Regulagem de compressores de deslocamento

O método original para regular os compressores era usar uma válvula de alívio de pressão para liberar o excesso de pressão de ar na atmosfera. A válvula em seu projeto mais simples pode ser carregada por mola, onde a tensão da mola determina a pressão final. Frequentemente, uma servoválvula controlada por um regulador é usada no lugar. A pressão pode então ser facilmente controlada e a válvula também pode atuar como uma válvula de descarga ao dar a partida em um compressor sob pressão. O alívio de pressão gera uma grande demanda de energia, pois o compressor deve funcionar continuamente contra a contrapressão total. Uma variante, que é usada em compressores menores, é descarregar o compressor abrindo totalmente a válvula para que o compressor funcione contra a pressão atmosférica. O consumo de energia é significativamente menor quando se utiliza esse método variante.

A regulagem do desvio tem a mesma função do alívio de pressão, em princípio. A diferença está no fato de que o ar da pressão liberada é resfriado e retornado à entrada do compressor. Este método é frequentemente usado em compressores de processo onde o gás é impróprio ou muito valioso para ser liberado na atmosfera.

A limitação de fluxo é um método simples para reduzir o fluxo aumentando a relação de pressão através do compressor, de acordo com a pressão mais baixa induzida na entrada. No entanto, este método está limitado a uma pequena faixa de regulagem. Os compressores com injeção de líquido, que podem superar a relação de alta pressão, podem ser regulados em até 10% da capacidade máxima. O método de limitação de fluxo cria uma demanda de energia relativamente alta, devido à alta relação de pressão.

Este é o método de regulagem mais comum atualmente em uso. Combina uma faixa de regulagem máxima (0-100%) com baixo consumo de energia: apenas de 15 a 30% da energia de carga total com um compressor descarregado (fluxo zero). A válvula de entrada está fechada, mas com uma pequena abertura usada ao mesmo tempo, uma válvula de alívio se abre e libera o ar de descarga do compressor. Dessa forma, o elemento compressor funciona com um vácuo na entrada e uma contrapressão baixa. É importante que o alívio de pressão seja rápido e que o volume de ar liberado limitado, a fim de evitar perdas desnecessárias durante a transição de carregado para descarregado. O sistema exige um volume de armazenamento do sistema (reservatório de ar), cujo tamanho é determinado pela diferença pretendida entre os limites de pressão de carga e descarga e pelo número permitido de ciclos de descarga por hora.

Compressores abaixo de 5–10 kW são frequentemente controlados com a parada total do motor elétrico quando a pressão atinge um limite superior e a partida quando a pressão cai abaixo do limite inferior. Esse método exige que o sistema tenha um grande volume de armazenamento ou que haja uma grande diferença de pressão entre os limites superior e inferior, a fim de minimizar a carga térmica no motor elétrico. Este é um método de regulagem eficiente e econômico, desde que o número de partidas seja mantido baixo.

Um motor de combustão, uma turbina a gás ou um motor elétrico controlado por frequência controla a velocidade do compressor e, consequentemente, a vazão. É um método eficiente para manter uma pressão de saída estável e um menor consumo de energia. A faixa de regulagem varia com o tipo de compressor e é maior para compressores com injeção de líquido. Frequentemente, a regulagem da velocidade é combinada com partida/parada em baixos níveis de carga e alívio de pressão na parada.