O que é um reservatório de ar?

A instalação do seu compressor de ar pode, em teoria, funcionar sem um reservatório. No entanto, não ter um no seu sistema de ar comprimido pode aumentar os ciclos de carga e descarga no compressor, forçando-o. É importante lembrar que os ciclos de carga/descarga dependerão da flutuação de demanda em sua instalação.

Os reservatórios de ar, também chamados de reservatórios ou tanques, desempenham um papel crucial na função dos reservatórios de ar em um sistema pneumático. Eles são usados para armazenar ar comprimido antes da entrada no sistema de tubulação ou no equipamento. Em termos mais simples, a função do reservatório de ar é atuar como um mecanismo amortecedor entre o compressor e a pressão flutuante causada pela mudança da demanda.

Alguns compressores de ar são "montados em tanque," o que significa que eles vêm como um pacote e são montados na parte superior do reservatório de ar. Esse tipo de configuração é muito melhor em instalações em que o espaço é escasso. Ter um compressor montado em tanque pode economizar espaço e reduzir os custos iniciais de instalação associados ao comissionamento de um secador autônomo. Essa configuração é mais comum em compressores menores, geralmente de até 26 kW ou 35 HP. Compressores de ar maiores não são adequados para opções montadas em tanques, pois se tornam pesados e podem representar um risco de segurança.

A função de um tanque do reservatório de ar em um sistema pneumático é essencial para manter a eficiência e prolongar a vida útil do compressor, reduzindo a ciclagem excessiva e garantindo uma pressão de ar consistente.

Existem vários tipos de reservatórios de ar disponíveis para atender às necessidades específicas de aplicação. Entre os mais comuns estão reservatórios de ar úmido e reservatórios de ar seco.

Os reservatórios de ar úmido são instalados entre o compressor e o secador de ar. Eles armazenam ar comprimido não tratado e desempenham um papel fundamental na melhoria do desempenho do secador, ajudando a remover a umidade antes que o ar entre no sistema. Esta etapa garante mais eficiência no processo de secagem.

Os reservatórios de ar seco, por outro lado, armazenam ar comprimido tratado e costumam ser colocados após o compressor e o secador de ar. Sua principal função é manter a integridade e a qualidade do ar seco, garantindo desempenho e confiabilidade consistentes do sistema.

Em artigos anteriores, discutimos as práticas recomendadas sobre "como dimensionar um compressor de ar", pois o dimensionamento adequado é importante para atender à demanda que sua instalação exige. Quando se trata de dimensionamento de um reservatório de ar, uma boa regra geral a ser lembrada é permitir de 3 a 4 galões para cada CFM ou 10 a 15 litros para cada litro/segundo de ar comprimido, dependendo do tipo de um compressor de ar usado e da aplicação. Semelhante ao dimensionamento de um compressor de ar, vários fatores devem ser considerados na identificação do tamanho correto do reservatório de ar para sua instalação. É altamente recomendável considerar os seguintes fatores:

• Minimizar flutuações/quedas de pressão: um reservatório de ar pode ser usado para minimizar as flutuações de pressão que podem afetar o processo de produção e a qualidade do produto final. A seleção do tanque de ar certo para o seu compressor exige que você esteja ciente de dois valores: a pressão de saída do compressor e do que sua aplicação precisa no ponto de uso. Observe que o ar comprimido armazenado em seu reservatório de ar será útil apenas se a pressão for suficiente para o processo que o utiliza. Assim, é importante considerar a duração (em minutos) que o reservatório de ar pode fornecer ar na pressão necessária para o usuário final/equipamento.

• Atender às demandas de pico de ar de curto prazo: se a demanda por ar comprimido mudar drasticamente ao longo do dia, é importante considerar os picos na demanda para garantir que a pressão do sistema não caia abaixo de um nível aceitável. Um reservatório de ar fornece armazenamento para atender às demandas de pico de ar de curto prazo que o compressor não pode atender. Dependendo da hora do dia, do padrão de mudança ou mesmo da demanda incomum (por exemplo, uso ocasional de um jato de areia ou de um material abrasivo), sua exigência de ar pode variar. É importante compreender totalmente a aplicação e a quantidade de CFM ou litros/segundo de ar necessária, bem como os picos esperados do sistema, pois isso determina o fluxo de ar comprimido necessário para evitar faltas em qualquer parte do processo.

• Considerações de energia: o uso de um reservatório de ar pode ajudar a reduzir o consumo de energia do sistema de ar comprimido, permitindo que os compressores de carga/descarga (velocidade fixa) operem em um ciclo mais longo e com faixas de pressão mais limitadas. Ter um tanque de tamanho adequado e mais ar do que o necessário reduzirá o potencial de partida do compressor de corte para atender o aumento da demanda de fluxo, o que pode levar a economias consideráveis no consumo de energia. Isso também evitará flutuação de pressão e partidas frequentes do motor, fornecendo pressão constante e prolongando a vida útil do compressor.

• Considerações de segurança: se necessário, um reservatório de ar fornecerá um suprimento de ar para permitir que os processos e os sistemas de produção sejam desligados com segurança em uma situação de emergência.

Recomenda-se drenar o reservatório de ar pelo menos uma vez por dia e com mais frequência se o compressor estiver funcionando totalmente carregado ao longo do dia. Um modo fácil de garantir que você nunca se esqueça é investir em um dreno flutuante, um dreno temporizado ou uma válvula de drenagem eletrônica. Para obter os melhores resultados e garantir que seu sistema de ar comprimido seja adequado para sua aplicação, entre em contato com um profissional de ar comprimido para obter assistência.

Você pode já ter ouvido o seguinte: uma pressão mais alta em seu reservatório de ar significaria mais ar para seu processo e ferramentas, assim, você não precisaria comprar um compressor maior mesmo que sua demanda aumente ao longo do tempo. Essa afirmação não é verdadeira e a pressão do tanque deve estar relacionada à pressão de saída do compressor.

A maioria dos compressores de velocidade fixa e de velocidade variável padrão pode fornecer ar comprimido a até 175 psig (12 bar), porém, a maioria das instalações industriais opera entre 100-125 psig (7-8 bar). Dependendo das necessidades da sua instalação, a pressão máxima do reservatório de ar deve ser dimensionada de acordo.

Por exemplo, se o compressor de velocidade fixa for classificado para fornecer um máximo de 125 psig (8 bar), o reservatório de ar deverá ser classificado com um mínimo de 150 psig (10 bar). A maioria dos compressores de ar com acionamento de velocidade variável (VSD) tem classificação de até 175 psig (12 bar), portanto, um reservatório de ar de 200 psig (14 bar) seria mais adequado nesse tipo de sistema de ar comprimido.

Cada reservatório de ar deve ser equipado com uma válvula de alívio de pressão, que é projetada para liberar a pressão do tanque caso o tanque atinja sua pressão máxima permitida dentro do reservatório.

É importante lembrar que a pressão mais alta não equivale a mais fluxo (CFM ou l/s), mas sim o contrário: à medida que aumentamos a pressão, o fluxo diminui. É muito importante entender as configurações de pressão mínima e máxima para as máquinas que utilizam ar comprimido e, se possível, usar reguladores de pressão fora do reservatório de ar e/ou no ponto de uso.

Uma boa regra geral a ser lembrada é que cada 2 psig é igual a 1% da energia que está sendo usada (1 bar é igual a 7% da energia), o que significa que devemos manter a pressão do sistema de acordo com as necessidades da instalação, alcançando, assim, mais economia de energia.

Embora algumas pessoas fiquem tentadas a construir o seu próprio reservatório de ar, isso não deve ser feito por conta própria. Isso acontece devido ao extremo potencial de riscos de segurança e regulamentações legais. Os reservatórios de ar devem sempre ser comprados de um fabricante de compressores de ar com boa reputação ou de um construtor profissional de recipientes pressurizados. É melhor entrar em contato com o seu especialista local em ar comprimido para obter orientações e a solução adequada para suas necessidades de ar comprimido.