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Dimensionamento de instalações de compressores a elevada altitude

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Tanto a pressão ambiente como a temperatura diminuem com a altitude acima do nível do mar. Esta pressão de entrada mais baixa afeta a relação de pressão, tanto para os compressores como para o equipamento ligado, o que, na prática, significa um impactos no consumo de energia e no consumo de ar. Ao mesmo tempo, as alterações devidas a altitude mais elevada também afetarão a potência nominal disponível dos motores elétricos e dos motores de combustão.

Como é que a altitude influencia as instalações de compressores?

Compressor em altitude elevada, na montanha
Deve igualmente ser tida em conta a forma como as condições ambientais influenciam a aplicação do consumidor final. É necessária uma taxa de caudal de massa específica (num processo) ou uma taxa de caudal de volume? A relação de pressão, a pressão absoluta ou a pressão manométrica foram utilizadas para o dimensionamento? A temperatura do ar comprimido é significativa? Todas estas considerações criam condições diferentes para dimensionamento de uma instalação de ar comprimido instalada a uma altitude elevada e podem ser bastante complexas para calcular.

Que efeito tem a altitude na escolha do compressor?

Para escolher o compressor correto em que as condições ambientais diferem das indicadas na folha de dados, devem ser tidos em consideração os seguintes fatores:

- altura acima do nível do mar ou da pressão ambiente - temperatura ambiente - humidade - temperatura do líquido de refrigeração - tipo de compressor - fonte de alimentação

Estes fatores afetam principalmente o seguinte: - pressão de trabalho máx . - capacidade - consumo de energia - necessidade de arrefecimento O fator mais importante é as variações de pressão de entrada em altitude. Um compressor com uma relação de pressão de 8.0 ao nível do mar terá uma relação de pressão de 11.1 a uma altitude de 3000 metros (com base no facto de a pressão de funcionamento da aplicação não ter sido alterada). Isto afeta a eficiência e, consequentemente, o requisito de potência. A quantidade de alteração depende do tipo de compressor e do design. A temperatura ambiente, a humidade e a temperatura do líquido de arrefecimento interagem e afetam o desempenho do compressor em graus diferentes em compressores de um ou vários estágios, compressores dinâmicos ou compressores de cilindrada.

Como é que a altitude afeta os motores elétricos?

como é que a altura afeta o motor elelétrico?
O arrefecimento é prejudicado em motores elétricos pelo ar de baixa densidade a altitudes elevadas. Os motores padrão devem ser capazes de funcionar até 1000 m e com uma temperatura ambiente de 40 ºC sem impactos nos dados nominais. Em altitudes mais elevadas, a tabela abaixo pode ser utilizada como guia para redução do desempenho do motor padrão. Tenha em atenção que, para alguns tipos de compressores, o desempenho do motor elelétrico é mais reduzido do que a potência do veio necessária para o compressor a altitudes elevadas. Por conseguinte, o funcionamento de um compressor padrão a altitudes elevadas requer a redução da pressão de trabalho ou a instalação de um motor sobredimensionado.

Como é que a altitude afeta os motores de combustão interna?

Uma redução da pressão ambiente, aumento ou redução da temperatura na humidade reduz o teor de oxigénio no ar utilizado para combustão e, consequentemente, a potência extraível do motor de combustão interna (IC). O grau de redução da potência do veio depende do tipo de motor e do seu método respiratório (aspirado naturalmente ou turbocomprimido), conforme indicado na tabela abaixo. A humidade tem um papel menor (desração menor que 1% por 1000 m) quando a temperatura cai abaixo de 30 ºC tenha em atenção que a potência do motor desce mais rapidamente do que a potência necessária do veio do compressor. Isto implica que, para cada combinação compressor/motor, existe uma altura de trabalho máxima que utilizará toda a margem de potência do motor sobre o compressor para utilização ao nível do mar. Em geral, os fornecedores devem ser encarregados de calcular e indicar os dados específicos aplicáveis ao equipamento de consumo de ar, motor e compressor em questão. Se alguma coisa não for clara ou se tiver alguma dúvida, o instalador deve contactar sempre o fabricante do equipamento.

Leia mais sobre os diferentes aspetos de dimensionamento das instalações de compressores abaixo.

Calcular a pressão de trabalho
high pressure booster compressor detail out
Calcular a pressão de trabalho
Saiba mais sobre a pressão de trabalho do compressor e como calculá-la.
 
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Calcular e medir a necessidade de ar
airnet tubes pipes service green blue
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Saiba como calcular o ar comprimido necessário para executar as suas diferentes ferramentas.
 
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Centralização ou descentralização?
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