Compressores
Por: ricardotozzip • 19/5/2015 • Relatório de pesquisa • 2.675 Palavras (11 Páginas) • 1.284 Visualizações
- Introdução
Compressores são máquinas presentes em vários locais de trabalho, desde a borracharia até a indústria petroquímica, inclusive aplicações hospitalares e odontológicas. São máquinas térmicas geradoras, isto é, transmitem energia ao fluido a partir de energia mecânica (potência de eixo), com o objetivo de comprimi-lo a uma determinada pressão requisitada, podendo ou não acumular o fluido comprimido em um reservatório. Na maior parte dos casos, este fluido comprimido é o ar.
De maneira geral, os compressores podem ser classificados como de deslocamento positivo (volumétricos ou a pistão) ou como dinâmicos (fluxo). É importante para um engenheiro para um engenheiro saber a distinção e a especificação entre os diversos tipos existentes.
Pressão, vazão e rendimento são os parâmetros mais importantes a serrem testados na recepção de um compressor. Este relatório cita e explica os diversos tipos de compressores, além de relatar o ensaio de recepção realizado no Laboratório de Máquinas Térmicas da UNIFEI.
- Objetivos
Este ensaio tem o objetivo de obter medidas para a verificação das especificações do compressor: pressão, vazão e rendimento. Além disso, tem o objetivo de ampliar o conhecimento quanto aos tipos de compressores e suas finalidades, bem como sua operação e funcionamento.
- Desenvolvimento Teórico
5.1 Classificação de Compressores
Classifica-se os compressores de acordo com o seu princípio de trabalho em:
5.1.1 – Compressores Dinâmicos (Fluxo)
Estes são divididos em dois grupos: centrífugos (radiais) e axiais.
Os primeiros são caracterizados por terem a trajetória do gás escoando perpendicularmente ao rotor. O fluido é admitido pelo centro do rotor, o qual é composto por várias pás, as quais forçam o fluido para a periferia através da força centrífuga. Caracterizam-se por serem compressores de grandes vazões e pressões relativamente baixas, de forma que geralmente são utilizados múltiplos estágios.
[pic 1]
Figura 1 – Compressor Centrífugo
Os compressores caracterizam-se por terem o escoamento do fluido paralelamente ao eixo do rotor. O fluidos passa pelas pás rotativas do rotor e estacionárias do estator alternadamente, ao passar pelo estator sua pressão estática aumenta. Este tipo de compressor possui maior vazão do que os radias, contudo, menor pressão, por isso, também é utilizado em múltiplos estágios.
[pic 2]
Figura 2 – Compressor Axial
5.1.2 – Compressores de Deslocamento Positivo (Volumétricos ou a Pistão)
Os compressores de deslocamento positivo podem ser divididos em dois grupos: alternativos e rotativos.
Os compressores de deslocamento positivo alternativos podem ser classificados em vários tipos, os mais comuns são o tipo simples efeito (tronco) e duplo efeito (cruzeta). Já os tipos de compressores de deslocamento positivo rotativo mais comuns são: parafuso e palheta.
Para se classificar um compressor, pode-se analisar:
- Número de Cilindros: compressores de êmbolo são classificados como monocilíndricos ou policilíndricos.
- Número de Estágios: relaciona-se ao número de compressões sofridas pela fluido. A finalidade principal de aumentar o número de estágios de um compressor é aproximar a operação de compressão de uma transformação isotérmica (ideal), pois esta consome menos trabalho.
- Disposição dos Cilindros: compressores de simples efeito podem ter seus cilindros dispostos em: vertical, tipo V, tipo W, cilindros horizontais opostos, etc. Já os duplo efeito: em linha, tipo L, tipo V, tipo W, etc.
- Refrigeração: podem ser refrigerados direta ou indiretamente.
O resfriamento direto é feito através do ar ambiente, logo, faz-se aletas na estrutura externa do cilindro a fim aumentar a superfície de contato, aumentando assim as trocas de calor.
O resfriamento indireto consiste em fazer circular água através de cavidades situadas no bloco do compressor. Este tipo de resfriamento é mais eficiente do que o direto.
O intercooler é uma refrigeração realizada entre dois estágios de um compressor e o aftercooler é posterior ao processo da compressão do último estágio.
- Válvulas: podem ser automáticas os comandadas. As mais comuns são as automáticas, sua abertura se dá por diferença de pressão e seu fechamento por atuação de mola. Válvulas comandadas são utilizadas somente quando o fluido de trabalho é corrosivo (indústria petroquímica).
- Sistema de Lubrificação: há quatro tipos de sistema de lubrificação: salpico, gravidade, forçada e injeção. Devido à sua importância, mais explicações serão dadas no item 5.6.
- Sistema de Transmissão: por correias, acoplamento direto.
O compressor ensaiado é de deslocamento positivo alternativo tipo tronco, dois cilindros, dois estágios, dispostos em V, refrigeração direta, válvulas automáticas, lubrificação por salpico e transmissão por correias.
5.2 – Componentes Básicos de um Compressor Alternativo[pic 3]
- Cabeçote: fecha a parte de cima do cilindro e suporta as válvulas.
- Cilindro: serve como guia do êmbolo e como compartimento de compressão
- Êmbolo: sua finalidade é de comprimir o ar no cilindro.
- Biela: tem por objetivo transmitir as forças da arvore para o êmbolo, transformando o movimento circular em linear.
- Manivela: gira junto com a árvore e transmite movimento para a biela
- Árvore de manivelas: transmite o torque de um meio externo para o conjunto biela manivela.
- Cárter: faz a cobertura da parte inferior do compressor e funciona como reservatório de óleo.
Figura 3 – Componentes
VA - Válvula de admissão: regula a entrada de fluido
VD – Válvula de descarga: regula a descarga de fluido
PMS - Ponto Morto Superior: ponto mais alto atingido pelo êmbolo
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