Compressores: Tipos, Funcionamento e Equações

Compressores Prof Me André Chiconi Rialto Compressores São máquinas destinadas a fornecer energia a um fluido compressível comumente gás elevando sua pressão Essa energia não é utilizada apenas para o deslocamento mas também permite algumas reações químicas que necessitam ocorrer em altas pressões 2 Compressores de deslocamento positivo Compressores Alternativos No compressor alternativo um sistema de transmissão bielamanivela transforma o movimento rotativo do motor em movimento retilíneo do êmbolo ou pistão 4 Compressores Alternativos Os estágios de um compressor alternativo de pistão estão demonstrados no diagrama a seguir PMI Ponto morto inferior PMS Ponto morto superior pa Pressão de admissão pd Pressão de descarga 5 pMPa Compressores Alternativos O volume deslocado pelo pistão do PMI até o PMS é comumente denominado de cilindrada 7 Compressores de Diafragma Compressores Alternativos Devido a necessidade de um espaço para a instalação das válvulas de admissão e descarga o pistão não por atingir o fundo do cilindro Esse espaço não ocupado é chamado de espaço nocivo ou espaço morto 8 Compressores Alternativos O rendimento volumétrico é obtido a partir 9 Compressores Alternativos Chamando ε de coeficiente de espaço nocivo E fazendo algumas manipulações na equação o rendimento é dado por 10 Compressores Alternativos Onde k é o coeficiente de isentrópico de gases reais fornecidos em tabelas Para obter o coeficiente volumétrico real multiplicase o coeficiente volumétrico por um fator que leva em consideração as perdas de carga na válvula 11 Compressores Alternativos O valor de kf pode variar entre 09 e 098 porém é recomendado a utilização de 096 Para esse tipo de compressor a vazão volumétrica é dada por 12 Compressores Alternativos E a vazão mássica 13 Compressores Alternativos O trabalho específico para compressões adiabáticas é obtido por Onde Z é o fator de compressibilidade 14 Compressores Alternativos O trabalho específico para compressões isotérmicas é obtido por 15 Compressores Alternativos O rendimento interno da máquina é 16 Compressores Alternativos A potência necessária no eixo é então calculada por 17 Compressores de Diafragma São compressores indicados para obtenção de vácuo ou compressão de gases que contenham impurezas Operam a faixa de vazão pequenas abaixo de 100m³h e pressões moderadas 18 Compressores de palhetas Funcionam com um rotor em forma de tambor montado excentricamente no interior de m cilindro O rotor possui palhetas que pelo giro são pressionadas contra as paredes do cilindro realizando a compressão 20 Compressores de palhetas Compressores de palhetas Para esse compressor a vazão deve ser calculada como 22 Câmara de sucção Compressores parafuso Trabalham com dois rotores em formas de parafusos que mentem entre si uma relação de engrenamento determinada 23 Câmara de descarga Compressores parafuso Para esse compressor a vazão deve ser calculada como 24 Palhetas em fibra de carbono Compressores de lóbulos Dois rotores idênticos conjugados giram em sentidos opostos dentro de uma carcaça comum 25 Câmara interna não circular gerada por compensador Compressores de lóbulos Para esse compressor a vazão deve ser calculada como 26 Rotor Exemplo Um compressor alternativo de ar k 14 e R287kJkgK apresenta as seguintes características curso do pistão de 15000mm diâmetro do pistão de 15000mm coeficiente de espaço nocivo de 005 velocidade de rotação do eixo manivela de 40000rpm pressão na admissão de 100kPa pressão de descarga de 30000kPa rendimento interno de 83 e mecânico de 85 Sendo a temperatura de admissão de 27ºC desprezando a compressibilidade determinar A o rendimento volumétrico B a vazão aspirada C a potência no eixo 27 Câmara de compressão Bibliografia Henn E A L Máquinas de Fluidos 2ed editoraufsm 28