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Soprador de parafuso versus tipo roots
Embora os sopradores de parafuso e tipo roots não sejam tão amplamente reconhecidos como sistemas de compressores de média pressão, esses equipamentos são essenciais para vários setores da indústria. Entre eles estão a aquicultura, fábricas de cimento, dessulfurização dos gases de combustão, alimentos e bebidas, têxteis não tecidos e transporte pneumático.
Várias instalações fazem uso de sistemas típicos de compressores de ar de média pressão com capacidade de produção de 7 a 8 bar, ao mesmo tempo em que só precisam de até 2 bar para aplicações de baixa pressão. Isso resulta em consumo excessivo de energia e custos.
Com isso em mente, um soprador de parafuso ou lóbulos (roots) de baixa pressão normalmente produz pressão entre 0,3 e 1 bar. Como resultado, eles são excelentes para aplicações de baixa pressão. A tecnologia de lóbulos (roots) existe desde que Francis e Philander Roots a desenvolveram pela primeira vez em 1854 e não evoluiu muito desde então.
Neste artigo, discutimos a tecnologia de lóbulos (roots) e de parafuso em sopradores de baixa pressão, e destacamos por que os sopradores de parafuso são uma solução melhor para aplicações de baixa pressão. Leia abaixo para saber mais.
Como um soprador de lóbulos ou tipo roots funciona?
Um soprador de lóbulos ou tipo roots é um soprador de baixa pressão que usa compressão isocórica. Isso significa que o volume de ar na câmara de compressão permanece constante. Os rotores de lóbulos na câmara giram, o que diminui o volume da câmara e causa compressão.
Essa compressão ocorre externamente contra a contrapressão total devido ao ar de entrada de uma tubulação conectada. A compressão externa resulta em baixa eficiência e altos níveis de ruído.
Como resultado, o uso da tecnologia de lóbulos é limitado a aplicações de baixa pressão em um único estágio. Há versões de dois e três estágios disponíveis. No entanto, não são tão comuns por causa de seus baixos níveis de eficiência e altos níveis de ruído.
Um soprador de lóbulos ou tipo roots é feito para uso em baixa pressão. No entanto, não é a melhor escolha por causa das razões mencionadas acima. O setor industrial atual exige equipamentos eficientes e que mantenham os custos o mais baixo possível.
Diagrama de Pressão/Volume de um soprador de lóbulos
4-1: Entrada de ar – aumento do volume para Vs
1-2: Compressão por fluxo de retorno do receptor para o soprador
2-3: Fornecimento de ar do soprador para o receptor
A área retangular 1-2-3-4 representa o trabalho de compressão Wt.
O consumo de energia é proporcional à área azul 1-2-3-4
Diagrama de Pressão/Volume de um soprador de parafusos
4 -1: Sucção – o ar entra na câmara de compressão
1-2: Compressão interna – à medida que os rotores se deslocam um em direção ao outro, o volume de ar diminui
2-3: Descarga – o ar é empurrado para dentro da tubulação, fornecimento para o receptor
Como um soprador de parafuso funciona?
Por que os sopradores de parafuso são uma escolha melhor do que um soprador tipo roots
Até 80% da operação de um compressor de ar são seus custos de energia.
Dito isso, vale ressaltar que o mecanismo de compressão interna de um soprador de parafuso é inerentemente eficiente. Isso ocorre porque os sopradores de parafuso consomem menos energia e geram menos calor devido ao seu design.
Vamos explicar isso com um exemplo:
Temperatura ambiente de 35 °C, vazão nominal de 2000 m3/h, pressão de 0,7 bar(g)
Considerando os valores acima, a energia consumida pelo soprador tipo roots seria de 61 kW a uma temperatura de descarga de ar de 125 °C. Com um soprador de parafuso, 43 kW de energia são consumidos a uma temperatura de descarga de ar de 94 °C.
Em média, os sopradores de parafuso contribuem para uma economia de energia de 35 a 40% por ano.
Isso os torna melhores para aplicações industriais de baixa pressão. O custo total de propriedade é geralmente menor do que de um soprador tipo roots.
Além disso, os sopradores de ar de parafuso rotativo podem se beneficiar da tecnologia VSD (Variable Speed Drive, acionamento de velocidade variável).
Isso ocorre porque os equipamentos VSD ajustam a velocidade do motor à demanda de ar, em vez de sempre operar na velocidade máxima. Como resultado, o consumo de energia e o custo são menores.
Em poucas palavras, os sopradores de parafuso são grandes economizadores de energia. Eles produzem menos calor, o que os torna econômicos e eficientes no consumo de energia. Isso significa que eles são uma ótima escolha para aplicações industriais de baixa pressão.