Neste conteúdo são contemplados os seguintes pontos:
- A função de compressores em processos industriais;
- Os tipos de compressores industriais;
- E os parâmetros para escolher o seu compressor;
A compressão de gases é uma operação frequentemente encontrada em indústrias. Isso se dá porque a maioria das reações químicas exigem pressões elevadas para terem rendimentos favoráveis, e é nesse cenário em que se encontram os compressores industriais!
Esse equipamento conta com uma grande variedade, visto que precisa se encaixar em diversos processos distintos. Sendo assim, dependendo da operação e dos resultados que pretendemos alcançar, existe um tipo específico de compressor à nossa espera (entenda o funcionamento de um compressor neste vídeo).
Agora que entendemos mais sobre a função desse equipamento, deve estar se perguntando: “Como escolher de forma correta o compressor ideal para o meu processo?” É o que veremos a seguir.
Tipos de compressores industriais
Primeiramente iremos discorrer sobre os tipos de compressores industriais mais comuns. Eles se dividem em duas categorias, são elas:
- Compressor de deslocamento positivo;
- Compressor de Turbina.
Você pode também checar vários tipos de compressores em CAD neste link.
Agora que já sabemos quais os tipos de compressores industriais, que tal entendermos mais o funcionamento de cada um?
Compressor de Êmbolo
Atualmente, este é o mais utilizado nas indústrias no geral, por ser apropriado para baixas, médias e altas pressões.
Seu funcionamento consiste em uma câmara que possui dois pistões e um êmbolo. Este último, puxa o ar quando desce e o comprime quando sobre.
É importante ressaltar que para compressão a pressões mais elevadas são necessários compressores de vários estágios. Ou seja, deverá haver mais câmaras comprimindo o gás, numa espécie de “associação de compressores”.
Por exemplo, para pressões até 4 bar, é necessário um compressor de êmbolo de um estágio. Já para pressões acima de 15 bar, necessita-se de um compressor de três ou mais estágios.
Compressor de Membrana
Este por sua vez, é o favorito e mais utilizado em indústrias químicas, farmacêuticas e alimentícias. Isso porque, o ar não tem contato com as partes deslizantes e dessa maneira fica sempre livre de resíduos de óleo.
Similar ao descrito anteriormente, se difere na vantagem da não contaminação. Que ocorre por conta de uma membrana, que separa o êmbolo da câmara de sucção e compressão, evitando o contato com resíduos de óleo presentes no êmbolo.
Compressores Rotativos
Como vimos no diagrama anteriormente, existem três tipos de compressores rotativos: Compressor de Palhetas, Compressor de Duplo Parafuso e Compressor Root.
Todos desempenham papéis semelhantes, e têm alta capacidade de impulsionar gás. Entretanto, possuem serventia intermediária de gerar pressão.
Turbocompressores
Amplamente usados nas refinarias de petróleo e nas usinas químicas. São divididos em dois tipos: axial e radial. O que difere neles é o sentido da passagem do gás.
Indicado para grandes vazões, neste compressor o ar é colocado em movimento por uma ou mais turbinas, e a energia de movimento gerada é então transformada em energia de pressão.
Escolha do compressor ideal
A escolha do equipamento correto exige um entendimento completo das vantagens e desvantagens de cada tipo de compressor. Visto que, essa tarefa se torna delicada por conta das relações termodinâmicas complicadas que prevalecem sobre os gases.
Dessa maneira, necessitamos analisar diversos parâmetros, dentre eles:
- Vazão do gás;
- Pressão de entrada e saída;
- Propriedades do gás e potência necessária;
- Refrigeração;
- Custo do equipamento.
Diante disso, exploraremos um pouco cada área, para que no final sejamos capazes de pelo menos ter uma ideia de quais parâmetros devemos seguir para alcançar o almejado.
Vazão do gás
A seleção preliminar do tipo de compressor se faz mediante a conceitos de velocidade de rotação e diâmetro específicos. Os quais são determinados pela vazão de gás desejada, ou seja, o volume de gás comprimido obtido ao passar pelo compressor.
Pressões de entrada e saída
Outro fator muito importante para a escolha, é a pressão de regime do sistema. Isto é, a pressão fornecida pelo compressor, bem como a pressão do reservatório e a pressão na rede distribuidora até o consumidor.
Lembrando que para manter a pressão sob controle é necessário controlar a velocidade e as forças do fluido, além de estar atento aos movimentos temporizados dos elementos de trabalho e de comando.
Propriedades do gás
Como levantado anteriormente, é essencial que tenhamos entendimento do processo para fazer uma boa escolha. Visto que, o comportamento dos gases se diferenciam muito por conta da lei que os rege. Para isso, é necessário que saibamos as propriedades do gás envolvido no processo.
Refrigeração
Serve basicamente como o mecanismo de controle da temperatura de entrada e de saída do gás. Além de ser um fator muito importante para a escolha do compressor ideal, uma refrigeração adequada prolonga em muito a vida útil do compressor.
Custo do equipamento
O mercado possui diferentes tipos de modelos de compressores, de diferentes materiais e eficiências.
Cabe à você determinar o equipamento mais viável economicamente a longo prazo.
Após esta breve abordagem sobre compressores, levantando seus modelos e os critérios de escolha, podemos concluir que escolher um equipamento de compressão, não é uma tarefa fácil!
Entretanto, para isso, existem estudos mais aprofundados e específicos, baseados em cálculos que podem determinar, com segurança, o que o seu processo necessita.
A Propeq é uma empresa de consultoria e, apesar de não estarmos relacionados com a venda de equipamentos, sabemos que o uso de compressores é um procedimento complexo. Dessa forma, é necessário realizar o dimensionamento desse equipamento antes de comprá-lo. Além disso, é importante saber se ele está sendo operado da maneira mais eficiente o possível na sua planta.
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