12 de Julho de 2024
É fundamental ter um sistema de distribuição adequadamente projetado para sua rede de ar comprimido. Se for feito corretamente, além da economia de energia, as ferramentas de ar comprimido continuarão funcionando em condições ideais.
Três exigências são impostas a um sistema de distribuição de ar comprimido adequadamente projetado: uma baixa perda de carga entre o compressor e o ponto de consumo, um vazamento mínimo na tubulação de distribuição e uma separação eficiente de condensados, caso um secador de ar comprimido não esteja instalado.
Mantenha a perda de carga baixa entre o compressor e o ponto de consumo
O encaminhamento, o projeto e o dimensionamento da rede de ar são importantes para a eficiência, a confiabilidade e o custo da produção de ar comprimido. Às vezes, uma grande perda de carga na tubulação 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 modo 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 nos tubos flexíveis de conexão, nos acoplamentos de mangueiras e em outras conexões deve ser adicionada a isso. É particularmente importante dimensionar adequadamente esses componentes, pois a maior perda de carga ocorre frequentemente nessas conexões.
- 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 do compressor, FAD (l/s)
- d = diâmetro interno do tubo (mm)
A melhor solução envolve projetar um sistema de tubo de ar comprimido como uma linha de anel de circuito fechado ao redor da área em que o consumo de ar ocorrerá. Os tubos de ramificação são então adicionados a partir do circuito para os vários pontos consumidores. Isso fornece um suprimento de ar comprimido uniforme, apesar do uso intermitente intenso, já que o ar é levado ao ponto real de consumo a partir de duas direções. Esse design de sistema de ar comprimido deve ser usado em todas as instalações, exceto se alguns pontos de grande consumo de ar estiverem localizados a uma grande distância da instalação do compressor. Uma linha de tubo de ar principal separada é então encaminhada para esses pontos.
Projeto da rede de tubulação de ar comprimido
O ponto de partida ao projetar e dimensionar uma rede de ar comprimido é uma lista de equipamentos que detalhe todos os consumidores de ar comprimido e um diagrama que indique suas localizações individuais.
Uma rede de ar comprimido maior pode ser dividida em quatro partes principais:
- Elevadores: transportar o ar comprimido da planta do compressor para a área de consumo
- Tubos de distribuição: dividir o ar na área de distribuição.
- Tubos de serviço: direcionar o ar dos tubos de distribuição para os locais de trabalho.
- Conexões de ar comprimido
Dimensionamento da rede de tubulação de ar comprimido
A pressão obtida imediatamente após o compressor geralmente nunca pode ser totalmente utilizada porque a distribuição do ar comprimido gera algumas perdas de pressão, principalmente como perdas por atrito nos tubos e devido ao material da tubulação de ar comprimido.
Além disso, os efeitos de regulagem de pressão e as mudanças na direção do fluxo ocorrem em válvulas e curvas de tubos. As perdas, que são convertidas em calor, resultam em perdas de carga.
Os comprimentos de tubo equivalentes para todas as partes da instalação são calculados usando uma lista de conexões e componentes de tubulação, bem como a resistência ao fluxo expressa em comprimento de tubo equivalente. Esses comprimentos de tubo "adicionais" são adicionados ao comprimento inicial de tubo reto. As dimensões selecionadas da rede são então recalculadas para garantir que a perda de carga não seja muito grande. As seções individuais (tubo de serviço, tubo de distribuição e elevadores) devem ser calculadas separadamente para instalações grandes.
Velocidade do ar
A ideia mais negligenciada no layout e no projeto de tubulação de ar comprimido é a velocidade do ar. A velocidade excessiva pode ser a causa principal da contrapressão, dos sinais de controle erráticos, da turbulência e da perda de carga causada pela turbulência.
A British Compressed Air Society (BCAS) sugere que uma velocidade de 6 m/s ou menos evita o transporte de umidade e detritos para além das pernas de purga e para os controles.
Uma velocidade superior a 9 m/s é suficiente para transportar qualquer água e detritos no fluxo de ar. Portanto, a velocidade de projeto recomendada para a tubulação de interconexão e os cabeçotes principais é de 6 a 7 m/s ou menos, e nunca deve exceder 9 m/s.
Se estiver projetando um sistema de ar comprimido, entre em contato com um dos engenheiros de vendas da Atlas Copco para ajudá-lo a projetar o melhor e mais otimizado sistema de distribuição de ar comprimido que reduza seus custos operacionais e aumente a produtividade.
