Slide Pneumatica- Cenfim
-
Upload
sergio-monteiro -
Category
Documents
-
view
35 -
download
1
description
Transcript of Slide Pneumatica- Cenfim
-
09-03-2012
1
AR COMPRIMIDOAR COMPRIMIDO
TCNICA E CARACTERSTICASTCNICA E CARACTERSTICAS
O QUE A ENERGIA ?
A energia : a capacidade de realizar trabalho
O Ar comprimido uma forma de energia de ampla utilizao
NomeadamenteNomeadamenteAplicaes de Accionamento e Controlo.
ComCom asas vantagensvantagens facilmente conduzido, os equipamentos so leves ecompactos no existe risco de incndio, no poluente.
AA contrapartidacontrapartida parapara asas vantagensvantagens o alto custo a maior parte da energia gasta para acompresso perdida na forma de calor e o trabalho tilque o ar pode fornecer muito pequeno em relao energia gasta.
Ar comprimido ...... energia sob a forma de presso... ar atmosfrico comprimido... uma mistura de gases
O que o ar comprimido ?
CentralRede distribuio / transformao
Utilizador
Utilizador
Rede de distribuio
Tratamento do ar
Central compressora
Necessidades do ar comprimido
As necessidades so definidas pela qualidade do ar,pela quantidade e pelo nvel de presso necessriapara os usurios finais no seu sistema.
Qualidade Aplicaes
Ar Industrial Ferramentas, limpeza, servio geral
Ar instrumentaoLaboratrios, Pistolas de tinta, Controlo
pneumtico
Ar de
processamentoIndustria Alimentar, Industria Farmacutica
Ar de RespiraoSistemas de ar em hospitais, ar para
mergulho
Vantagens e Desvantagens
da Pneumtica
Comparativamente hidrulica a pneumtica sem duvida o elemento mais simples, de maiorrendimento e de menor custo que pode serutilizada na soluo de muitos problemas deautomao .
Vantagens da Pneumtica
-
09-03-2012
2
Desvantagens da Pneumtica
AR COMPRIMIDO ar atmosfrico sob presso Isso significa energia armazenada no ar.
Quando este ar expandido, a energia nele contida libertada possibilitando a realizao de trabalho.
presso (energia)
ExpansoTrabalho
F=p.A
Energia sob forma de presso
O volume do ar atmosfrico diminuina razo inversa da respectivapresso absoluta.(temperatura constante, sem ter emconsiderao a humidade no ar)
Presso trabalho7 bar
Expanso:
Energia sob forma de presso
Presso aspiraop0 V0
Presso trabalhop1 V1
CompressoNo Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidadede presso o pascal (Pa)
a presso resultante da aplicao da fora de 1Newton (N) sobre uma superfcie de 1 metroquadrado (m2).
1 m21 Pascal (Pa) = 1 Newton (N)
1 m (A)
Presso (p) = Fora (F)rea (A)
Energia sob forma de presso
Equivalncias 100.000 Pa 1 bar
1 MPa = 10 bar
1 bar = 14,5 psi
1 bar = 1 Kg/cm
1 bar = 10 N/cm
1 mmHg = 1.334 mbar
Analise das propriedades fsicas dos gases
Caracterizam os gases : - Compressibilidade- Expansibilidade- Elasticidade
Trs propriedades
ExpansibilidadeExpansibilidade
Propriedade que os gases tm de ocupar todoo espao que lhes conferido
Propriedades dos gases
-
09-03-2012
3
Compressibilidade
Propriedade que os gases tm de diminuirde volume quando confinados num determinadoespao e sob a aco de uma fora externa.
O ar insuflado no recipiente com vlvula de reteno
Propriedades dos gases
PneumticaPneumticaPneumticaPneumticaPneumticaPneumticaPneumticaPneumtica
a propriedade que possibilita ao ar retomar ao seu volume inicial, aps deixar de estar sujeito o esforo que o havia comprimido
Retorno do embolo condio inicial depois de a fora F deixar de exercer a sua aco
Elasticidade
Propriedades dos gases
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
Compressibilidade a Temperatura Constante Compressibilidade a Temperatura Constante (Isotrmica)(Isotrmica)
321 32 VVV ==
13
12
3121
VV
VV
=
=
CteVPVPVP === 332211Lei de Boyle-Mariotte
31
1
5,11
mVbarP
=
=
Exemplo:Suponhamos que inicialmente o volume e a presso no referido recipiente seja respectivamente:
( ) 3313 5,05,131
31
mmVV ===
3311 VPVP =
barbarm
mPVV
P 315,05,1
3
3
13
13 ===
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
Compressibilidade a Temperatura Constante Compressibilidade a Temperatura Constante (Isotrmica)(Isotrmica)
??
3
3
=
=
VP
Diagramas de transformao isotrmica
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
Compressibilidade a Temperatura Compressibilidade a Temperatura Constante Constante ((Isotrmica)Isotrmica)
Recipiente com gs submetido a uma variao de temperatura
Expanso trmica a presso constanteExpanso trmica a presso constante(Isobrica)(Isobrica)
CteTV
TV
2
2
1
1==
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
Lei de Gay-Lussac
-
09-03-2012
4
Exemplo:O recipiente representado possui inicialmente um volume de 0,5m3 de gs hlio a 20C. Qual ser o volume ocupado por esse gs quando a temperatura chegar a 35C ?
Resposta:
33
1
212
1
21
2
2
1
1
875,020355,0 mCC
mTTVV
TTV
TV
TV
=
==
=
Transformao IsobricaTransformao Isobrica
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
Os diagramas caractersticos
Transformao IsobricaTransformao Isobrica
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
O mbolo fixo por um pino evitando assim o seu deslocamento e mantendo o volume constante
CteTP
TP
==
2
2
1
1
Transformao Transformao a volume constante a volume constante ((IsocricaIsocrica))
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
Lei de Gay-Lussac
Recipiente com gs submetido a uma variao de temperatura.
2
121
2
2
1
1
TTPP
TP
TP
==
Exemplo:O recipiente representado possui um volume fixo de 0,5m de gs hlio a 20C e presso de 6bar. Qual ser a presso registada no manmetro quando a temperatura chegar a 35C Resposta:
barCCbar
TTPP 5,10
20356
1
212 =
==
Transformao Transformao IsocricaIsocrica
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
Transformao Transformao IsocricaIsocrica
Os diagramas caractersticos
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
2
22
1
11
TVP
TVP
=
Transformao sem transferncia decalor ao reduzir o volume o calor no dissipado a temperatura vai aumentadocom o aumento da presso
Transformao Transformao AdiabticaAdiabtica
Propriedades Fsicas do ArPropriedades Fsicas do Ar
Lei dosGases Ideais
-
09-03-2012
5
Produo e Distribuio do Ar comprimido
S uma minoria reconhece no ar comprimido uma formade energia, e a maioria desconhece quanto custa produzirum metro cbico de ar presso de 7 bar!
... esquecendo, que h ummotor elctrico a funcionar,uma unidade compressora eum contador de energia acontabilizar... e a facturar.
Um dos objectivos principais do nosso Um dos objectivos principais do nosso estudo a transformao de uma forma estudo a transformao de uma forma de energia numa outra forma diferentede energia numa outra forma diferente
Trocar Electricidade por PressoTrocar Electricidade por Presso
A descontraco com que certos pretensostcnicos assistem a fugas de ar comprimidosem tomarem medidas para as impedir.
uma atitude inqualificvel.
Fugas de ar e o seu custo
Fugas de ar e o seu custoExemplo numa instalao com uma central compressora composta por 3 unidades de 45Kw num total de 135Kw/h
Existem 50 fugas de 1mm 5 fugas de 3mm
50 fugas de 1mm5 fugas de 3 mm24 horas/dia355 dias / anoPotncia requerida para 1mm = 0,3 KwPotncia requerida para 3mm = 3,1 KwN. Kwh : 50 x 0,3 + 5 x 3,1= 30,5KwhN. Kwh/dia : 30,5 x 24 = 732 KwhN. Kwh/ano : 732 x 355 = 259.860 kwh
Se considerar 0.10 a tarifa Kwh = 25.956
Fugas de ar e o seu custo
Verifica-se que 30,5Kwh so para compensar fugas cerca de 22,5% da capacidade energtica instalada (135Kwh)
VL = Volume fugasVR = Volume garrafapI = Presso inicialpF = Presso finalt = Tempo leitura
Exemplo:VR = 500 lpI = 9 barpF = 7 bar t = 3 min
Clculo do caudal de fugas por minuto
VR x ( pI - pF )VL =
t
D06 - 9.1DVL =500 l x ( 9 - 7 )
3 min= 333 l/min
-
09-03-2012
1
TIPOS TIPOS
DE DE
COMPRESSORESCOMPRESSORES
Compressores - transformao de energia
COMPRESSORES - So os elementos que produzemo ar comprimido. Transformam a energia mecnicaem energia pneumtica.
Smbolo CETOP Compressor
Compressores - classificao
Volumtricos
Onde o aumento de presso se faz por reduo do volume de ar
Ex. Alternativos (embolo livre), Rotativos (parafuso)
Dinmicos
Onde o aumento de presso se obtm imprimindo energiacintica ao gs, que tem um fluxo continuo, convertendoesta energia cintica em energia potencial de pressoatravs de um difusor.
Ex. Centrfugos e os Axiais
Compressor Volumtrico - Alternativo
Caudal 1 a 1000m/hPresso 1,5 a 414 barPotencia 1 a 563cv
Compressor Volumtrico - Parafuso
Compressor rotativo mais usadoconsiste :22 rotoresrotores1 macho com 4 parafusos1 fmea com 6 estrias
O ar aspirado e comprimido entre osrotores e a carcaa o leo injectadono conjunto para selar as folgas entrerotores/carcaa e para lubrificao
O volume do ar progressivamente reduzido ao longo do parafuso
Causando um aumento de pressoCaudal 50 a 5000m/hPresso 5 a 13 barPotencia 5 a 535cv
Compressor controlo do debito
Regra geral o consumo de ar no constante porque osequipamentos pneumticos no operam todos em simultneo.
Assim as flutuaes condicionam o debito real do compressore os parmetros de controlo so defendidos atravs de umdiferencial de presso.
O sistema de regulao de debito um dos pontos vitais para a economia energtica.
Diferencial elevado implica presses mnimas noreservatrio muito baixas diminuio rendimento
Diferencial baixo provoca interrupes da compressocom grande frequncia grave inconveniente elctrico emecnico
Diferencial 0,5bar 6,5/7 , 7/7,5 , 9/9,5
-
09-03-2012
2
PRA/ARRANCA
Compressor controlo do debito
Compressor Alternativo
Apenas deve ser utilizado para compressores
pequenos com potencias at 11Kw 15Cv
CARGA/VAZIO
Compressor controlo do debito
Compressor Alternativo
Por razes de segurana e economia no se deve arrancar e parar a fora
motriz a partir de 11Kw 15Cv
Vlvula Piloto
-
09-03-2012
1
Preparao do Ar Comprimido
Preparao do ar comprimido
Cada aplicao tem um grau de filtragem ideal, que devegarantir o bom funcionamento dos equipamentos utilizados.
Na pneumtica, a qualidade do ar utilizado o factor maisimportante para o bom funcionamento dos equipamentos.
O ar atmosfrico tem uma srie de impurezas e humidade.Aps a compresso, estas partculas concentram-se e somam-sea elas, partculas de leo em quantidades que variam de acordocom o tipo de compressor utilizado.
Esta mistura torna o ar imprprio para a utilizao se nohouver uma filtragem adequada.
Preparao do ar comprimido
gua ( condensada )
Partculas slidas
leo
Elementos poluentes do ar comprimido industrial
Preparao do ar comprimido
Elementos poluentes do ar comprimido industrial
gua no circuito Partculas de leo Partculas slidas
gua, Partculas Slidas, leo
Estes elementos condicionam a fiabilidade de qualquer instalao pneumtica, assim temos necessidade de :
Eliminar / reduzir a existncia de
Diminuir eventualmente a presso do ar no utilizador.
Lubrificar os rgos mveis dos aparelhos pneumticos.
Filtragem
Preparao do ar comprimido
Para correco do atrs referido em instalaes de ar comprimido antigas ou pouco exigentes efectua-se:
Instalao de redutores de presso
Colocao de pontos de purga
Instalao de filtros
Instalao de lubrificadores
F
R
L
Preparao do ar comprimido
FRL estes equipamentos so designados por unidade de tratamento de ar, contudo esto longe de resolver o problema de tratamento de ar.
Smbolo detalhado Smbolo simplificado
Filtro Redutor presso Lubrificador
-
09-03-2012
2
Preparao do ar comprimido
Serve de purga para retirar uma pequena parte doscondensados e partculas de maior dimenso tipo ferrugem.
Filtro com separador de gua com dreno manual
Filtro
Filtro
Preparao do ar comprimido
- A cuba, contm um cartucho em material poroso,- As impurezas ficam retidas no elemento filtrante,- Purga manual ou automtica.
Filtro com separador de gua com dreno manual
Filtro
Preparao do ar comprimido
Vlvula redutora de presso
Reduz a presso primria P1 para uma presso de trabalho P2, Quando no h fluxo a vlvula fecha mantendo a presso P2, Quando h fluxo a vlvula abre o suficiente para manter a presso P2, P2 pode ser ajustada e monitorizada pelo manmetro.
Assegura sada uma presso menor (constante) que a entrada.
Preparao do ar comprimido
Lubrificador
Adiciona ao ar um ligeiro nevoeiro de leo destinado a lubrificar os aparelhos pneumticos.
O caudal de leo controlado por um parafuso de ponto, em geral 2 a 6 gotas por minuto.
Lubrificador
Com o surgimento dos materiais auto
lubrificantes ( ex. vedantes e retentores
base de teflon ) nos cilindros e vlvulas a
sua existncia j no se justifica e por
vezes at desaconselhvel .
Preparao do ar comprimido
Unidade FR (filtro e redutora de presso)
A partir do momento em que a automao e a exigncia daqualidade do ar em novos processos se foram instalandocriaram-se condies objectivas e obrigatrias para anecessidade de criar novas tcnicas de filtragem.
Unidade FR
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Em instalaes de ar comprimido onde a qualidade do ar temque ser superior o processo de remoo dos contaminantes: gua, Partculas slidas, leo,No pode ser feito atravs dos processos j observados, sendonecessrio utilizar outros meios/processos tais como: Secagem do ar (remoo da gua); Filtragem superior do ar (remoo partculas slidas); Filtros separadores de leo (remoo do leo/odores).
pr-filtroarrefecedor
posteriorcompressor secadorps-filtro
reservatrio
-
09-03-2012
3
Preparao do ar comprimido
Unidade FR (filtro e redutora de presso)
O nmero da classe de qualidade ndica o nvel decontaminao permitida em relao aos contaminantes slidos ,gua e leo.
A qualidade do ar classificada de acordo com a norma
Temperatura a que o ar pode
ser arrefecido antes do vapor
de gua comear a condensar.
Preparao do ar comprimido
Qualidade do ar comprimido
A qualidade indicada por trs algarismosEx: A classe 1.7.1, que indica existem partculas com:
A qualidade do ar classificada de acordo com a norma
slidos - 0,1m mx. e 0,1mg/m mx.; gua - no especificada; leo - 0,01mg/m max.
Temperatura a que o ar pode
ser arrefecido antes do vapor
de gua comear a condensar.
Preparao do ar comprimido
Qualidade do ar comprimido
Aplicaes
Preparao do ar comprimido
Humidade relativa do ar
O ar atmosfrico contm gua no estado de vapor.
Quanto mais elevada for a temperaturaambiente, maior ser a quantidade de guaabsoluta aspirada.
Preparao do ar comprimido
Humidade relativa do ar
ExemploAr saturado a 36 C e Hr 100% (tab. higromtrica)contm:
41,75g de gua por cada m3 de ar
Com humidade relativa de 30%, teremos uma massade vapor de gua igual a:
0,3 x 41,75 =12,5 g/m3 de ar
Sendo a capacidade da central compressora de 80m3/min ( 4800 m3/ h ) temos:
4800 x 12,5 = 60.000 g/h
6060 ll guagua porpor horahora aa seremserem injectadosinjectados nana rederede
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Teoricamente os arrefecedores finais removem 65 a 70% dos condensados.
Obtm-se uma grande condensao dos contaminantes gasosos, especialmente vapor de gua, removidos atravs de purgadores.
Obtm-se uma grande condensao dos contaminantes gasosos, especialmente vapor de gua, removidos atravs de purgadores.
-
09-03-2012
4
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Teoricamente os arrefecedores finais removem 65 a 70% dos condensados
A funo do arrefecedor reduzir a temperatura do arque sai do compressor paravalores prximos temperaturaambiente.
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Contudo verificamos que continuam a passar 90 l para o circuito
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Condensao mecnica (sobrepresso)
Exemplo1. Eleva-se a presso para 30bar,2. Arrefece-se o fluido para 25 C,3. Remove-se os condensados,4. Expande-se para 7bar.
Por este mtodo o ar comprimidoat que a presso parcial do vapor degua exceda a presso de saturao.
Por este mtodo o ar comprimidoat que a presso parcial do vapor degua exceda a presso de saturao.
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Condensao mecnica (sobrepresso)
Com a reduo do volume, a guaque quase incomprensvel no temespao para se manter na mistura.Logo tem dificuldades em manter-seno estado gasoso e assim regressaao estado lquido.Obtendo-se assim a condensao.
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Condensao por arrefecimento (refrigerao)
No ponto mais frio do sistema, importante uma eficiente separaodos condensados, evitando a sua reentrada no fluxo de ar comprimido.
O secador por refrigerao retira o calor ao ar comprimido at aolimite do ponto orvalho de +3 C, correspondente Classe 4.
possvel obter-se a mxima condensao do vapor de gua e leo (sem o risco de congelamento).Um circuito frigorfico realiza essa tarefa.
Preparao do ar comprimido
-
09-03-2012
5
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Condensao por arrefecimento (refrigerao)
Na fase final do secadorrestam apenas 12 litrosde gua.
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Soro
Sempre que se pretende obter arcomprimido com pontos deorvalho negativos (classes 1 ou 2),o processo de refrigerao nopode ser utilizado, sob pena debloquearmos toda a instalao,atendendo a que a gua solidificaabaixo de 0 C.
Quanto mais baixo se situar o ponto de orvalho do ar, mais secoser o fluido em causa.
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Soro
Com os dessecantes utilizados, por absoro (via qumica) oupor adsoro (via fsica ), tm a capacidade de reter a humidadecontida no ar, como se tudo se processasse a temperaturasnegativas.
Como possvel a obteno depontos de orvalho negativos,sem que a gua passe ao estadoslido?
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Soro
Absoro (processo qumico)
Este processo consiste em fazerpassar o ar comprimido atravs deum reservatrio repleto dedessecante (cloreto de clcio ou
A gua combina-se (absorvida tipo esponja) com o dessecante.
Nota: Esta combinao no se revela apropriada na medida em quearrasta gases txicos e corrosivos para a rede de distribuio.
Nota: Esta combinao no se revela apropriada na medida em quearrasta gases txicos e corrosivos para a rede de distribuio.
cloreto de ltio) capaz de fixar por absoro a humidade contidano fluido sob presso.
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Soro
Adsoro (processo fsico)
Este o tipo de secador vulgarmente usadopara tratar o ar comprimido de acordo com asrecomendaes, tendo em conta as classes 1,2 ou 3, quanto ao teor de gua.
Silicagel, para ponto de orvalho: -20C;Alumina activada, para ponto de orvalho: -40C;Seiva molecular, para ponto de orvalho: -70C.
Faz-se passar o fluido sob presso num reservatrio contendo umdos seguintes dessecantes:
Nota: Alguns secadores por Adsoro utilizam mais do que um tipo dematerial dessecante para garantir um ponto de orvalho especfico.
Nota: Alguns secadores por Adsoro utilizam mais do que um tipo dematerial dessecante para garantir um ponto de orvalho especfico.
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Soro
Adsoro (processo fsico)
AluminaAluminaAlumina
A humidade fica retida (adsorvida) apenas superfcie dodessecante (silicagel, alumina activada ou seiva molecular) enunca no seu interior.Deste modo, a adsoro um fenmeno essencialmente desuperfcie.
Secador Adsoro
-
09-03-2012
6
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Soro
Adsoro (processo fsico)
Regenerao do dessecante consiste naeliminao da gua para o exterior daunidade, que foi retida (adsorvida)durante um ciclo, de forma a reactivaro dessecante utilizado.
Para que a regenerao se processe, ossecadores so do tipo duplo.Enquanto uma das torres (por exemplo: A)esta a secar o ar a outra (B) regenera-se.
A B
Preparao do ar comprimido
Secagem do ar comprimido
Refrigerao / adsoro
Silicagel -20CAlumina activa -40CSeiva molecular -70C
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Uma vez resolvido o problema da gua, o poluente maisincomodativo na generalidade dos sistemas pneumticos, resta-nos, agora, remover as particular slidas e vapores de leo, deforma a obtermos ar comprimido dentro dos padresnormalizados para a totalidade das aplicaes industrias.
Est provado que, numa atmosfera industrial, 1m de ar contmcerca de 140 milhes de partculas e que 80% desta quantidadetem dimenso inferior a 2 m.
Ex.: 1.4.1
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
80% tem dimenso inferior a 2 m.
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
O filtro de aspirao do compressor retm partculas comdimenso superior a 5 m. No entanto fabricantes queoptam por porosidades maiores 10 m (com razo!)
Um dos primeiros elementos para defesa desta poeira o filtro de aspirao.
Filtragem
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Processo Mecnico Superfcie Profundidade
CentrifugaoGravidade
GrauPorosidade
MeioTridimensional
Mtodos de remoo
-
09-03-2012
7
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
O separador funciona da seguinte forma:quando uma corrente de ar hmido alteraabruptamente a sua direco as partculasmais densas e a gua so incapazes de mudarrapidamente de direco, pelo que soprecipitadas contra uma antepara separadora,podendo depois ser drenadas.
Separador colocado, em vrios pontos,ao longo de uma rede (hmida) dedistribuio de ar comprimido industrial(instalaes sem qualquer tipo detratamento).
Processo mecnico
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Remoo dos condensados
Aps a separao dos condensados necessrio remov-los atravs de purgadores mecnicos ou elctricos.
Funcionamento por temporizao
Funcionamento por nvel
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Separao dos condensados
Os condensados provenientes do arcomprimido so ainda hoje lanadospara os esgotos, sem quaisquercuidados prvios.A separao do leo e da gua nos condensados hoje possvelgraas existncia de tecnologia apropriada para esse efeito.
Todas as purgas que equipam os separadores, reservatrios,secadores e filtros descarregam os respectivos condensadospara uma conduta que colectivamente os rene e os dirige parao separador propriamente dito.
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Processo de superfcie
A tcnica por superfcie limitada, no tem capacidade dereter as partculas abaixo de 1m sem correr o risco de osfiltros se colmatarem rapidamente.
Esta forma de remover impurezas baseia-se no grau de porosidade do seu elementofiltrante.
At 5m esta tcnica apresenta excelentes resultados,particularmente na remoo de vapores de leo, atravs depr-filtros destinados ao apoio dos secadores de refrigerao.
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Processo de superfcie
O rgo principal num filtro o seuelemento filtrante. Este pode filtrar defora para dentro ou de dentro para fora,como o caso dos filtros coalescentes.
Os elementos filtrantes de bronze sinterizado so indicados paraa remoo de leo sinttico, os de polietileno so recomendadospara o leo mineral.
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Processo de superfcie
Os filtros convencionais de filtragem nominal de 5m no conseguem remover partculas contaminantes submcrons.
Assim os filtros coalescentes so especialmente projectadospara remover partculas submcrons slidas e de leo do arcomprimido.
-
09-03-2012
8
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Processo de superfcie
Os filtros coalescentes de porosidade padrograu 6 so capazes de remover acima de 99,9%de todas as partculas em suspenso na faixa de0,6 a 0,3m.
Os elementos so recuperveis, podendo serlimpos e montados de novo, entre 4 a 5 vezes.
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Processo de superfcie
Os filtros possuem um indicador decolmatao destina-se a indicar o graude colmatao do seu elementofiltrante.
p =0,5bar zona verde
Maior exigncia em termos de rentabilizao na instalao implica indicadores digitais
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Processo de profundidade
Microfiltros e Submicrofiltros
Tcnica de filtragem composta por microfibras base deborosilicato, entranadas a criarem um espao tridimensional(volume) capaz de reter aerossis e partculas, cujas dimensessejam equivalentes s do fumo de tabaco (entre 1 e 0,01m).
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Processo de profundidade
Funcionamento por absoro, mas fundamentalmente por adsoro (contacto directo, impacto de inrcia e difuso) todas as partculas superiores a0,01m so retidas pelas microfibras.
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Processo de profundidade
Microfiltros classe 2 (teor residual de leo 0,1mg/m3)
Submicrofiltros classe 1 (teor residual de leo 0,01mg/m3)
Obteno de ar comprimido tecnicamente isento de leo.Construo em sandwich (substituio aps 6.000 a 10.000h de utilizao).
Preparao do ar comprimido
Preparao do ar comprimido
Filtragem
Remoo de odores
O carvo activado uma forma de carbono puro de grande porosidade, que contm micro-poros que adsorvem molculas, sem modificar a composio qumica do produto tratado.
Tem a capacidade de agarrar selectivamente gases, lquidos ouimpurezas no interior dos seus poros, por adsoro.
A zona intermdia do seu elemento ocupada por diversascamadas de fibra de vidro impregnadas de partculas de carvoactivado.
-
09-03-2012
1
Introduo
Pneumtica
Ar comprimido
Energia Pneumtica
Trabalho Mecnico
Actuadores Alternativos
Cilindros
Actuadores Rotativos
Motores
Pneumtica Pneumtica
Pneumtica Pneumtica
Circuito Pneumticoconjunto de componentesinterligados pelos diferentesramais/tubagens
Circuito Pneumticoconjunto de componentesinterligados pelos diferentesramais/tubagens
Compreende Elementos de distribuio Elementos de regulao Elementos de comando e controlo
Compreende Elementos de distribuio Elementos de regulao Elementos de comando e controlo
Pneumtica Pneumtica Estrutura do Sistema Estrutura do Sistema
Pneumtica Pneumtica Estrutura do Sistema Estrutura do Sistema
Pneumtica Pneumtica Actuadores PneumticosActuadores Pneumticos
Cilindro
um dispositivo operado pneumticamente queconverte a fora fluida em mecnica proporcionandoum movimento rectilneo, suave e controlvel. Asforas desenvolvidas pelo cilindro dependem do seudimetro e da presso.
F = p x A
-
09-03-2012
2
CURSO DE AVANO
Forasuperior
Velocidadeinferior
rea maior
CURSO DE RETORNO
Forainferior
Velocidadesuperior
rea menor
F = p x A
As reas do embolo sujeitas a presso so diferentes, dado que,de um lado uma parte da rea ocupada pela haste.
Assim sendo a fora para avano maior do que a fora pararecuo. E a velocidade na extenso menor do que na retraco
As foras e Velocidades num cilindro podemAs foras e Velocidades num cilindro podem--se calcularse calcular
Fa = p x A1 Fr = p x A2 A2=(A1-h)
Pneumtica Pneumtica Actuadores Foras/VelocidadesActuadores Foras/Velocidades
va = Q/A1 vr = Q/A2 A2=(A1-h)
NO CALCULO DE CILINDROS TEMOS QUE TER EM CONTA:
O DIMETRO DO EMBOLO
O DIMETRO DA HASTE POR Ex 60/30-200
O CURSO
1
2S
Pneumtica Pneumtica Actuadores PneumticosActuadores Pneumticos Pneumtica Pneumtica Actuadores Presso/ForaActuadores Presso/Fora
60/30-200
Fa = 1800NFr = 400N
Euler
Pneumtica Pneumtica Actuadores Actuadores EncurvaturaEncurvatura
O tipo de fixao e a carga limite encurvaduraDeterminam
O dimetro mnimo e o curso mximo do cilindro
Pneumtica Pneumtica Actuadores Actuadores EncurvaturaEncurvatura
Max.
1.700N
30.000N
2000mm
400mm
-
09-03-2012
3
O cilindro constitudo porPneumtica Pneumtica Actuadores PneumticosActuadores Pneumticos
Camisa
Tampas
Embolo
Haste
Vedantes
O cilindro constitudo por:
Camisa a parte mais importante do cilindrodeve ser lisa e perfeitamente circular
Tampas Encerram as extremidades do cilindro
EmboloProporciona a fora oriunda do fluido sob
presso
HasteTransmite a fora exercida pelo embolo
at ao ponto de aplicao
Vedantes Vedam o fluido entre o embolo e a camisa
Pneumtica Pneumtica Actuadores PneumticosActuadores Pneumticos
Elementos de vedaoPneumtica Pneumtica Actuadores PneumticosActuadores Pneumticos
Vedao por junta trica
Compromisso mais econmico
Vedao por vedante labial
Maior rea de vedao
Vedao em funo da presso
Elementos de vedaoPneumtica Pneumtica Actuadores PneumticosActuadores Pneumticos
Material de vedao
Perbunan 20C 80C
Viton 20C 150C
Teflon 80C 200C
Raspador da Haste
Para proteco do vedante da haste usado um anel raspador
Elementos de vedaoPneumtica Pneumtica Actuadores PneumticosActuadores Pneumticos Pneumtica Pneumtica Actuadores CaractersticasActuadores Caractersticas
Classes de Cilindros
Leve No possui amortecimento
Mdia Com amortecimento regulvel ou no
Pesada/EspecialTrabalhos e ambientes especiais com ou sem
amortecimento
Dimetros 2,5 a 320mm
Cursos 1 a 2000mm
Foras 2 a 45000N a 6bar
Velocidades 0.1 a 1,5m/s
-
09-03-2012
4
Pneumtica Pneumtica Actuadores AplicaesActuadores Aplicaes
Cilindro simples efeito
Cilindro simples efeito retorno por mola
CILINDROCILINDRO DEDE SIMPLESSIMPLES EFEITOEFEITONeste cilindro o fluido sob presso actua somente deum lado, permitindo exercer a fora numa sdireco. O retorno para a sua posio normal feitopor uma fora externa por ex. uma mola ou peso.
Pneumtica Pneumtica Actuadores TiposActuadores Tipos
Cilindro duplo efeito
CILINDROCILINDRO DEDE DUPLODUPLO EFEITOEFEITONeste cilindro o fluido sob presso actua nos dois lados doembolo, permitindo exercer trabalho em dois sentidos. Umcilindro de duplo efeito classificado tambm de cilindrodiferencial por possuir reas diferentes expostas presso,durante o avano e o retorno.
Pneumtica Pneumtica Actuadores TiposActuadores Tipos
Cilindro duplo efeito com haste dupla
CILINDROCILINDRO DEDE DUPLODUPLO EFEITOEFEITO COMCOM HASTEHASTE DUPLADUPLANeste cilindro o fluido sob presso actua nos doislados do embolo, permitindo exercer trabalho emdois sentidos e com velocidades iguais. Socilindros no diferencias.
Pneumtica Pneumtica Actuadores TiposActuadores Tipos
Cilindro telescpico de aco simples
Cilindro telescpico de aco dupla
Pneumtica Pneumtica Actuadores TiposActuadores Tipos
Intensificador de presso para o mesmo meio
Intensificador de presso para
ar e leo
Pneumtica Pneumtica Actuadores TiposActuadores Tipos
-
09-03-2012
5
Cilindro diferencial com haste de
embolo reforada
Conversor do meio de presso ex. de ar
para leo
Pneumtica Pneumtica Actuadores TiposActuadores Tipos
Os amortecedores so instalados numa ou emambas as extremidades do cilindro paradiminuir a velocidade no fim do curso. Evitandoque o embolo bata contra as tampas do cilindro
Pneumtica Pneumtica Actuadores AmortecimentoActuadores Amortecimento
A desacelerao comea quando uma extenso da haste de ponta cnica alcana um orifcio na tampa restringindo
assim o fluxo. Essa restrio pode ser regulvel
Pneumtica Pneumtica Actuadores AmortecimentoActuadores Amortecimento
-
09-03-2012
6
Pneumtica Pneumtica Actuadores RotativosActuadores Rotativos
MotorMotor
um dispositivo operado pneumticamente queconverte a fora fluida em mecnica proporcionandoum movimento rotativo, suave e controlvel. Asforas desenvolvidas pelo motor dependem dacilindrada e da presso.
M=p.C
Pneumtica Pneumtica Actuadores Rotativos TiposActuadores Rotativos Tipos
mbolos
Radiais
Axiais
Palhetas Engrenagens Turbinas
Motores
Motor mbolos Velocidade mxima 5000 rpm Potencias 1.5 - 19 kW Direitos ou Esquerdos
Motor Palhetas Velocidade 3000 e 8500 rpm Potencias 0.1 - 17 kW Ferramentas manuais
Motor Engrenagens Altas potencias Potencias 44 kW
Motor Turbina Utilizaes de baixas potencias Altas velocidades 500.000 rpm. Ferramentas dentistas
Motor oscilantePneumtica Pneumtica Actuadores Rotativos TiposActuadores Rotativos Tipos
Funcionamento 2 actuadores simples efeito opostosE conjunto eixo roda dentada
Pneumtica Pneumtica Actuadores Rotativos TiposActuadores Rotativos Tipos
Motor com um sentido rotao velocidade constante
Motor com dois sentidos rotao velocidade constante
Motor com um sentido rotao velocidade varivel
Motor com dois sentidos rotao velocidade varivel
Motor oscilante ou actuador angular
-
09-03-2012
1
UNIDADES DE COMANDO - vlvulas
Pneumtica Pneumtica Estrutura do Sistema Estrutura do Sistema
Unidades de Comando - vlvulas
O funcionamento de um sistema pneumtico implica ocontrolo de determinados parmetros tais como:
Direco
Fora
Velocidade
Vlvulas So dispositivos utilizados para Controlar
ou Regular o arranque, paragem, sentido circulao.
Influenciado o caudal e a presso do fluido.
Os dispositivos que executam estas funes chamam-se:
Segundo a sua funo as vlvulas subdividem-se em 5grupos :
vlvulas Direccionais
vlvulas Manomtricas
vlvulas de Reteno
vlvulas Fluxometricas
vlvulas de Interruptoras
Unidades de Comando - vlvulas
Vantagem
Absoluta estanqueidade
Desvantagem
Compensao axial limitada implicaforas de manobra elevadas
Aplicao
Funes de sustentaoou reteno
Formas construtivas Assento axial Formas construtivas Gaveta de translao
a forma construtiva mais utilizada a gavetamovimenta-se longitudinalmente abrindo efechando orifcios sendo adequado ao comandoelctrico, pneumtico ou mecnico
-
09-03-2012
2
As vlvulas so representadas por quadrados,com linhas que representam os caminhospercorridos pelo fluido na vlvula.
As posies das vlvulas so representadaspor meio de quadrados. As posies das vlvulas so representadaspor meio de quadrados.
O numero de quadrados unidos indica onumero de posies que uma vlvula podeassumir.
O numero de quadrados unidos indica onumero de posies que uma vlvula podeassumir.
Vlvulas direccionais - Representao
Os bloqueios so indicados dentro dos quadradoscom traos transversais. Os bloqueios so indicados dentro dos quadradoscom traos transversais.
A unio de vias dentro de uma vlvula simbolizada por um ponto. A unio de vias dentro de uma vlvula
simbolizada por um ponto.
As linhas indicam as vias de passagem.
As setas indicam o sentido do fluxo.
As linhas indicam as vias de passagem.
As setas indicam o sentido do fluxo.
Vlvulas direccionais - Representao
As conexes (entrada e sada ) sero caracterizadas
por traos externos que indicam a posio de repouso
da vlvula. O numero de traos indicam o numero de
vias.
As conexes (entrada e sada ) sero caracterizadas
por traos externos que indicam a posio de repouso
da vlvula. O numero de traos indicam o numero de
vias.
As posies de comando podem ser indicadas porletras minsculas ( a, b, c, o ) . As posies de comando podem ser indicadas porletras minsculas ( a, b, c, o ) .
a o b
A colocao de um trao na parte superior e naparte inferior indica uma vlvula proporcional. A colocao de um trao na parte superior e na
parte inferior indica uma vlvula proporcional.
Vlvulas direccionais - Representao
Convencionou-se o seguinte:
Vias para utilizao (sadas) A, B ( 2, 4 )
Linhas de alimentao (entradas) P ( 1 )
Escapes R, S, T ( 3, 5, 7 )
Pilotagens Z, Y, X ( 12, 14, 16 )
Vlvulas direccionais Identificao dos orifcios
Vlvulas direccionais Tipos
Vlvula Direccional 3/2
3/2 Nf
3/2 Na
Vlvulas direccionais Tipos
Vlvula Direccional 4/2
-
09-03-2012
3
Vlvulas direccionais Tipos
Vlvula Direccional 5/2
Vlvulas direccionais Tipos
Vias Posies
2 2
3 2nf
3 2na
4 2
5 2
5 3
Vlvulas direccionais Tipos de accionamento Por aco muscular
Geral
Boto
Alavanca
Pedal
Vlvulas direccionais Tipos de accionamento Por aco mecnica
Apalpador
Rolete
Gatilho
Retorno por mola
Centragem por mola
Encravamento mecnico
Vlvulas direccionais Tipos de accionamento Por aco mecnica
Apalpador
Rolete
Vlvulas direccionais Tipos de accionamento Por aco pneumtica
Comando directo
Por acrscimo de presso
Comando indirecto
Por acrscimo de presso
-
09-03-2012
4
Vlvulas direccionais Tipos de accionamento Por aco combinada
Rolete e piloto positivo
Manual ou pneumtico
So elementos que influenciam a presso dofluido em circulao
Podem ser classificadas segundo a sua funocomo:
vlvula limitadora de presso
Vlvula redutora de presso
vlvula de sequncia
Vlvulas manomtricas
uma vlvula normalmente fechada usada
como vlvula de segurana impede a elevao
da presso para alem da mxima admissvel.
Abre para descarregar o aumento de presso,
recebendo o impulso da entrada.
Vlvulas manomtricasvlvula limitadora de presso
Vlvulas manomtricasvlvula limitadora de presso
uma vlvula normalmente aberta permite aoperao de uma parte do circuito com pressomais baixa do que o sistema principal. Fecha parareduzir a presso, recebendo o impulso do lado dasada.
vlvula redutora de pressoVlvulas manomtricas
vlvula redutora de pressoVlvulas manomtricas
-
09-03-2012
5
vlvula normalmente fechada, evita a entrada dofluido numa parte do circuito antes da subida dapresso at ao valor pr-ajustado no circuitoprincipal. usada em circuitos sequenciais.
vlvula sequenciaVlvulas manomtricas
vlvula sequenciaVlvulas manomtricas
vlvula sequenciaVlvulas manomtricas
So elementos que permitem a passagem dofludo num sentido e retm-no no sentidooposto
Vlvulas reteno
Vlvula Selectora
Funo lgica OU - OR
Vlvula Selectora
Funo lgica OU - OR
-
09-03-2012
6
Vlvula Simultaneidade
Funo lgica E - And
Vlvula Simultaneidade
Funo lgica E - And
Vlvula Escape rpido
Tem por objectivo aumentar
as velocidades desenvolvidas
pelos actuadores lineares
Vlvula Escape rpido
Controlam a velocidade dos actuadores restringindoa quantidade de fludo que passa atravs delaspodem ser (unidireccionais / bidireccionais)
Vlvula Fluxumtricas Vlvula Fluxumtricas
-
09-03-2012
7
Temporizador Temporizador
Simbologia pneumtica
Fonte de presso Conexo fixa Cruzamento de linhas no interligadas
Linha de trabalho Linha de pilotagem Linha de escape
Ponto de escape Ponto de ligao de presso fechado Instalao elctrica
t
Acumulador Escape livre
Silenciador Indicador de caudal Indicador ptico
manmetro Manmetro diferencial
Termstato
Escape dirigido
Termmetro
Simbologia pneumtica
-
1
-
2
-
3
-
09-03-2012
1
C1
B
A
a1
A+
a1
A-
a0
A
-
09-03-2012
2
a0
a1
S1 S2
X Y
Aut.
Man.
X Y
-
09-03-2012
3