12 de Julho de 2024
É essencial ter um sistema de distribuição devidamente concebido para a sua rede de ar comprimido. Caso seja feito corretamente, é possível poupar energia e as ferramentas pneumáticas continuam a funcionar em condições ideais.
Existem três exigências para um sistema de distribuição de ar comprimido devidamente concebido: uma baixa perda de carga entre o compressor e o ponto de consumo, um mínimo de fuga da tubagem de distribuição e uma separação de condensados eficiente se não estiver instalado um secador de ar comprimido.
Manter a perda de carga baixa entre o compressor e o ponto de consumo
O encaminhamento, o design e o dimensionamento da rede da linha de ar são importantes para a eficiência, fiabilidade e custo da produção de ar comprimido. Por vezes, uma grande perda de carga na tubagem é compensada pelo aumento da pressão de trabalho do compressor de 7 bar(e) para 8 bar(e), por exemplo.
As redes fixas de distribuição de ar comprimido devem ser dimensionadas de forma que a perda de carga nos tubos não exceda 0,1 bar entre o compressor e o ponto de consumo mais remoto.
A perda de carga nas mangueiras de ligação, nos acoplamentos das mangueiras e noutras uniões tem de ser considerada neste ponto. É particularmente importante dimensionar corretamente estes componentes, uma vez que a maior perda de carga ocorre frequentemente nestas ligações.
- l = comprimento total do tubo (m)
- ∆p = perda de carga permitida na rede (bar)
- p = pressão absoluta de entrada (bar(a))
- qc = débito de ar livre (FAD) do compressor (l/s)
- d = diâmetro interior do tubo (mm)
A melhor solução consiste na conceção de um sistema de tubos de ar comprimido como uma linha de anel de circuito fechado à volta da área em que o consumo de ar terá lugar. Os tubos de derivação passam então através do laço para os vários pontos de consumo. Isto proporciona um fornecimento uniforme de ar comprimido, apesar da utilização intermitente intensa, uma vez que o ar é conduzido para o ponto de consumo real a partir de duas direções. Este design do sistema de ar comprimido deve ser utilizado em todas as instalações, exceto se alguns pontos de grande consumo de ar estiverem localizados a uma grande distância da instalação do compressor. Um tubo de ar principal separado é então encaminhado para estes pontos.
Conceção da rede de tubos de ar comprimido
O ponto de partida para a conceção e dimensionamento de uma rede de ar comprimido é uma lista de equipamentos que detalha todos os consumidores de ar comprimido e um diagrama que indica as localizações individuais.
Uma rede de ar comprimido maior pode ser dividida em quatro partes principais:
- Risers: transportar o ar comprimido da fábrica de compressores para a área de consumo
- Tubos de distribuição: dividir o ar através da área de distribuição.
- Tubos de serviço: encaminhar o ar dos tubos de distribuição para os locais de trabalho.
- Uniões de ar comprimido
Dimensionar a rede de tubos de ar comprimido
Geralmente, a pressão obtida imediatamente após o compressor nunca pode ser totalmente utilizada, uma vez que a distribuição de ar comprimido gera algumas perdas de carga, principalmente enquanto perdas de fricção nos tubos, devido ao material dos tubos de ar comprimido.
Além disso, os efeitos de estrangulamento e as alterações na direção do caudal ocorrem nas válvulas e nas dobras do tubo. As perdas, que são convertidas em calor, resultam em perdas de carga.
Os comprimentos do tubo equivalentes para todas as peças da instalação são calculados utilizando uma lista de uniões e componentes de tubos, bem como a resistência de caudal expressa em comprimento do tubo equivalente. Estes comprimentos do tubo "extra" são adicionados ao comprimento inicial do tubo reto. As dimensões selecionadas da rede são então recalculadas para garantir que a perda de carga não será demasiado significativa. As secções individuais (tubo de serviço, tubo de distribuição e risers) devem ser calculadas separadamente para instalações de grandes dimensões.
Velocidade do ar
A ideia mais ignorada na disposição e design dos tubos de ar comprimido é a velocidade do ar. A velocidade excessiva pode ser a causa principal da contrapressão, dos sinais de controlo erráticos, da turbulência e da perda de carga acionada por turbulência.
A British Compressed Air Society (BCAS) sugere que uma velocidade até 6 m/s impede o transporte de humidade e detritos através das derivações de drenagem e para os controlos.
Uma velocidade superior a 9 m/s é suficiente para transportar água e detritos no fluxo de ar. Assim, a velocidade recomendada para a tubagem de interligação entre os tubos e os coletores principais é de até 6 a 7 m/s, nunca podendo exceder 9 m/s.
Se estiver a conceber um sistema de ar comprimido, contacte um dos engenheiros de vendas da Atlas Copco para receber ajuda na conceção do melhor e mais otimizado sistema de distribuição de ar comprimido que reduz os seus custos operacionais e melhora a produtividade.
