AR COMPRIMIDO

37.0  AR COMPRIMIDO

Compressores são maquinas projetadas para comprimir ar ou gases de uma pressão inicial de entrada para uma pressão de descarga mais elevada. Quanto menor a temperatura do ar aspirado, maior o rendimento da unidade compressora. O ar nas condições normais apresenta 15ºC temperatura, 1,033Kg/cm² de pressão absoluta e humidade relativa 36%.

37.1 O ar comprimido é o produto gerado por, compressores que são máquinas projetadas para comprimir ar ou gases.

37.2 Separadores de umidade, são dispositivos para recolher a humidade  precipitada do ar ou gás durante o processo de resfriamento.

37.3 Ar livre é o ar nas condições normais atmosférica; devido a altitude, temperatura e pressão barométrica varia de localidade e de período do dia: termo esse que portanto não significa ar sempre nas mesmas condições.

37.4 Condições normais do ar se compreende a 68ºF, pressão de 14,7 lb/pol² e com umidade relativa de 36%.

37.5 O sistema de distribuição de ar pode ser dividido em, centralizado e unitário.

37.6 A tomada de ar para o compressor deve ser localizada onde o ar é; limpo para evitar desgaste prematuro; para evitar dificuldades com água e frio para aumentar a sua capacidade; livre de gases corrosivos e seco para evitar a dificuldade com agua.

37.7 A tubulação de tomada de ar deve ser curta, de DN adequado e livre de curvas.

37.8 A condensação da linha deve ser reduzida ao mínimo para evitar golpe de aríete, estragos nas ferramentas e controles pneumáticos.

37.9 AR COMPRIMIDO COMPRIMENTO EQUIVALENTE DE VALVULAS, CONEXÕES

TABELA - XXX              COMPRIMENTO EQUIVALENTE EM m

ACESSORIO	COMPRIMENTO EQUIVALENTE EM METROS
	1”	11/2”	2”	3”	4”	5”	6”
VALVULA DE SEDE	3 - 6	6 -10	7 -15	10 -25	15 -30	20 -50	25 - 60
VALVULA DE DIAFRAGMA	1,20	2,0	3,0	4,5	6	8	10
VALVULA GAVETA	0,3	0,5	0,7	1,0	1,5	2,0	2,5
COTOVELO 90º	1,5	2,5	3,5	5	7	10	15
CURVA 90º R=DN	0,3	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5
CURVA 90º R=2DN	0,15	0,25	0,3	0,5	0,8	1,0	1,5
TE RETO	2	3	4	7	10	15	20
REDUÇÃO	0,5	0,7	1,0	2,0	2,5	3,5	4,0

37.10 TABELA-XXX FERRAMENTAS PNEUMATICAS CONSUMO DE AR COMPRIMIDO

DESCRIÇÃO

CONSUMO pés³/min

ESMERILHADEIRA REBOLOS        DN 6” E  8”                                  REBOLOS        DN 2” E 21/2”                                  PONTAS MONTADAS E FREZAS LIXADEIRAS DISCO DE DN 9” SOCADORES E FUNDIÇÃO                                             CILINDROS DE 1’ x 4”                                             CILINDROS DE 11/4” X 5”                                             CILINDROS DE 11/2” X 6” REBARBADORES DE 5 A 6,5 Kg PESO                                     1 A 2    Kg PESO APERTADDORES DE POLIAS ATÉ 5/16”       4Kg                                                  DE 1//2” A ¾” 9Kg PINTURA COM PISTOLA FURADEIRA E PERCUSSÃO REBITADORES                         REBITES DE 3/32” A 1/8” DIÂMETRO                         PESADOS DE 9 A 11 Kg FURADEIRAS ROTATIVAS                         ATÉ ¼” PESANDO 0,5 Kg A 2,0 Kg                         DE ¼” A ¾” PESANDO 3 Kg A 4 Kg                         DE ½” A ¾” PESANDO 4 Kg A 7 Kg                         DE 7/8” A 1’ pesando 12 kG FURADEIRA PARA MADEIRA COM PESO DE 7 Kg      40

50 14 – 20 18 55 25 28 39 28 – 30 12 20 30 2 – 20 40 – 50 12 35 18 – 20 20 – 40 70 80

  37.11  ABACO PARA CALCULO DAS LINHAS DE AR COMPRIMIDO

           COMPRIMENTO DA TUBULAÇÃO EM METRO

1  2  3  4  5  6  10  20  50  60  100  200  500  600  1000  2000

     0,001   0,002    0,005     0,001  0,002      0,005    0,1    0,2         0,5     1     2    5  7    10    15

QUEDA DE PRESSÃO NO TUBO  Kg/cm²                                                                   pressão inicial Kg/cm²

Damos a seguir exemplo pratico para a utilização do abaco:

a)     Partindo de um compressor com vazão de ar em 10m³/min, e na pressão de 8Kg/cm².

b)    Tubulação de diâmetro interno 70mm com comprimento de 165,1m.

c)     Computamos as perdas de carga; comprimento de tubulação 15m, um te de 6m, uma válvula diafragma de 4m, uma válvula gaveta de 0,9m, e dois cotovelos com 9m., valores obtidos por aproximação.

d)    A somatória do comprimento de tubulação e dos efeitos da perda de carga resultam em um comprimento virtual de 200m , valor que se deve entrar no ábaco.

e)     Fazendo as operações na ordem indicada pelas setas no ábaco e determinadas as interseções, obtemos uma queda de pressão e 0,1Kg/cm², que está dentro do limite de queda de pressão que é de 0,3Kg/cm².

37.12 CALCULO DO DIAMETRO DN

A linha de ar comprimido é o elo de ligação entre a unidade compressora e os pontos consumidores, e assim merece toda atenção quanto ao seu dimensionamento, para se obter o melhor aproveitamento.

Dois itens importantes que deverão ser verificados quanto ao dimencionamento da linha, são a velocidade e a perda de carga.

E assim, somos conduzidos a dois métodos diferentes de dimencionamento, que serão apreciados no seguir:

37.12.1 Diâmetro a tubulação pela velocidade

37.12.2 Diâmetro da tubulação por perda de carga

Exemplo: a vazão solicita é de 11.000 Nm³/h

                  A pressão na máquina consumidora de ar comprimido é de 4bar

                  A pressão de saída do compressor é de 5bar

                  A velocidade recomendada para tubulações e ar comprimido é       de  8 a 10 m/seg.

Q =  Nm³  x  1,03    x   273 +T

          H       1,03 + P      273

Onde: P = pressão absoluta

            T = 273 + ºC

            Q = vazão nas condições de escoamento

Aplicando a formula encontramos Q= 2.349 m³/seg – 3.600 seg

Portanto Q= 0,652 m³/seg, arbitramos pela velocidade de 10m/seg.

0,652 _ 10 = 0,0652 m² de área de passagem

Onde encontramos a área de passagem mais ideal de , 0,07068 que corresponde a área de um tubo com DN de 12”

AR COMPRIMIDO CALCULO DO DN

                          Q

DN = 14,56

                        RV

Onde: DN = diâmetro interno do tubo em cm

              Q = vazão normal em m³/min.

              V = velocidade do fluido em m/seg   normalmente entre 8,0 a 10,0

                                                                     P2  

              R = relação de compressão =

                                                                     P1

              P1= pressão atmosférica em Kg/cm² absoluta

              P2 [ pressão de trabalho em Kg/cm² absoluta

PURGADOR PARA AR COMPRIMIDO

Modelo de uma especificação técnica

PURGADOR PARA AR COMPRIMIDO

TAG’ Nº                                                     QUAN.

Tipo:  Boia

Serviço: drenagem de condensado em tubulação de ar comprimido

Materiais

Corpo e Tampa: ASTM A.278

Guarnição da tampa:

Guarnição da sede:    cobre

Suporte da alavanca e eixo : AISI 304

Sede :   AISI 304

Parafuso cabeça redonda : Latão

Parafusos : aço carbono

Boia : AISI 304

Pressão máxima de trabalho : 14 bar

Temperatura máxima : 232ºC

Extremidades: roscadas NPT.F

Classe de pressão : 150#

PURGADOR PARA AR COMPRIMIDO

TAG’S Nº                                              QUAN...

Tipo : termodinâmico

Serviço : drenagem de condensado em tubulações de ar comprimido

Materiais

Corpo, tampa e disco : AISI 420 F

Extremidades : roscadas NPT.F

Posição de uso: horizontal

Pressão máxima de trabalho: 42 bar

Pressão mínima de trabalho: 0,25bar

Temperatura máxima 232ºC

Classe de pressão : 150#

REGULADORES PARA AR COMPRIMIDO

TAG’S Nº                                     QUAN.

Tipo: diafragma/alivio

Serviço:

CARACTERISTICAS TÉCNICAS

Orifício :  ¼” rosca NPT.F

Filtro: 5 a 50 microns

Copo : 190 cm³

Orifício para manômetro: 2 de ¼”NPT.F

Fixação : standard

Dreno : automático

Trava : integral com botão de ajuste

CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO

Ambiente : industrial

Temperatura : ambiente

Funcionamento: 18h/d

Pressão máxima de entrada de ar: 7 bar efetiva

MATERIAL DE CONSTRUÇÃO

Corpo : ZAMAC

Copo : policarbonato transparente

Elemento filtrante : bronze sintetizado

Válvula : latão

Elastômero : neoprene e buna N

FLUIDO (S)       AR COMPRIMIDO

TEMP.  ºc

CORROSÃO ADMISSIVEL

CLASSE DE PRES 150   Lbs.

FOL 1/1

EXTREMIDADES :Rosca NPT.F

FIGURA ILUSTRADA

1 - DESCRIÇÃO

2- REFERENCIA:

3- MATERIAIS Corpo, Tampa e Disco

ASTM

ALTERNATIVA

AISI 420F

4- CARACTERISITCAS Pressão máxima de trabalho Pressão mínima de trabalho Posição de uso

42 bar

0,25 bar

horizontal

5- TESTES Corpo Vedação

bar

6-INSPEÇÃO CONFORME NORMAS     Roteiro anexo

60

60

7- LISTA PARA COMPRA

TAG’S    Nº

DN mm

UNID.   pçs

QUANTIDADE

PESO      Kg

CUSTO PARA COMPRAS

UNITÁRIO

TOTAL

OBS:

Rev1

Rev2

Rev3

Rev4

PIENAI CURSO DE TUBULAÇÃO INDUSTRIAL

PRINCIPIOS GERAIS

Na distribuição de ar comprimido o projetista deve ocupar-se em:

a)     Aplicar o já mencionado nos itens tubulações

b)    Prever as prováveis absorção, pulsação, dilatação e vibração

c)     Obter a menor perda de carga possível entre os reservatórios e os pontos de consumo

d)    Instalar os reservatórios junto aos pontos de consumo quando as linhas forem longas

e)     A drenagem de condensado equipando as linhas com purgadores

f)      Instalar separador de condensado nas linhas principais

g)     Os separadores devem ter um volume mínimo de 3% ao volume da linha que está instalado

h)    As linhas horizontais condutoras de condensado deverão ter caimento de 0,2% no sentido do fluxo, não admitir a formação de bolsa em nenhuma hipótese.

i)       Que a resistência a pressão da linha seja maior que a pressão de trabalho do compressor

j)       Evitar linhas longas e de pequeno DN

k)     Não admitir perdas de carga maiores que 0,2 Kg/cm²

l)       Projetar linhas em forma de anel ( loops system ) entre os consumidores para evitar perdas de pressão ( carga )

m)  Evitar caimentos maiores que 0,5% a 1% das linhas no sentido do fluxo

n)    Evitar ao máximo a entrada e condensado nos equipamentos

o)    No dimensionamento das linhas principais prever futuras expansões

p)    Nas linhas principais quando necessário bloqueio recomenda se usar válvulas gaveta

q)    Nas tomadas de ar comprimido recomenda se a instalação de válvulas do tipo macho, diafragma e esfera, para evitar vazamentos

Adotar o valor limite de queda de pressão de 0,3 Kg/cm² para utilização em industriais de caráter fixo, e de 0,5 Kg/cm², quando em instalações de pedreiras e minas. Estes valores são considerados no ponto de utilização.

AR COMPRIMIDO DE INSTRUMENTAÇÃO

As linhas de ar comprimido para instrumentação, exigem cuidados especiais, porque alimentam sensores, controladores de temperatura, que trabalham com ar totalmente isento de impurezas, umidade ou vestígios de lubrificantes.

Além dos acessórios normalmente usados, as linhas de ar de instrumentação, tem filtros de óleo e secadores de vapor de agua e filtros de secagem

Para evitar o problema dos resíduos de óleo provenientes do compressor, insta-la se um sistema próprio para instrumentação, em casos onde o consumo justifica uma unidade em particular.