começa a vibrar e causar problemas. Falta de manutenção pode causar esse problema

Possuem uma carcaça onde giram dois rotores helicoidais em sentidos opostos, um dos rotores com lóbulos convexos e o outro com depressão côncava (rotor macho e fêmea);

São sincronizados por meio de engrenagens;

O processo mais simples é de acionar o rotor macho, obtendo-se uma velocidade menor que o rotor fêmea;

São ligados com um oito;

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 8 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Alternativo de Pistão

Trabalha utilizando geralmente 3 a 4 estágios de compressão, utilizados para média e altas pressões. .

Possui somente uma câmara de compressão. Ou seja, apenas a face superior do pistão aspira o ar e comprime;

A compressão tem inicio com o movimento de subida;

Após obter-se uma pressão suficiente para abrir a válvula de descarga, o ar é expulso para o sistema;

Utilizados em postos de GNV

VANTAGENS: Pressão: o Peq. o Med. o Alt.

DESVANTAGENS: o Requer manutenção periódica, lubrificação, refrigeração dependendo do ambiente de trabalho, o Folga no eixo, o Barulho,

Compressor de Duplo Efeito ou Tipo Cruzeta (compressores de grande porte)

É assim chamado por ter duas câmaras, ou seja, as duas faces do embolo aspiram e comprimem;

O virabrequim está ligado a uma cruzeta por uma biela; a cruzeta, por sua vez, está ligada ao embolo por uma haste;

Desta maneira consegue transmitir movimento alternativo ao embolo, alem do que, a força do empuxo não é mais transmitida ao cilindro de compressão e sim às paredes guias da cruzeta.

VANTAGENS: Utilizado em aplicações industriais onde necessita de alta pressão de trabalho.

DESVANTAGENS: Requer manutenção periódica;

Desvantagens: Ruído e necessita espaço adequado.

Resfriamento intermediário CAI NA PROVA!!!!!!

Manter baixa a temperatura das válvulas, do óleo lubrificante e do ar que esta sendo comprimido (com a queda de temperatura do ar a umidade é removida).

Aproxima a compressão da isotérmica, embora esta dificilmente possa ser atingida, devido a pequena superfície para troca de calor.

Evita a deformação do bloco e cabeçote, devido as altas temperaturas.

Aumenta a eficiência do compressor.

Pode usar duas técnicas de resfriamento, água ou ar forçado.

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 9 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Sistema de refrigeração

O resfriamento pode ser realizado por meio de ar em circulação, ventilação forçada e água, sendo que o resfriamento a água é o ideal porque provoca condensação de umidade; os demais não provocam;

Condensação: o Água o Ar

Divide-se: o Resfriamento dos cilindros de compressão; o Resfriamento do resfriador intermediário;

VALVULA RETENÇÃOSISTEMA

CAI NA PROVA esse desenho!!! COMPRESSOR

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 10 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Devido a variação de ar comprimido nas instalações industriais, faz-se necessário

Ajuste das condições de suprimento dos compressores ajustes para compatibilizar as variáveis de operação do compressor as condições de trabalho, isto é, a quantidade de ar( ou pressão de descarga) fornecida pelo compressor em relação a demanda do sistema.

Partida e parada automática do motor elétrico

O compressor funciona em duas etapas: o Com carga máxima ou parada total;

No reservatório de ar é instalado um pressostato que determina níveis de mínimo e máximo de pressão e operação do compressor.

Quando a P do ar do reservatório Alcança Pmáx ajustada;

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 1 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Aula 25/03/2010 Sistema de refrigeração dos Compressores

Pode ser feito através de um sistema que utilize ÁGUA ou AR, através de ALETAS, TROCADORES DE CALOR.

Sua função é de remover o calor gerado entre os estágios de compressão: o Manter baixa a temperatura das válvulas, do óleo lubrificante e do ar que está sendo comprimido; o Aproximar a compressão isotérmica (temp. ambiente) embora esta dificilmente possa ser atingida, devido à pequena superfície para troca de calor; o Evitar deformação do bloco e cabeçote, devido às temperaturas altas; o Aumentar a eficiência do motor. (trabalhar dentro das especificações da máquina)

Tipos de Refrigeração

Resfriamento a Água o Os blocos são dotados de paredes duplas onde circula a água; o A superfície que exige maior resfriamento é a do cabeçote (permanece em contato com o gás no fim da compressão); o Método mais eficiente: utilizando serpentinas para a troca de calor da água, através do circulamento da água em pressão na serpentina, sendo em seguida resfriada novamente em um reservatório. Parecido com o sistema radiador de um carro.

Resfriamento a AR o Utilizado em compressores de pequeno e médio porte, geralmente em instalações ao ar livre ou aonde o calor pode ser retirado facilmente das dependências;

Circulação: Quando os cilindros e cabeçotes são aletados a fim de proporcionar maior troca de calor, o que é feito por circulação do ar ambiente e com o auxilio de hélices nas polias de transmissão.

Ventilação forçada: Quando ocasionada por meio de ventoinha, obrigando ao ar a circular no interior do compressor, utilizando um sensor de temperatura.

Material Fornecido por: Prof. NascimentoPágina 12 Digitado por: Watanabe

MATÉRIA PARA AV1

Refrigeração Posterior

Localizado entre a saída do compressor e o reservatório, pelo fato que o ar comprimido na saída atinge sua maior temperatura;

Permite retirada de 75% à 90% do vapor de água contido no ar.

Reservatórios de AC

Armazenar AC; Resfriar o ar auxiliando a eliminação do condensado;

Compensar as flutuações em todo o sistema de distribuição;

Estabilizar o fluxo de ar;

Controlar as marchas do compressor;

Fim da matéria da AV1

Comentários