Manual de ar comprimido

Manual de ar comprimido

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Compreender as necessidades do mercado e traduzi-las em produtos e serviços inovadores, reconhecidos pela sua qualidade e desempenho, tem sido um processo permanente na história da Metalplan.

Sªo exemplos desse pioneirismo o lançamento, hÆ quinze anos, do primeiro purgador eletrônico do Brasil, assim como, hÆ trŒs anos, do primeiro purgador eletrônico temporizado digital do mundo.

O empenho contínuo para entregar aos usuÆrios soluçıes que representam o mÆximo de economia, sob todos os aspectos, estÆ resumido em nossa missªo, de forma simples e objetiva:

Fornecer aos nossos clientes soluçıes competitivas em matØria de energia e fluídos

Esse Manual Ø um testemunho dos nossos valores e do nosso comprometimento pela difusªo das melhores prÆticas envolvendo o uso racional do ar comprimido.

Boa leitura.

PREFCIO07
E POR FALAR EM ENERGIA09
• Vazamento de ar comprimido10
• Perda da carga (queda de pressªo)1
• Temperatura de admissªo do ar12
OS EQUIPAMENTOS DE UM SISTEMA DE AR COMPRIMIDO13
GERAO DE AR COMPRIMIDO14
• A sala dos compressores14
• O compressor de ar15
• Quantidade de compressores17
TRATAMENTO DE AR COMPRIMIDO19
• Norma ISO-8573-120
OS COMPONENTES DE UM SISTEMA DE TRATAMENTO DE AR COMPRIMIDO24
• O resfriador-posterior24
• O filtro de ar comprimido25
• O secador de ar comprimido30
• O secador por refrigeraçªo31
• O secador por adsorçªo3
ARMAZENAMENTO DE AR COMPRIMIDO37
• Para compressores de pistªo37
• Para compressores rotativos37
DISTRIBUIO DE AR COMPRIMIDO39
LINHA DE PRODUTOS41
• Total Pack42
• Rotor Plus4
• Energy45
• Sinergy45
• Titan46
• Air Point46
• E-plexus46
• Hyperfilter47
• Cronomatic / Acquamatic47
• Turbo Air47
• Hospital Air47
• Polar48
• Nitromax48
• Subzero48
INSTITUCIONAL49

ÍNDICE BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................ 50

06 // MANUAL DE AR COMPRIMIDO 06 // MANUAL DE AR COMPRIMIDO

MANUAL DE AR COMPRIMIDO // 07

Conforme as exigŒncias dos usuÆrios evoluem, altera-se o conceito de eficiŒncia de um sistema de ar comprimido.

Em poucos anos, as preocupaçıes com produtividade e qualidade expandiram-se para a racionalizaçªo do consumo de energia e atingiram o estÆ- gio em que se encontram muitas empresas, focado na busca pelo menor custo total de propriedade (CTP), o qual propıe equacionar todas as variÆveis relativas à posse e controle de um sistema de ar comprimido, quais sejam: aquisiçªo, instalaçªo, operaçªo e manutençªo.

Num período de trabalho de cerca de dez anos, o custo total de propriedade de um sistema de ar comprimido terÆ respeitado as seguintes proporçıes aproximadas:

Nesse período, esse sistema poderÆ ter operado continuamente por atØ 80 mil horas. A título de comparaçªo, um automóvel, nesses mesmos dez anos, nªo terÆ rodado mais do que 10 mil horas, em mØdia.

No entanto, nossa proposta Ø avançar um passo adiante nessa trajetória e considerar, alØm do CTP, outros dois aspectos freqüentemente marginalizados nos projetos de um sistema de ar comprimido: a integridade física de pessoas e ativos e o respeito ao meio-ambiente.

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Quando destacamos a questªo da segurança e da integridade física das pessoas e do patrimônio que interagem direta ou indiretamente com um sistema de ar comprimido, estamos reforçando o princípio de que o usuÆrio deverÆ estar atento para que todas as exigŒncias legais, bem como aquelas ditadas pelo bom senso, sejam cumpridas. Normas de projeto, fabricaçªo e testes de equipamentos e instalaçıes devem ser respeitadas. Nos casos onde a legislaçªo for omissa, as melhores prÆticas deverªo ser aplicadas.

Com relaçªo ao meio-ambiente, um sistema de ar comprimido eficiente e consciente Ø aquele que produz o menor nível possível de poluiçªo e contaminaçªo capazes de afetar a natureza.

A combinaçªo equilibrada de todos esses parâmetros Ø um dos objetivos desse Manual, fornecendo subsídios atualizados para a tomada das decisıes corretas por parte dos usuÆrios de ar comprimido.

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O ar comprimido Ø uma importante forma de energia, insubstituível em diversas aplicaçıes e resultado da compressªo do ar ambiente (atmosfØrico), cuja composiçªo Ø uma mistura de oxigŒnio (~20,5%), nitrogŒnio (~79%) e alguns gases raros.

Atualmente, cerca de 5 bilhıes de toneladas de ar sªo comprimidas por ano em todo o planeta. gerando um consumo de 400 bilhıes de kWh a um custo de 20 bilhıes de dólares.

Sªo nœmeros astronômicos, que provocam um grande impacto no meioambiente, mas que poderiam ser substancialmente reduzidos com medidas racionais.

Na indœstrias, um metro cœbico de ar à pressªo de 7 barg custa em torno de meio centavo de dólar (1,0 m‡ ar ~ US$ 0,005) apenas em energia.

Em funçªo das perdas decorrentes da transformaçªo de energia, o ar comprimido (energia pneumÆtica) pode custar de sete a dez vezes mais do que a energia elØtrica para uma aplicaçªo similar, embora isso seja normalmente compensado pelas vantagens de flexibilidade, conveniŒncia e segurança apresentadas pela energia pneumÆtica.

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Entretanto, procure sempre verificar se o ar comprimido Ø realmente necessÆrio para aquela tarefa particular ou se pode ser substituído pela eletricidade.

O importante Ø ter em mente que o consumo racional do ar comprimido deve ser uma preocupaçªo constante entre os usuÆrios.

As tabelas das próximas pÆginas relacionam e quantificam as perdas de energia usualmente verificadas num sistema de ar comprimido.

Vazamento de ar comprimido

Todos os sistemas de ar comprimido tŒm vazamentos e sªo comuns perdas de atØ 40% de todo o ar comprimido produzido.

Portanto, identificar, eliminar e reduzir os vazamentos de ar comprimido Ø uma das maneiras mais simples e eficientes de economizar a energia necessÆria para a compressªo.

VÆlvulas, tubos, mangueiras e conexıes mal vedados, corroídos, furados e sem manutençªo sªo responsÆveis por vazamentos de enormes proporçıes num sistema pneumÆtico.

Um mØtodo simples para estabelecer a grandeza dessas perdas Ø interromper o consumo de todo o ar comprimido do sistema, mantendo os compressores em operaçªo.

Com isso, a pressªo na rede chegarÆ ao seu limite mÆximo. Dependendo do tipo de controle de cada compressor, eles deveriam desligar-se ou entrar em alívio, pois nªo haveria consumo de ar.

Se existirem vazamentos, a pressªo na rede cairÆ e os compressores (total ou parcialmente) voltarªo a comprimir. Medindo-se os tempos carga/alívio dos mesmos e sabendo-se sua vazªo efetiva, pode-se deduzir a magnitude total dos vazamentos.

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Vazamento atravØs de diferentes orifícios x custo energØtico

Perda de carga (queda de pressªo)

AlØm da reduçªo da pressªo do ar comprimido provocada por uma rede de distribuiçªo inadequada (diâmetro da tubulaçªo inferior ao necessÆrio, layout incorreto da tubulaçªo, curvas e conexıes em excesso, etc.), um sistema de ar comprimido tambØm pode estar operando numa pressªo muito superior à exigida pela aplicaçªo.

O cÆlculo correto das redes de distribuiçªo principal e secundÆrias, a manutençªo (substituiçªo) periódica de elementos filtrantes saturados, a regulagem precisa da pressªo de cada ponto de consumo, a escolha de componentes e acessórios com menor restriçªo ao fluxo de ar, bem como a seleçªo correta do compressor em funçªo das necessidades de pressªo do sistema, poderªo contribuir de forma fundamental para a reduçªo do consumo de energia associado à perda de carga.

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A tabela abaixo apresenta alguns custos com a queda de pressªo

P bar (psi)0,07 (1)0,14 (2)0,07 (1)0,14 (2)0,07 (1)0,14 (2)

Temperatura de admissªo do ar

A elevaçªo da temperatura ambiente diminui a densidade do ar, provocando uma reduçªo da massa aspirada pelo compressor. Em conseqüŒncia, a eficiŒncia do compressor fica comprometida.

Dessa forma, recomenda-se a instalaçªo de dutos na tomada de ar do compressor para permitir a sucçªo de ar ambiente fresco oriundo da parte externa das instalaçıes.

Admite-se que uma reduçªo de 3°C na temperatura de admissªo do ar ambiente pelo compressor implica numa economia de energia de 1%.

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A figura a seguir ilustra um sistema de ar comprimido típico, com os equipamentos habitualmente necessÆrios para o fornecimento confiÆvel de ar comprimido de qualidade.

Na realidade, a quantidade e o tipo de cada equipamento utilizado Ø funçªo da aplicaçªo do ar comprimido.

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