MÁQUINAS HIDRÁULICAS - kaiohdutra.files.wordpress.com · O consumo específico é um fator...
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Compressores◦Amplitude de aplicação de compressores:◦ Pistão: possuem uma grande área de aplicação,
podendo apresentar grande pressões de descarga emoderadas vazões;
◦ Parafusos: Pressões e vazões moderadas;
◦ Palhetas: Baixas pressões e vazões moderadas;
◦ Lóbulos: Baixíssimas pressões e moderadas vazões;
◦ Centrífugos: Elevada pressões e vazões;
◦ Axiais: Elevadas vazões e pressões moderadas.
Prof.: Kaio Dutra
Compressores◦ Consumo específico:◦ Trata-se da potência necessária por unidade de
vazão admitida no compressor;
◦ O consumo específico é um fator importante paraa escolha de um compressor, valores em torno de7 cv/m³/min são considerados adequados parauma boa escolha do compressor. Valores abaixodeste patamar são obtidos em compressões demeio e grande porte;
◦ Normalmente compressores resfriados a arpossuem consumo específico 3 a 5% superior aodos resfriados a água.
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Compressores◦Descarga Livre Efetiva (DLE - 𝑄𝐷𝐿𝐸):◦ Trata-se da quantidade de ar livre descarregada por
um compressor.
◦Descarga Livre Padrão (DLP - 𝑄𝐷𝐿𝑃):◦ Trata-se da quantidade de ar livre descarregada por
um compressor, corrigida para as condições naadmissão;
◦ Para transformar a DLP em DLE basta dividirpera razão de compressão (R) do equipamento.
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𝑸𝑫𝑳𝑬 =𝑸𝑫𝑳𝑷
𝑹
𝑅 =𝑃𝑑𝑃𝑎
Onde:Pd – Pressão de descargaPa – Pressão de admissão
Exemplo 1◦Calcule a descarga de ar correspondente a 5m³ de DLP.Sabendo que o compressor descarrega a uma pressão de7atm manométricos.
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Linhas de ar Comprimido◦ Previsão de consumo de ar comprimido:◦ Para determinar o consumo de ar é necessário
conhecer os equipamentos consumidores de ar dainstalação, cada equipamento demanda de umaquantidade específica de ar, estes valores podemser encontrados nos catálogos de fabricantes.
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Linhas de ar Comprimido◦ Previsão de consumo de ar comprimido:◦ No caso de cilindro pneumáticos pode-se calcular
o consumo de ar pelas fórmulas:
◦ Cilindro de ação simples:
◦ Cilindro de dupla ação:
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Linhas de ar Comprimido◦ Previsão de consumo de ar comprimido:◦ No cálculo do consumo de ar dos equipamento é
necessário determinar o fator de utilização domesmo, pois há equipamentos que operaminiterruptamente, outros que operamintermitentemente ou esporadicamente.
◦ O fator de utilização pode variar conforme aatividade do estabelecimento, mas existem algunsvalores de referência.
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Linhas de ar Comprimido◦Diâmetro das Tubulações:◦ Existem vários métodos para determinação do diâmetros de tubulações de ar
comprimido, basicamente todos dependem da vazão de operação na linha e levamem consideração a perda de carga, segue alguns métodos:
◦ Método das velocidades;
◦ Tabela de perda de carga;
◦ Nomograma de cálculo;
◦ Ábaco da Atlas Copco;
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Linhas de ar Comprimido◦Diâmetro das Tubulações: Método
das velocidades.◦ Neste método utiliza a avaliação da
velocidade na tubulação seguindo osseguintes parâmetros:
◦ Tubulações principais: 6 a 8 m/s;
◦ Tubulações secundárias: 8 a 10 m/s.
◦ Perdas de carga:
◦ V=8m/s – 1,5 %;
◦ V=15m/s – 6%.
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Os valores no corpo da tabela representam a DLE na linha em m³/min, com ele e a velocidade escolhida é possível determinar o diâmetro da tubulação
Linhas de ar Comprimido◦Diâmetro das Tubulações: Tabela de perda
de carga.◦ Este método consiste na escolha do diâmetro da
tubulação pela perda de carga associada.
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Linhas de ar Comprimido
◦Diâmetro das Tubulações:Nomograma de cálculo.◦ Para utilizar o namograma é
necessário entrar com o comprimentoda tubulação e a vazão para encontrarum ponto no Eixo 1, com isso bastaconhecer a pressão de operação dalinha para encontrar o diâmetro datubulação.
◦ Com o namograma também é possíveldeterminar a perda de carga,utilizando o Eixo 2.
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Linhas de ar Comprimido
◦Diâmetro das Tubulações: Ábacoda Atlas Copco.◦ No ábaco desenvolvido pela Atlas
Copco é possível determinar odiâmetro da tubulação juntamentecom a perda de carga associada.Primeiramente deve-se entrar com avazão e a pressão na linha eposteriormente com o comprimentoda linha. O diâmetro é encontrandoavaliando a perda sua perda de carga.
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Linhas de ar Comprimido◦ Calculando a perda de carga:◦ É possível calcular a perada de carga para linhas de
ar comprimido utilizando os métodos dedeterminação de diâmetro, porém é importanteressaltar que o comprimento da tubulação deve serajustado para o comprimento virtual (comprimentoreal + comprimento equivalente das perdas de cargalocalizadas). Existem várias tabelas para conversãodas perdas de carga localizadas, segue uma delas:
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Linhas de ar Comprimido◦ Calculando a perda de carga:◦ Utilizando o comprimento virtual também é possível
calcular a perda de carga com a seguinte formula daAtlas Copco:
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Onde:𝑞𝑐= vazão DLE (m³/min);𝑙= Comprimento virtual da tubulação (m);𝑑=Diâmetro (mm);𝑝=Pressão absoluta (Bar).
Linhas de ar Comprimido◦Reservatório de ar comprimido:◦ Possui a função de armazenar o ar para evitar a
operação contínua do compressor, no caso decompressores com vazão pulsante, este normaliza avazão para consumo na rede.
◦ No reservatório o ar também é resfriado e seco,evitando excesso de umidade na linha de ar.
◦ Todos os reservatórios devem contem válvula dealívio e purgadores de água.
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Linhas de ar Comprimido◦ Reservatório de ar comprimido:◦ Calculo da capacidade do reservatório, recomendação de
fabricantes:
◦ Para compressores de pistão:
◦ Volume do reservatório = 20% da vazão total do sistema medidaem m³/min.
◦ Para compressores rotativos:
◦ Volume do reservatório = 10% da vazão total do sistema medidaem m³/min.
◦ Os valores acima servem somente como referência, muitosfabricantes utilizam 30% da vazão, mas nada impede de usarum reservatório maior ou menor a depender do consumo daunidade.
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Linhas de ar Comprimido◦ Reservatório de ar comprimido:◦ Existem outras recomendações para o cálculo de reservatório,
segue:
◦ Reservatório para quase unicamente tranquilizar o arfornecido de modo intermitente pelo compressor:
◦ Instalações importantes:
◦ Compressores rotativos:
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Exemplo 1◦Determine o diâmetro a perda de carga e a capacidade doreservatório de um compressão alternativo operando a umavazão aspirada de 0,1 m³/s, pressão de operação de 6bar eum comprimento virtual de 120 metros. Compare osmétodos da velocidade, tabela de perda de carga,namograma e o gráfico da Atlas Copco.
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