Sistemas inadequados de distribuição de ar comprimido levarão aelevadas contas de energia, baixa produtividade e baixo desempenho das ferramentas de ar. Há três exigências que devem ser atendidas para evitar a ineficiência.
Neste artigo, vamos explicar como atender a esses fatores para um desempenho ideal.
As três exigências acima mencionadas aplicam-se principalmente aos tubos principais paraconsumo de ar comprimido atual e planejado.Se precisa instalar um pipe maior em uma data posterior, o custo é relativamente baixo em comparação com a reconstrução de todo o sistema de distribuição. Roteamento, projeto e dimensionamento são importantes paraa eficiência, confiabilidade e custo da produção de ar comprimido.
Às vezes, a compensação por grandes quedas de pressão é tentada aumentando a pressão de trabalho de um compressor de 7 bar(e) para 8 bar(e) (por exemplo). Essa abordagem oferece eficiência inferior e pode fazer com que o ponto de consumo suba acima do nível permitido. Em vez disso, recomenda-se avaliar os acessórios.
As redes fixas de distribuição de ar comprimido devem ser dimensionadas, de modo que as quedas de pressão nos tubos não excedam 0,1 bar. Esta medição está relacionada com o ponto de consumo mais remoto de um compressor. Ao calcular a pressão, devem ser consideradas mangueiras flexíveis conetadas, acoplamentos e outras conexões. A maior queda ocorre frequentemente nessas conexões.
O comprimento mais longo permitido na rede de tubos para uma queda de pressão específica é calculado utilizando a seguinte equação.
comprimento total do tubo (m)
∆p – queda de pressão permitida (bar)
p: pressão absoluta de entrada (bar(a))
qc: Fornecimento de ar livre do compressor, FAD (l/s)
d diâmetro interno do tubo (mm).
A melhor solução envolve projetar um sistema de tubagem de anel de laço fechado. A partir deste ponto de partida, os tubos de ramificação podem correr para vários pontos de consumo. Esta abordagem proporciona um fornecimento uniforme de ar comprimido, uma vez que o ar é conduzido ao ponto de consumo a partir de duas direções.
Para manter a pressão ideal, todas as instalações de compressores de ar devem utilizar este sistema. A única exceção é se houver uma grande distância entre a máquina e o ponto de consumo, onde um tubo principal separado é adicionado.
Um ou mais reservatórios de ar estão incluídos em cada instalação do compressor. O seu tamanho está relacionado com a capacidade do compressor,o sistema de regulaçãoeo padrão de exigência de ar do consumidor. O reservatório de ar cria uma área de armazenamento de tampão para ar comprimido, equilibra pulsações e arrefece e recolhe a condensação.
Consequentemente, o reservatório de ar deve estar equipado com um dispositivo de drenagem de condensados. A seguinte equação aplica-se ao dimensionar o volume do recetor. Tenha em atenção que este cálculo só se aplica a compressores comregulação de descarga/carga.
Volume do reservatório de ar (l)
QC: FAD do compressor (l/s)
= pressão de entrada do compressor (bar(a))
= temperatura de entrada máxima do compressor (K)
= temperatura do ar do compressor no reservatório (K)
(PU -PL): Ajuste a diferença de pressão entre carga e descarga
= frequência de carga máxima (aplica-se 1 ciclo a cada 30 segundos a compressores Atlas Copco)
Paracompressores de velocidade variável (VSD), o volume do reservatório de ar necessário é substancialmente reduzido. Ao utilizar a fórmula acima indicada, o cq deve ser considerado comoo FADà velocidade mínima. Também vale a pena notar que não é aconselhável dimensionar a rede compressor/tubo para uma elevada necessidade de ar em curtos períodos de tempo.
No cenário acima, um reservatório de ar separado deve ser dimensionado para a saída máxima e colocado perto do ponto de consumo. Em casos mais extremos, um compressor de alta pressão menor é usado com um reservatório maior. Esta configuração atende aos requisitos de ar de curto prazo e de alto volume em intervalos longos.
Tendo em mente o seu uso geral, a seguinte equação é usada para atender o consumo médio.
Volume do reservatório de ar (l)
q: caudal de ar durante a fase de esvaziamento (l/s)
t: comprimento da(s) fase(s) de esvaziamento
p1: pressão de trabalho normal na rede (bar)
p2: pressão mínima para a função do consumidor (bar)
L: Necessidade de ar da fase de enchimento (1/ciclo de trabalho).
Esta fórmula não leva em consideração a forma como um compressor ainda pode fornecer ar durante a fase de esvaziamento.Saiba mais sobre os recetores de ar e como dimensioná-los.
Ao projetar e dimensionar uma rede de ar comprimido, é bom começar com uma lista de equipamentos detalhando todos os pontos de consumo e suas localizações. É ideal agrupar esses pontos em unidades lógicas e usar o mesmo tubo de distribuição para fornecimento de ar dos risers da fábrica de compressores de ar.
Uma grande rede de ar comprimido é normalmente dividida em quatro partes principais.
Os risers transportam ar comprimido da fábrica de compressores para a área de consumo. Os tubos de distribuição dividem o ar na área de distribuição. Os tubos de serviço encaminham o ar dos tubos de distribuição para locais de trabalho/pontos de consumo.
A distribuição de ar comprimido gera perdas de pressão causadas por fricção nos tubos. Com isto em mente, apressãogerada diretamente pelo compressor não está normalmente totalmente pronta para utilização. Além disso,efeitos de estrangulamento e alterações na direção do caudal ocorrem em válvulas e curvas de tubos. As perdas, que são convertidas em calor, resultam em quedas de pressão.
Como alternativa à fórmula acima, um nomograma (mostrado abaixo) pode ser usado para encontrar o diâmetro do tubo mais adequado. A taxa de caudal, a pressão, a queda de pressão permitida e o comprimento do tubo devem ser conhecidos para fazer este cálculo. O tubo padrão do diâmetro mais próximo e o maior é selecionado então para a instalação.
Os comprimentos de tubos equivalentes para todas as partes da instalação são calculados com uma lista de acessórios e componentes de tubos. Além disso, a resistência do caudal é expressa correlacionando o comprimento do tubo. As dimensões selecionadas da rede são então recalculadas para garantir que a queda de pressão não seja significativa. Secções individuais (tubo de serviço, tubo de distribuição e risers) devem ser calculadas separadamente para grandes instalações.
Medidores de caudal de ar estrategicamente posicionados facilitam o débito interno e a alocação econômica da utilização de ar comprimido dentro da empresa. O ar comprimido é um meio de produção que faz parte do custo de produção de departamentos individuais dentro da empresa. Deste ponto de vista, todas as partes interessadas poderão beneficiar de tentativas de redução do consumo nos diferentes departamentos.
Os medidores de vazão disponíveis no mercado hoje fornecem tudo, desde valores numéricos para leitura manual até dados de medição. Esta informação é fornecida diretamente a um computador ou módulo de débito. Os medidores de vazão são geralmente montados perto de válvulas de corte. A medição do anel requer atenção especial, pois o medidor precisa ser capaz de medir o caudal para frente e para trás.
Esperamos que este artigo o ajude a avaliar sua configuração para um desempenho ideal com quedas de pressão mínimas e sem fugas. Usar as equações mencionadas é um bom ponto de partida. Se ainda não tiver certeza da melhor abordagem, entre em contacto connosco.
Saiba mais sobre o processo de instalação de um sistema de ar comprimido abaixo.
Juntamente com eletricidade, água e gás, o ar comprimido mantém o nosso mundo a funcionar. Podemos nem sempre vê-lo, mas o ar comprimido está por toda a parte. Uma vez que existem muitas utilizações (e exigências) diferentes para ar comprimido, os compressores estão agora disponíveis em diferentes tipos e tamanhos. Neste guia, descrevemos o que os compressores fazem, o motivo pelo qual necessita deles e os tipos de opções disponíveis.
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