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Compressor de ar alternativo: Princípio de funcionamento, aplicações e seleção

Número Browse:0     Autor:editor do site     Publicar Time: 2024-11-22      Origem:alimentado

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Em muitas indústrias, os compressores de ar alternativos são a espinha dorsal da operação, pois oferecem soluções de ar comprimido eficientes e confiáveis. Assim, conhecer o funcionamento dessas máquinas permitirá fazer uma escolha adequada quando se trata de compressores rotativos para diversas aplicações.


Neste blog, abordaremos os fundamentos da tecnologia de compressores de ar alternativos, seus usos em muitos setores e, o mais importante, ajudá-lo-emos a encontrar o compressor de ar alternativo certo para suas necessidades.


Compressor de ar de pistão

O que é um compressor alternativo?

Um compressor de ar que utiliza um movimento alternativo no depressor de pistão é chamado de 'compressor de ar alternativo'. Um virabrequim no compressor de ar aciona vários pistões, que por sua vez comprimem o ar dentro do cilindro. O movimento dos pistões dentro do cilindro comprime o ar, que é posteriormente liberado e armazenado em um tanque para uso posterior. Na maioria das formas de técnica de compressão de ar, a máquina alternativa está entre os tipos mais antigos e populares e ainda funciona bem. Isso ocorre porque eles podem suportar o desgaste, são muito confiáveis ​​e podem trabalhar em altas pressões.

As principais características dos compressores alternativos incluem:

  • Princípio do Deslocamento Positivo: No que diz respeito ao deslocamento positivo, o funcionamento dos compressores alternativos é baseado neste princípio, onde o volume de ar no cilindro é reduzido resultando no aumento da pressão. Isso acontece devido ao movimento alternativo dos pistões. O pistão puxa o ar para dentro do cilindro durante o curso de admissão e comprime esse ar no cilindro durante o curso de compressão.

  • Capacidades de alta pressão: Os compressores de ar alternativos podem gerar altas pressões de descarga, permitindo a aplicação em áreas onde a pressão foi projetada para ser sustentada até 6.000 psi. Esta capacidade de alta pressão é possível devido à existência de vários estágios de compressão, em que o ar é comprimido em estágios para atingir tal nível de pressão.

  • Ampla faixa de capacidade: Os compressores alternativos vêm em uma variedade de tamanhos, desde compressores de oficina de baixo rendimento, de alguns pés cúbicos por minuto (CFM), até grandes máquinas industriais com capacidade de centenas de CFM. Essa qualidade permite o uso de compressores alternativos em muitas aplicações, por exemplo, desde o acionamento de ferramentas pneumáticas em uma garagem até a execução de operações de fabricação em uma instalação industrial.

  • Eficiência: Os compressores alternativos são muito eficientes, especialmente em aplicações de alta pressão e baixa vazão. De acordo com o princípio do deslocamento positivo, o ar é comprimido num volume definido a cada curso do pistão, levando à compressão adequada. Porém, com o aumento da vazão do compressor alternativo, a eficiência pode cair devido ao aquecimento e ao atrito causado pelas partes móveis do sistema interno.

Comparação com outros tipos de compressores de ar

Os três compressores de ar classificados e amplamente utilizados em diferentes setores incluem: compressores de ar alternativos, compressores de parafuso rotativo e também compressores centrífugos. Cada um deles tem suas próprias características gerais, vantagens e desvantagens. A comparação a seguir pretende apontar as principais distinções entre esses tipos de compressores.


Tipos de compressor


  1. Técnicas de compressão:

    • Compressores tipo pistão: Os pistões acionados pelo virabrequim são usados ​​para comprimir o ar em movimentos lineares para frente e para trás dentro dos cilindros.

    • Compressores de parafuso: Durante a rotação, dois eixos opostos comprimem e empurram o ar para fora para manter a pressão constante.

    • Compressores Centrífugos: As lâminas internas do impulsor giram rapidamente para que o ar seja sugado e forçado a sair como gás comprimido.

  2. Faixa de pressão:

    • Compressores Alternativos: O compressor de ar de ação linear de alta pressão pode gerar pressões de até 6.000 psi.

    • Compressores de parafuso rotativo: Esses compressores geralmente funcionam em uma faixa de pressão de 100-200psi para trabalhar com ar comprimido na maioria das indústrias.

    • Compressores Centrífugos: Esses tipos de compressores são para aplicações de baixa pressão, geralmente de até 125 psi.

  3. Taxa de fluxo:

    • Compressores Alternativos: Eles trabalham em deslocamento positivo e são adequados para aplicações de vazões muito baixas e alta pressão, e fornecem ar comprimido de maneira pulsante.

    • Compressores de parafuso rotativo: Fornecidos com rotativos, possuem vazão superior aos compressores alternativos e fornecem fluxo constante de ar comprimido.

    • Compressores Centrífugos: Esses tipos de compressores são destinados a aplicações de alta vazão e fornecem consistentemente grandes volumes de ar comprimido.


Você pode obter mais informações sobre Compressores de ar de parafuso rotativo vs pistão.


Como funciona um compressor de ar alternativo?

Uma função de compressor de ar alternativo devido ao princípio do deslocamento positivo. Os principais componentes do compressor, além de suas peças individuais, funcionam em ciclo para sugar o ar ambiente, comprimi-lo a um nível mais alto e liberá-lo para um tanque de armazenamento ou aplicação, ou ambos.

Ciclo de Compressão do Compressor

Um compressor de ar alternativo funciona através de um processo cíclico de inalar o ar atmosférico, comprimir o ar assim recebido e, finalmente, expelir o ar comprimido. Este processo básico denominado ciclo de compressão é realizado de vez em quando para garantir que haja sempre ar comprimido disponível. O ciclo de compressão tem três partes fundamentais:

  1. Estágio de admissão: Nesta parte conhecida como peça de ancoragem, o pistão é puxado para baixo para criar um vácuo na carcaça do cilindro que separa o pistão da válvula. Este vácuo, por sua vez, força a válvula de admissão a se abrir à medida que o ar atmosférico enche o cilindro.

  2. Estágio de compressão: Enquanto o virabrequim continua girando, o pistão já começou a avançar para cima, comprimindo assim o ar dentro das paredes do cilindro. A válvula de entrada se fecha para impedir que o ar vaze de volta para a atmosfera. O movimento do pistão cria uma situação na qual o volume livre do cilindro diminui, resultando assim no aumento da pressão do ar contido no interior do cilindro.

  3. Estágio de descarga: No caso em que o pistão tem que ir até a posição final extrema em direção ao topo do seu curso, a pressão associada ao ar comprimido torna-se maior que a encontrada na linha de descarga. A diferença de pressão é o que força a abertura da válvula de descarga permitindo assim que o ar comprimido saia do invólucro para o tanque de armazenamento ou para o sistema de distribuição. Após esta etapa de descarga, o pistão desce novamente, iniciando-se o mesmo ciclo.

Componentes principais


compressor de ar de pistão

O compressor de ar que utiliza sistema alternativo é composto por diversos componentes que são importantes no processo de compressão. Esses componentes são o cilindro, o pistão, as válvulas e o virabrequim, e cada um deles tem sua importância no funcionamento do compressor. Vamos examinar esses componentes principais em detalhes:

  1. Cilindro: O cilindro é o principal componente de retenção de ar do compressor. É construído principalmente em ferro fundido ou alumínio, uma vez que são capazes de suportar pressões muito altas.

  2. Pistão: Um pistão é uma parte estipulada dentro do cilindro que se moverá para cima e para baixo. Um virabrequim é preso à sua parte superior em ângulo por meio de uma biela que abaixo do pistão comprime o ar quando o pistão desce no cilindro.

  3. Válvulas: Dois tipos de válvulas são usados ​​em compressores alternativos, nomeadamente válvulas de entrada e válvulas de descarga. As válvulas de admissão permitem que o cilindro atraia ar ambiente no estágio de admissão, enquanto as válvulas de descarga permitem a saída do ar pressurizado do cilindro no estágio de descarga.

  4. Cambota: O virabrequim também faz parte do conjunto do motor de compressão, mas neste caso é utilizado para transformar o movimento rotacional do motor em movimento linear dos pistões. Possui bielas que se conectam aos pistões.

Compressores de estágio único versus compressores de vários estágios


um compressor de pistão de estágio único

Os compressores de ar alternativos são terminologicamente divididos em duas classes com base no número de estágios de compressão usados, compressores de estágio único ou de múltiplos estágios:

  1. Compressores de estágio único: Um compressor de ar alternativo de estágio único usa apenas um cilindro para completar todo o processo de compressão, isso significa que o ar será comprimido desde a pressão atmosférica até a pressão de descarga em um estágio. Compressores de estágio único são normalmente usados ​​para aplicações com classificações de pressão relativamente mais baixas (150 psi e abaixo), mas também possuem taxas de compressão mais baixas.

  2. Compressores de vários estágios: Os compressores de ar alternativos de múltiplos estágios consistem em dois ou mais cilindros para comprimir o ar em estágios. Inicialmente, o ar é comprimido em um cilindro de baixa pressão e resfriado antes de entrar no cilindro ou cilindros de alta pressão para compressão adicional. Este método de compressão permite classificações de pressão de descarga final mais altas, de mais de 6.000 psi e eficiência, uma vez que a quantidade de calor gerada durante a compressão é menor.


Mais detalhes sobre SCompressor de estágio único vs estágio de reboque.


Vantagens e desvantagens dos compressores de ar alternativos

Os compressores de ar alternativos são uma das ferramentas mais comuns usadas em vários setores há bastante tempo devido às suas características e capacidades inerentes. No entanto, como qualquer outro compressor, os receitas têm seus prós e contras que são importantes a serem considerados ao escolher o compressor mais adequado para uma aplicação específica.


Compressor de ar alternativo

Vantagens dos compressores de ar alternativos

Capacidades de alta pressão:

Um grande benefício do uso de compressores alternativos são as altas pressões de descarga que podem ser alcançadas. Mesmo compressores de tamanhos pequenos podem fornecer ar até cerca de 6.000 psi, portanto, essas aplicações de alta pressão de compressores de ar úmido ou seco incluem compressão de gás, pressão ou testes hidrostáticos e reforço.

Ampla faixa de capacidade:

Os compressores de ar com mecanismo alternativo vêm em uma variedade de tamanhos e capacidades, desde pequenos compressores de oficina que produzem alguns CFM até grandes tipos industriais que são capazes de fornecer até centenas de CFM. Esta flexibilidade oferece ao usuário a oportunidade de escolher um compressor que atenda às suas necessidades de fornecimento de ar.

Eficiência:

As máquinas de compressão alternativa são muito eficientes, especialmente para operações que requerem pressurização, mas com vazões muito baixas. Isto é aprimorado pelo mecanismo de deslocamento positivo que garante que todo o volume de ar comprimido em um curso ascendente do pistão seja igual ao tamanho do pistão após esse curso, causando uma compressão efetiva. Além disso, compressores alternativos de múltiplos estágios mais eficientes fazem isso de forma ainda mais eficiente, resfriando o ar comprimido entre seus espaços de compressão, pois isso reduz o trabalho realizado no gás dentro do sistema.

Durabilidade:

Os compressores de ar alternativos também são muito confiáveis, assim como todos os outros que empregam esta tecnologia. Esses tipos de compressores estão em serviço há bastante tempo e têm impressionado muitos por sua robustez para esse tipo de equipamento de controle climático operacional. Desde que recebam os cuidados necessários e a manutenção oportuna, os compressores alternativos poderão funcionar sem problemas por muito tempo, evitando quebras e proporcionando o fornecimento de ar comprimido sem interrupções.

Desvantagens dos compressores de ar alternativos

Nível de ruído:

Os compressores alternativos têm um alto nível de ruído entre outros tipos de compressores urbanos. Este tipo também é bastante mais barulhento devido ao movimento dos pistões e à abertura e fechamento das válvulas. Isto cria um desafio, especialmente em locais onde o ruído é uma preocupação. Na maioria das vezes, este problema pode ser resolvido isolando os compressores ou não os montando na mesma sala que o usuário.

Mais vibrações:

O compressor de ar alternativo isento de óleo produz vibração devido à oscilação dos pistões e às forças de compressão que atuam sobre ele. O ambiente circundante, as estruturas e as máquinas também podem sentir vibrações que podem danificar as estruturas ou impedir o funcionamento eficaz de máquinas delicadas. Nesses casos – a instalação adequada (com isoladores de vibração e conexões flexíveis) seria útil para superar o seu impacto.

Requisitos de manutenção:

A manutenção do compressor de ar axial é menor do que a dos compressores de ar alternativos, por exemplo, compressores de ar rotativos. Como seu projeto inclui válvulas, pistões e outros elementos móveis, a manutenção periódica, a substituição das válvulas e a lubrificação na maioria dos casos são feitas. Se esses serviços não forem realizados, há diminuição da eficiência, muito desgaste e, por fim, quebra.


Quais são as principais aplicações de um compressor alternativo?

No que diz respeito a diferentes campos e indústrias, os compressores de ar alternativos são máquinas adaptáveis. Quer se trate de uso industrial pesado ou de uso comercial especializado, estes compressores têm um papel importante no fornecimento de ar comprimido em diferentes processos. Agora vamos nos aprofundar nos principais usos dos compressores alternativos.


Aplicação de compressor de ar alternativo

Aplicações Industriais

Fabricação:

Indústrias como alimentos e bebidas, têxteis e eletrônica fazem uso extensivo de compressores de ar alternativos. Esses compressores fornecem ar comprimido que é utilizado para a operação de ferramentas pneumáticas, sistemas de controle e máquinas de automação, entre outras coisas. Eles também fornecem ar para processos de limpeza, secagem e embalagem.

Automotivo:

No setor automotivo, os compressores alternativos são usados ​​para diversas finalidades, como fornecer ferramentas pneumáticas para trabalhos de montagem e manutenção, sistemas de pulverização de tinta e ferramentas pneumáticas. Além disso, estes compressores também são utilizados para encher pneus e testar as emissões dos veículos.

Energia:

O setor energético, particularmente a exploração e produção de petróleo e gás, incorpora o uso de compressores alternativos. O processo inclui turbinas a gás para compressão de gás, elevação de gás e reinjeção de gás. Esses tipos de compressores também são usados ​​em estações de reabastecimento de gás natural comprimido (GNC) e compressão de biogás.

Aplicações Comerciais

Postos de gasolina:

Os compressores de ar alternativos são normalmente colocados em postos de gasolina com a finalidade de encher pneus ou fornecer ar para manutenção de veículos por meio de ferramentas pneumáticas. Assim estes compressores volumétricos são uma das melhores opções nestes casos para fornecer ar comprimido.

Limpeza a seco:

Embora a maioria das pessoas esteja familiarizada com a limpeza sem pó através do uso de vários solventes, na verdade, os compressores alternativos são utilizados no negócio de lavagem a seco para fornecer energia às máquinas de limpeza, bem como ar comprimido para facilitar a secagem. Esses compromissos.

Dental:

Peças de mão odontológicas, seringas e outros aparelhos odontológicos pneumáticos requerem um suprimento de ar, que geralmente é fornecido por um compressor de ar alternativo em um consultório odontológico. Esses aparelhos também permitem fornecer ar comprimido limpo sem a utilização de óleos lubrificantes, tão importantes para a esterilização de procedimentos odontológicos.

Aplicações Especiais

Moldagem por sopro de garrafas PET:

Poucas indústrias dependem de compressores alternativos nas atividades diárias de produção, como no caso das garrafas de licor de polietileno. Esses compressores são empregados para gerar ar de alta pressão, que é posteriormente utilizado no processo de moldagem por sopro, onde as pré-formas são expandidas para formar o formato final da garrafa.

Respirando Ar:

Compressores alternativos são usados ​​para comprimir ar para fins respiratórios em diferentes situações, incluindo mergulhadores, bombeiros e aparelhos respiratórios industriais. Para um fornecimento de ar limpo e de alta qualidade, esses compressores devem estar em conformidade com os regulamentos de segurança e qualidade do ar.

Gás Natural Comprimido (GNC):

Os postos de abastecimento de GNV são equipados com compressores alternativos para comprimir gás natural a alta pressão para reabastecer veículos. Compressores especializados são fabricados de acordo com as demandas da operação de GNV, especificamente para desempenho seguro e eficaz.


Como escolher um compressor de ar alternativo

A escolha do compressor de ar alternativo adequado é muito importante para otimizar o desempenho, a eficiência e a confiabilidade de um sistema de ar comprimido. Ao selecionar um compressor alternativo, fatores como classificações de pressão, capacidade volumétrica, entrada de energia elétrica, bem como saída de ruído devem ser examinados.

Fatores a considerar

Requisitos de pressão:

Descreva a faixa de pressão esperada em sua aplicação. Os compressores alternativos podem produzir pressões de até 6.000 psi; no entanto, a maioria dos processos industriais envolve uma faixa de pressão de 100 a 200 psi. Preste atenção às pressões mais altas e mais baixas que seus equipamentos e processos necessitarão.

Capacidade:

Descreva o fluxo de ar A taxa de fluxo de ar CFM para a aplicação, neste caso, lança telescópica e níveis consideravelmente mais altos de fluxo de ar. Lembre-se do uso total de ar das ferramentas, aparelhos e materiais utilizados ao mesmo tempo. É crucial escolher um compressor de ar alternativo com capacidade nominal suficiente para cobrir o pico de demanda de ar.

Consumo de energia:

Discuta considerações sobre energia, como a potência nominal do motor do compressor e o uso de alimentação elétrica para operação da bomba alternativa. Certifique-se de que o sistema elétrico do seu estabelecimento seja capaz de acomodar os requisitos de energia da unidade. Além disso, seria benéfico empregar um compressor com eficiência energética para reduzir os custos de funcionamento.

Níveis de ruído:

Leve em consideração os níveis de ruído associados ao compressor alternativo, ainda mais se ele estiver localizado no espaço de trabalho ou próximo a áreas sensíveis ao ruído. Assim, um compressor de baixo ruído deve ser procurado ou seria apropriado empregar gabinetes com amortecimento de ruído.

Ciclo de trabalho:

Descubra o ciclo de trabalho previsto do compressor alternativo, esta é a proporção do tempo de funcionamento que o compressor funcionará. Quando o ciclo de trabalho é maior, é necessária uma bomba mais potente e durável para um trabalho constante. Leve em consideração as horas de trabalho diárias ou semanais e modifique a seleção do compressor quando necessário.


Compressor de ar alternativo vs compressores de ar de parafuso

Guia de dimensionamento e especificação

Para escolher o tamanho e as especificações corretas do compressor de ar alternativo, execute as etapas a seguir.

  1. Descubra o consumo geral de ar somando o ar consumido por todas as ferramentas, equipamentos e processos necessários ao mesmo tempo.

  2. Permita uma almofada de 10-20% sobre a procura global de ar para atender a questões como fugas, aumento futuro na carga de trabalho e período de procura máxima.

  3. Estabeleça a faixa de pressão necessária, considerada a pressão mínima e máxima exigida por seus equipamentos e processos.

  4. Escolha um compressor alternativo cuja capacidade (CFM) e capacidade de pressão atendam ou excedam a demanda de ar e os cálculos de pressão feitos por você.

  5. Empregue considerações sobre classificações de potência, níveis de ruído e ciclo de trabalho do compressor para evitar incompatibilidade com sua instalação e aplicação.

  6. Procure os serviços de um especialista em compressores de ar ou do fabricante para auxiliar no dimensionamento e no processo de seleção de compressores de ar isentos de óleo, alternativos às suas necessidades.

Requisitos de tratamento de ar

Depois de escolher o compressor de ar alternativo adequado para usar, é imperativo avaliar ao mesmo tempo as expectativas de tratamento do ar, a fim de garantir a qualidade e a limpeza do ar comprimido alcançado. Os componentes de tratamento de ar incluem:

Secadores:

São dispositivos projetados para minimizar o teor de umidade no ar comprimido, evitando sua condensação e corrosão no sistema de ar comprimido. Existem vários tipos diferentes de secadores, por exemplo, secadores refrigerados, secadores dessecantes, secadores de membrana que se diferenciam pela sua eficácia e níveis adequados de humidade.

Filtros:

Esses tipos de filtros são projetados para eliminar poeira, partículas de óleo e outros poluentes transportados pelo ar do fluxo de ar comprimido. Os filtros vêm em diferentes classes e variedades, como filtros de partículas, filtros coalescentes, carvão ativado e muitos mais com base no tipo de contaminantes a serem separados.

Lubrificadores:

Os lubrificadores injetam uma determinada quantidade de óleo na rede de ar comprimido para lubrificar dispositivos e equipamentos pneumáticos. Isto é benéfico, pois reduz o atrito e o desgaste das ferramentas, minimizando danos e melhorando a capacidade de operação.


Conclusão

Os compressores de ar alternativos são empregados em diversas indústrias que exigem o uso de ar comprimido porque utilizam o movimento para cima e para baixo dos pistões nos cilindros para comprimir o ar. Ao selecionar os melhores compressores de pistão alternativo, há uma série de fatores a serem considerados, como classificações de pressão, volume de ar, necessidade de energia e níveis de ruído. Do ponto de vista da otimização, a seleção adequada de um compressor de ar alternativo em um sistema de ar comprimido é muito importante para melhorar o desempenho, a eficiência e a confiabilidade de todo o sistema. Para obter ajuda profissional em relação ao uso de compressores alternativos, você pode ligar para a equipe de especialistas da Aivyter para ajudá-lo.


Fontes de referência


Compressor alternativo

Compressor de parafuso rotativo


Perguntas frequentes

O que é um compressor de ar alternativo?

Um compressor de ar alternativo é um mecanismo de deslocamento positivo no qual o ar é comprimido por meio de pistões acionados por um virabrequim. Funciona comprimindo o ar em uma seção segura de um aparelho, que ajusta o volume de ar dentro da câmara, aumentando assim sua pressão.

Como dimensiono um compressor de ar alternativo para minha aplicação?

Ao dimensionar um compressor alternativo, fatores adicionais como pressão do ar, requisitos de volume e ciclo de trabalho também devem ser considerados. Considere consultar um especialista ou verifique alguns sites com uma seção de dimensionamento de compressores para descobrir quais devem ser as especificações do compressor que você precisa.

Em quais indústrias os compressores alternativos são úteis?

Os compressores alternativos são aplicados em diversas atividades econômicas, como indústrias de produção, automotiva, agrícola e de construção. Eles são empregados para fins de operação de ferramentas, máquinas ou sistemas pneumáticos e para fornecimento de ar comprimido para diversas aplicações.

Que rotina devo seguir para a manutenção do meu compressor de ar alternativo?

Algumas das verificações e manutenção de rotina de compressores alternativos incluem substituição do filtro de ar, lubrificação de componentes móveis, ajuste de tensão da correia e exame de válvula. Você também deve seguir as recomendações do fabricante e garantir que sejam tomadas providências para manutenção preventiva regular.

Qual é a lógica de usar compressores alternativos em oposição a outros tipos de compressores?

Os compressores alternativos são de altíssima pressão, econômicos e estão disponíveis em vários tamanhos e classificações de potência sem perda de eficiência. Eles também são mais robustos, confiáveis ​​​​e mais baratos para começar do que diferentes tipos de contêineres de compressores.

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