Compressores
Na refrigeração industrial e no
condicionamento de ar são utilizados
praticamente todos os tipos e
compressores:
Alternativos
Rotativos de parafusos
Rotativos Scroll
Rotativos de palhetas
Centrífugos
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Tecnicas sobre Compressores de ar comprimido senai, Esquemas de Mecânica dos fluidos
Ensinamento básico sobre compressores de ar comprimido
Tipologia: Esquemas
2020
1 / 22
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Compressores
Na refrigeração industrial e no
condicionamento de ar são utilizados
praticamente todos os tipos e
compressores:
Alternativos
Rotativos de parafusos
Rotativos Scroll
Rotativos de palhetas
Centrífugos
Compressores
De acordo com os aspectos construtivos os compressores
podem ser:
Tipo aberto – eixo de acionamento atravessa a carcaça, sendo acionado por um motor exterior. Tipo semi-hermético – a carcaça aloja tanto o compressor quanto o motor de acionamento. Permite a desmontagem. Tipo hermético – a carcaça aloja tanto o compressor quanto o motor de acionamento. Mas não permite a desmontagem.
Os semi-herméticos e os herméticos não necessitam de
selo de vedação para o eixo, mas podem perder um pouco
de eficiência em virtude do aquecimento do refrigerante
pelo enrolamento do motor
Compressores
Semi-hermético
Rendimento volumétrico
Rendimento volumétrico efetivo.
Taxa de deslocamento é o volume varrido pelos
pistões durante o seu curso
Ƞvr = 100. vazão volumétrica que entra no compressor, m^3 /s
taxa de deslocamento, m^3 /s
Rendimento volumétrico de espaço nocivo
Como a massa é constante durante a expansão do gás
do espaço nocivo
V = ṁ.v
Ƞen = 100 - ɛ [(vsucção/vdescarga) - 1]
V 1 /Ven = vsucção / vdescarga
Desempenho de um compressor ideal Compressor ideal = compressão e expansão isoentrópicas A expansão do gás retido no espaço nocivo é o único fator que afeta a eficiência volumétrica do compressor ideal Neste caso,
Onde
Se Ƞv = Ƞen
ṁ = V / vsucção
ṁ = (taxa de deslocamento). Ƞen / (100. vsucção)
V = Ƞv. taxa de deslocamento / 100
Efeito da temperatura de evaporação sobre a potência
de compressão
Compressor de amônia ɛ = 4% Taxa de deslocamento = 0,146 m^3 /s Tc = 35°C fixa
Efeito da temperatura de evaporação sobre a
capacidade de refrigeração
Compressor de amônia ɛ = 4% Taxa de deslocamento = 0,146 m^3 /s Tc = 35°C fixa
Efeito da temperatura de condensação sobre o fluxo de
massa do refrigerante e a o rendimento volumétrico
Compressor de amônia ɛ = 4% Taxa de deslocamento = 0,146 m^3 /s TE = -40°C fixa
Efeito da temperatura de condensação sobre a
capacidade de refrigeração
Compressor de amônia ɛ = 4% Taxa de deslocamento = 0,146 m^3 /s TE = -40°C fixa
Efeito da temperatura de condensação sobre o COP
Quando maior a Tc, menor será o COP Na prática é desejável Tc reduzida. Trabalhar com ar ou água o mais frios possíveis Operar com as máx. vazões econômicas de ar ou água Ter superfícies mantidas permanentemente limpas
As tendências de desempenho dos compressores
alternativos desenvolvidas analiticamente para o
compressor ideal podem ser observadas em
compressores reais
Rendimento Volumétrico
Real
Além do espaço nocivo outros fatores contribuem para a determinação do Ƞv : Perda de carga nas válvulas de sucção e descarga Fugas pelos anéis dos êmbolos e pelas válvulas de descarga e sucção Aquecimento do gás pelo cilindro Assim Ƞv < Ƞen
Relação entre pressões e diferenças máximas de pressão
Relações entre as pressões de admissão e descarga superiores a 8 ou 9 não são recomendadas, em virtude das elevadas temperaturas de descarga resultantes. A diferença entre as pressões de descarga e de admissão afeta a carga mecânica sobre os mancais. A diferença máxima admitida varia entre 1000 e 2000 kPa.
Temperaturas de descarga do compressor
Muito alta = decomposição do óleo lubrificante e redução da vida útil das válvulas Assim principalmente nos compressores de amônia o cabeçote é resfriado a água A recomendação é limitar a temperatura de descarga em 135°C
Lubrificação e Resfriamento do óleo
Compressores de pequeno porte = Lubrificação por salpico Compressores maiores = Lubrificação forçada com bomba de deslocamento volumétrico Sistemas auxiliares: Sistema de refrigeração do óleo (grande porte=à agua) Aquecedor do cárter (evitar a dissolução do refrigerante) Controle de segurança (temp. alta ou pressão baixa do óleo)
Controle de capacidade
Compressores de pequeno porto = Liga-desliga do compressor Controle de rotação do motor do compressor (alto custo) Mais usual = desativação de cilindros (manter as válvulas de admissão abertas)