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Um guia completo para compressores scroll

Compressores de deslocamento Compressores scroll Tipos de compressor Compressores de ar Compressed Air Wiki

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Para entender os diferentes tipos e tecnologias de compressores, primeiro precisamos entender os dois princípios básicos da compressão de ar. São eles compressão dinâmica e de deslocamento. Nesse artigo, falamos sobre o compressor scroll, que é um tipo de compressor de deslocamento com amplas aplicações em sistemas de ar-condicionado e refrigeração, bombas de calor e automóveis. 

O que são compressores scroll?

compressor scroll, uma ilustração da parte interna

Um compressor scroll, também conhecido como compressor de espiral e bomba de espiral, é um tipo de compressor de deslocamento positivo. Ele funciona por meio da compressão interna de ar ou gás. Os compressores scroll podem ser lubrificados com óleo ou isentos de óleo. O último é mais adequado para aplicações em que há necessidade de qualidade de ar limpo e seco sem qualquer contaminação por óleo na câmara de compressão.

Assista ao vídeo para saber mais!

Princípio de funcionamento do compressor scroll

Como funcionam os compressores scroll?

Os compressores scroll usam dois scrolls em formato de espiral para comprimir o ar. Um scroll permanece fixo, enquanto o outro se move em um movimento orbital ao redor do centro do scroll estacionário. À medida que os scrolls giram, o scroll em órbita puxa o ar pela entrada, comprimindo-o e empurrando-o em direção ao centro. Por fim, o ar comprimido é liberado pela saída.

Os compressores scroll consistem em dois elementos scroll em formato de espiral que são aparafusados juntos: um espiral estacionário e um espiral em órbita acionado por um motor. O processo de compressão de ar em um compressor scroll envolve várias etapas:

  1. Oscilação: os scrolls oscilam em movimento contínuo sem contato metal-metal, comprimindo o ar em bolsas em formato crescente.
  2. Movimento de scroll em órbita: o scroll em órbita, acionado por um virabrequim de curso curto, se move excentricamente ao redor do scroll fixo, criando uma sucção que aspira o ar da entrada na parte superior do alojamento.
  3. Compressão: o ar captado em bolsões entre os scrolls é gradualmente comprimido à medida que se move em direção ao centro.
  4. Descarga: o ar comprimido é descarregado pela porta de saída no centro, onde uma válvula de retenção impede o refluxo.
  5. Estabilidade: o deslocamento de fase de 180 graus proporciona estabilidade radial, e a compressão interna minimiza o vazamento devido à menores diferenças de pressão entre os bolsões de ar.

Seguindo estas etapas, os compressores scroll alcançam uma compressão de ar eficiente e confiável.

Explicação das peças

  1. Ventilador de arrefecimento: ajuda a dissipar o calor gerado durante o processo de compressão, garantindo que o compressor funcione com eficiência e evite o superaquecimento.
  2. Câmara de sucção: a área onde o ar ou o gás é inicialmente aspirado para dentro do compressor.
  3. Abertura de sucção: a entrada pela qual o ar entra na câmara de sucção.
  4. Abertura de fornecimento: a saída pela qual o ar ou o gás comprimido é descarregado do compressor.
  5. Scroll fixo: o elemento espiral estacionário que ajuda a formar a câmara de compressão.
  6. Scroll em órbita: o elemento espiral móvel acionado por um motor, responsável pela compressão do ar, ao orbitar em torno do scroll fixo.
  7. Sensor de temperatura à prova de falhas: um recurso de segurança que monitora a temperatura do compressor para evitar superaquecimento e possíveis danos.
  8. Câmara de compressão: o espaço entre os scrolls fixos e em órbita onde o ar é comprimido à medida que o scroll em órbita se move.

Compressores scroll: vantagens e desvantagens

Quando a maioria das pessoas pensa em compressores de ar, elas provavelmente imaginam uma máquina volumosa e barulhenta. Os compressores scroll são praticamente o oposto disso. Eles são isentos de óleo, compactos e relativamente silenciosos em comparação com outros tipos de compressores.

Graças ao design simples do compressor scroll com apenas uma peça móvel, esse tipo de compressor é altamente confiável e mais silencioso em comparação com o compressor de pistão e de parafuso rotativo. Isso os torna perfeitos para ambientes de trabalho sensíveis, como um escritório de dentista. Outra vantagem dos compressores scroll é a eficiência energética. 

Vantagens:

  • Alta eficiência: menor consumo de energia.
  • Operação silenciosa: níveis de ruído mais baixos.
  • Design compacto: economiza espaço e é fácil de instalar.

Desvantagens:

  • Custo: custo inicial mais elevado em comparação com outros compressores.
  • Limitações de capacidade: não é adequado para aplicações de alta capacidade.

Eficiência

Semelhante à compressão interna em um compressor de parafuso, a quantidade de compressão interna é determinada pela porta de descarga. Devido ao design exclusivo da porta de descarga, o compressor de ar scroll pode comprimir mais ar ou gás usando o mínimo de energia.

Em comparação com outros compressores, essas máquinas atingem o mais alto nível de eficiência por volume. Isso ocorre porque não há pistões para comprimir o gás.

Ruído

A emissão de ruído de um compressor de ar scroll é significativamente menor do que a de outros compressores. O ciclo completo de compressão leva 2,5 voltas, incluindo as fases de sucção, compressão e revolução de descarga. Elas ocorrem simultaneamente, proporcionando um fluxo constante de ar isento de pulsações.

O compressor de ar scroll oferece operações suaves e sem vibrações graças ao seu elemento scroll. Ele quase não apresenta variação de torque em comparação com um compressor de pistão. O design simples do compressor de ar scroll contém apenas uma peça móvel. Isso o torna altamente confiável e mais silencioso do que os compressores de pistão e de parafuso rotativo equivalentes.

Por que escolher um compressor scroll?

A escolha de um compressor de ar scroll envolve a consideração de vários fatores: tamanho, fluxo e requisitos de qualidade do ar.

Determine as necessidades:

  • Tamanho & tecnologia: identifique o tamanho e a tecnologia corretos para sua aplicação.
  • Qualidade do ar: decida entre um compressor isento de óleo ou lubrificado com base nas necessidades de qualidade do ar.

Capacidade & Fluxo:

  • Para maior capacidade e fluxo, é possível escolher unidades com vários elementos scroll (dois ou quatro).
  • Pode ser mais econômico usar um único compressor grande em vez de vários compressores menores.

Principais características

  • Confiabilidade: menos componentes que os compressores alternativos garantem alta confiabilidade operacional.
  • Baixa manutenção: essas máquinas exigem manutenção mínima.

Compressores scroll modulares em comparação com digitais

Compressor scroll modular

  • Os compressores scroll com tecnologia de fluxo variável incorporam os benefícios e a flexibilidade de um sistema modular. Eles utilizam dois a quatro módulos de compressor integrados em uma única cobertura.
  • Além disso, o controlador Elektronikon® monitora continuamente o status de cada elemento e inicia e para os elementos de compressão. Isso garante que a saída de ar comprimido corresponda à demanda de ar.
  • Além disso, a qualidade do ar e a facilidade de uso dessas unidades garantem um processo de produção tranquilo.

Compressor scroll digital

  • Por outro lado, o compressor scroll digital tem um projeto mecânico. Essa máquina combina a saída do compressor com os requisitos de resfriamento do processo completo.
  • O compressor scroll digital é usado principalmente em sistemas de refrigeração e ar-condicionado. Eles garantem um controle preciso da temperatura nessas aplicações. Quando as temperaturas são mantidas estáveis durante o transporte de alimentos, por exemplo, isso resulta em melhor qualidade dos alimentos.

Aplicações e usos do compressor scroll

Os compressores scroll são amplamente utilizados em várias aplicações industriais devido à sua eficiência e confiabilidade. Eles atendem aos requisitos básicos de um compressor de uso geral e são comumente usados nos setores de alimentos, refrigeração, ar-condicionado e transporte. Para demandas de maior volume, os compressores de parafuso com injeção de óleo podem ser mais eficientes.

Onde eles são normalmente usados?

  • Laboratórios & pesquisa: calibração de instrumentos, análise de amostras e controle ambiental em salas limpas.
  • Cuidados médicos & com a saúde: fornecimento de ar limpo para ventiladores e incubadoras, alimentação de ferramentas cirúrgicas e assistência à respiração durante a cirurgia.
  • Bebidas & alimentos: embalagem de alimentos e vedação a vácuo, processamento de carne e carbonatação.
  • Eletrônicos: limpeza de peças, manutenção de ambientes de sala limpa e prevenção de umidade e corrosão em montagens de precisão.

Há uma grande quantidade de aplicações para compressores silenciosos e com baixo consumo de energia que produzem ar absolutamente limpo. Veja a série de compressores scroll SF da Atlas Copco, líder neste campo há mais de 60 anos. Suas caraterísticas exclusivas o tornam ideal para muitos processos de fabricação para os quais ar comprimido limpo e isento de óleo é um pré-requisito. É por isso que o SF é a escolha preferida para ambientes internos sensíveis, como hospitais, mas também laboratórios, cervejarias, padarias, fazendas de laticínios, fabricação de eletrônicos e até produção de lentes.

Compressores Scroll série SF: ideais para ambientes sensíveis, como odontologia

Dentista com paciente

A série SF da Atlas Copco é ideal para ambientes como consultórios odontológicos. Imagine uma visita ao dentista que já é desagradável, agravada pelo cheiro de óleo e pelo ruído de compressores barulhentos. A série SF elimina essas preocupações com uma cobertura com isolamento acústico, que reduz os níveis de ruído para até 53dB(A). Seu tamanho reduzido permite a instalação próxima ao ponto de uso.

A série SF apresenta uma faixa de capacidade de 1,9 a 7,6 l/s (4,03 a 16,10 pcm), uma pressão máxima de trabalho de 10 bar (145 psi) e um desempenho do ponto de orvalho de até 2 °C/36 °F. Seu elemento scroll resfriado a ar garante eficiência, confiabilidade e durabilidade, enquanto o motor de classe IE3 de alta eficiência reduz o consumo de energia. Mais importante ainda, a série SF produz ar absolutamente limpo.

Os compressores isentos de óleo da Atlas Copco, com certificação ISO 8573-1 Classe 0, estabelecem um novo padrão em qualidade de ar, excedendo os requisitos de teste. Esses recursos tornam a série SF indispensável para manter um ambiente agradável e higiênico nos consultórios odontológicos, contribuindo para uma visita menos desagradável para os pacientes.

Estamos aqui para ajudar

Esperamos que esse guia forneça uma boa visão geral sobre se um compressor scroll faz sentido ou não para suas necessidades. Se desejar obter mais informações, fique à vontade para entrar em contato. Nossa equipe terá prazer em orientá-lo na direção certa.

Pergunte a um profissional de sistema de ar sobre os melhores compressores scroll para suas necessidades.

Leia mais sobre compressores scroll

SF4+

Compressores scroll isentos de óleo SF e SF+

Os compressores scroll isentos de óleo SF e SF+ incluindo Elektronikon® fornecem ar puro e isento de óleo para aplicações críticas. Compactos, silenciosos, fáceis de usar e eficientes em termos de consumo de energia. Leia mais.

SFR Railway compressor

Compressores scroll isentos de óleo SFR 2-10

O compressor scroll SFR orbital é uma solução de ar comprimido isenta de óleo e de baixa manutenção validada para todas as aplicações de mobilidade. Ele é confiável, classificado para um ciclo de trabalho de 100% e adequado para as condições mais adversas. O SFR oferece desempenho e flexibilidade com baixos níveis de ruído, vibrações e custos de ciclo de vida. Pode ser instalado em cima, dentro ou embaixo do veículo; modelos leves especiais para ônibus elétricos e híbridos. Disponível com débito de ar livre de 200 a 1550 l/min (7 a 55 pcm)

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