15
mar

Calculando vazamentos de ar na sua empresa

Considerações iniciais ou aproximações

Como estes cálculos serão feitos no campo e são apenas aproximados, não vamos levar em conta a diferença de vazão devido a altitude, umidade relativa e temperatura onde o compressor está operando.

Muitos manômetros veem com a escala em kgf/cm², podemos considerar, para estes cálculos, 1 bar = 1 kgf/cm².

Não vamos considerar nestas contas o volume de ar armazenado na rede pois na maioria dos casos é desprezível em relação ao volume do(s) reservatórios. Mas caso sua rede seja grande, pode adicionar o volume dela ao volume dos reservatórios.

Cálculos ou o que realmente interessa

Quando “retiramos” um volume de ar equivalente ao tamanho do(s) reservatório(s), reduzimos a pressão manométrica em aproximadamente em 1 barg. Por exemplo, num reservatório de 500 litros que está a 8 barg, quando “retiramos” 500 litros de ar no mesmo, o manômetro descerá para 7 barg, e assim por diante.

Para fazer este cálculo temos que trabalhar com um ΔP para a queda de pressão do reservatório de 1 barg. Utilizamos apenas 1 barg pois com a queda de pressão o consumo de ar gerado pelos vazamentos existentes também diminui. Outro motivo é que este ΔP é o mais comum em compressores de parafuso. Para os compressores de pistão, pode-se começar a contar o tempo assim que ele entra em “alívio” após atingir a pressão máxima.

Tendo isto em mente, fica fácil estimar o total de vazamentos em uma instalação. Para isso vamos utilizar a fórmula abaixo:

Q = V / T

Q – Total de vazamentos na rede (litros / segundo)

T – Tempo de duração para a pressão de reservatório diminuir 1 barg (segundos)

V – Volume do(s) reservatório(s) (litros)

Para facilitar o entendimento, vamos ver um exemplo.

Com os equipamentos que geram consumo de ar na empresa desligados e os registros abertos. A rede de ar este ligada a um reservatório de 500 litros e a um compressor que possui um ΔP de 1 barg, ou seja, entra em alívio com 8 barg e em carga com 7 barg. Fazendo a medição, notamos que o compressor fica 40 segundos em alívio até entrar em carga, ou seja, demora 40 segundos para que a pressão no reservatório “caia” de 8 barg para 7 barg (ΔP – 1 barg). Vamos estimar o consumo de ar gerado pelos vazamentos na empresa.

V = 500 l

T = 20 s

Q = 500 / 20 = 25 l / s = 52,95 pcm

Tá, e daí? O que isto significa pra mim?

Para gerar 4 pcm são consumidos aproximadamente 1 hp. No exemplo acima temos um consumo de aproximado de 13 hp somente para os vazamentos existentes na empresa. Se considerarmos um custo de 0,55 R$/kW e uma empresa que roda 8 horas por dia de segunda a sexta, temos um gasto de, aproximadamente:

R$ 5,33 / hora
R$ 42,65 / dia
R$ 853,08 / mês
R$ 10.236,97 / ano

Considerações finais

Vazamentos de ar comprimido em empresas são negligenciados constantemente. Resolver estes vazamentos, normalmente, são baratos em relação ao custo gerado.

Um plano de conscientização deve ser implantado na empresa para que todos entendam o alto custo da geração do ar comprimido e que saibam repostar os vazamentos que forem aparecendo.

Links para aprofundamentos e estudos

Tipos de pressão: pressão absoluta, pressão manométrica, pressão diferencial – https://www.wika.com.br/landingpage_differential_pressure_pt_br.WIKA

Lei dos gases ideal – https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_dos_gases_ideais

Um forte abraço e até o próximo artigo.

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18
abr

Ciclo de refrigeração

Começaremos nossa série de artigos sobre climatização e refrigeração pelo ciclo de refrigeração. O entendimento de seu funcionamento é fundamental para o diagnóstico de problemas e maior entendimento dos demais componentes que são utilizados conectados ao circuito.

 

Todo ciclo de refrigeração possui 4 componentes básicos:

 

Compressor

O compressor é o “coração” de um sistema de refrigeração. Como o próprio nome diz ele comprime o fluido refrigerante e, também, tem a função de mover este fluido pelo circuito.

 

Condensador

Ele transforma o fluido que sai na forma de vapor quente do compressor em estado liquido através da diminuição de sua temperatura.

A diminuição da temperatura se dá pela remoção de calor do fluido para o meio no qual ele se encontra. Em um sistema de ar condicionado esta troca se dá com o ar ambiente (mais frio) que circula através do condensador com auxílio de um ventilador. Em outros sistemas a troca pode ser com a água num condensador do tipo casco-tubo ou de placas brasadas.

 

Dispositivo de expansão

Diminui bruscamente a pressão do fluido e com esta diminuição ele diminui abruptamente a temperatura do mesmo.

 

Evaporador

Ele transforma o fluido que sai do dispositivo de expansão na forma de líquido + vapor frio em vapor através da elevação de temperatura do mesmo.

A elevação de temperatura se dá pela absorção de calor do meio em que o fluido está circulando. Em um sistema de ar condicionado esta troca se dá com o ar ambiente (mais quente) que circula através do evaporador com auxílio de um ventilador. Já num equipamento chiller a troca se dá com a água num evaporador do tipo casco-tubo ou de placas brasadas.

 

Falaremos sobre cada um deles de forma mais detalhada em outros artigos.

 

Interligando estes 4 componentes temos as linhas do ciclo de refrigeração:

 

Linha de descarga (compressor -> condensador)

Nesta linha o fluido encontra-se em alta pressão e na forma de vapor superaquecido.

 

Linha de líquido (condensador -> dispositivo de expansão)

Nesta linha o fluido encontra-se em alta pressão e na forma de líquido subresfriado.

 

Linha de expansão (dispositivo de expansão -> evaporador)

Nesta linha o fluido encontra-se em baixa pressão e na forma de líquido + vapor (saturado).

 

Linha de descarga (evaporador -> compressor)

Nesta linha o fluido encontra-se em baixa pressão e na forma de vapor (superaquecido).

 

Não se preocupe com os termos superaquecido, subresfriado e saturado. Iremos ver estes termos num outro artigo.

 

Note também que temos “dois lados” neste ciclo de refrigeração, um lado de alta pressão que vai do compressor até o dispositivo de expansão e um lado de baixa pressão que vai do dispositivo de expansão até o compressor.

 

O importante é você conhecer o ciclo de refrigeração, os termos utilizados para seus componentes básicos e linhas. Reveja o ciclo e tenha ele decorado em sua mente. Como dito no início, ter em mente qual a função dos componentes básicos do ciclo e o estado em que o fluido deve se encontrar em cada uma das linhas do circuito é o fundamental para diagnóstico de problemas e entendimento de todos os demais componentes que são ligados ao ciclo.

 

Um forte abraço e até o próximo artigo.

 

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18
abr

Calculando a vazão de um compressor de ar

 

Definições

Tipos de pressão existentes:

Pressão absoluta
A referência de pressão mais clara é a pressão zero, existente no espaço sem ar do universo. Uma pressão que esteja relacionada com essa referência de pressão é conhecida como pressão absoluta. Para a diferenciação requerida de outros tipos de pressão, ela é indicada com a sigla “abs”, que deriva do latim “absolutus” significando separado, independente.

Pressão atmosférica
A pressão mais importante para a vida na Terra é provavelmente a pressão atmosférica, pamb (amb = ambiens = ambiente). Ela é criada com o peso da atmosfera que cerca a Terra com uma altura de aproximadamente 500 km. Até essa altitude, onde a pressão absoluta é pabs = zero, sua magnitude diminui continuamente. Além do mais, a pressão atmosférica é sujeita a flutuações dependentes do clima que é bem conhecida através da previsão do tempo diária. Ao nível do mar, pamb fica na média de 1.013,25 hectopascal (hpa), correspondente a 1.013,25 milibar (mbar). Com ciclones e anticiclones, essa pressão varia em torno de 5%.

Pressão diferencial
A diferença entre duas pressões, p1 e p2, é conhecida como pressão diferencial, Δp = p1 – p2. Nos casos onde a diferença entre duas pressões representa sozinha a variação medida, chamamos de pressão diferencial, p1,2.

Sobrepressão (pressão manométrica)
A pressão medida mais frequentemente no campo tecnológico é a pressão atmosférica diferencial, Pe (e = excedens = excessivo). Trata-se da diferença entre uma pressão absoluta, pabs e a pressão atmosférica relevante (absoluta) (pe = pabs – pamb) e é conhecida, em resumo, como sobrepressão ou pressão manométrica (pressão relativa).

Uma sobrepressão positiva significa que a pressão absoluta é maior do que a pressão atmosférica. No caso oposto, estamos falando de sobrepressão negativa.

Considerações iniciais ou aproximações
Como estes cálculos serão feitos no campo e são apenas aproximados, não vamos levar em conta a diferença de vazão devido a altitude, umidade relativa e temperatura onde o compressor está operando.

Muitos manômetros veem com a escala em kgf/cm², podemos considerar, para estes cálculos, 1 bar = 1 kgf/cm².

Cálculos ou o que realmente interessa
Como visto anteriormente, os manômetros que estamos acostumados a trabalhar nos mostram a sobrepressão, ou seja, a diferença de pressão de um sistema onde se encontra conectado o manômetro, um reservatório por exemplo, e a pressão atmosférica.

Quando o manômetro de um reservatório indica 0 barg (o g vem de gauge, manômetro em inglês), isto significa que o mesmo contém ar, mas sua pressão interna é a mesma da atmosfera.

Quando “adicionamos” um volume de ar equivalente ao tamanho do reservatório, elevamos a pressão manométrica em aproximadamente em 1 barg. Por exemplo, num reservatório de 500 litros que esta a 0 barg, quando “adicionamos” 500 litros de ar no mesmo, o manômetro subirá para 1 barg, e assim por diante.

Tendo isto em mente, fica fácil estimar o tempo de enchimento do reservatório quando sabemos a vazão do compressor ou a vazão do compressor quando medimos o tempo de enchimento do reservatório.

Vamos utilizar as fórmulas abaixo:

∆P=P2-P1

ΔP – Diferencial de pressão (barg)
P1 – Pressão inicial (barg)
P2 – Pressão final (barg)

Q=(V ×∆P)/T
T=(V ×∆P)/Q

Q – Vazão efetiva do compressor de ar (litros / segundo)
T – Tempo de duração para o reservatório atingir o ΔP (segundos)
V – Volume do reservatório (litros)

Para facilitar o entendimento, vamos ver dois exemplos.

  1. Cálculo de tempo de enchimento de um reservatório

Um sistema com um compressor de ar de 15 hp, 56 pcm de vazão, ligado a um reservatório de 500 litros. Vamos estimar o tempo para que o reservatório vá de 0 barg a 7 barg.

P2 = 7 barg
P1 = 0 barg
ΔP = 7 barg
Q = 56 pcm ≈ 26,43 l/s
V = 500 l

T = (500 ×7)/26,43 ≅ 132 seg

Ou seja, se tudo estiver certo com o compressor de ar, o mesmo irá demorar aproximadamente dois minutos e 12 segundos para encher o reservatório de 0 barg a 7 barg.

2. Cálculo da vazão do compressor

Um compressor de ar ligado a um reservatório de 1.000 litros demorou 3 minutos e meio para encher o reservatório de 0 barg a 10 barg. Vamos estimar a vazão deste compressor.

P2 = 10 barg
P1 = 0 barg
ΔP = 10 barg
V = 1.000 l
T = 3 min e 30 seg = 210 s

Q=(1.000 ×10)/210≅41,62 l/s≅88 pcm

Considerações finais
Em diversas situações estes cálculos são úteis para os técnicos que estão no campo. Podemos nos certificar, sem abrir nenhum componente do compressor, que o mesmo está trabalhando corretamente.

O desempenho do compressor é uma reclamação recorrente de clientes, mas na maioria dos casos o problema encontra-se na utilização do ar comprimido, seja devido a um aumento de consumo, de vazamentos ou problemas de queda de pressão na rede.

Com base nos princípios apresentados aqui, vamos falar sobre como calcular o consumo de ar causado por vazamentos em uma rede de ar e como calcular o consumo de pistões de acionamento pneumático.

Links para aprofundamentos e estudos
Tipos de pressão: pressão absoluta, pressão manométrica, pressão diferencial
Lei dos gases ideal

 

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26
mar

Treinamento Johnson Controls Hitachi – Chiller Samurai Parafuso Série A

Mais um treinamento finalizado!

Queria agradecer ao instrutor Edilson R. Silva e toda turma pelo ótimo treinamento que tivemos nas instalações da Johnson Controls Hitachi.

19
dez

Treinamento Refrigeração Industrial Bitzer

Mais uma etapa concluída! Treinamento de refrigeração industrial NH3 (amônia) na Bitzer Brasil.

Gostaríamos de enviar nossos agradecimentos a Marcos Euzébio e Raoni Thomaz pelo excelente curso e acolhimento!

5
nov

A ferramenta certa para o trabalho

Alguns modelos de unidades compressoras vêm com uma porca de fixação (figura 1) na descarga da unidade compressora. Esta porca além de fixar o rolamento serve também para ajuste da folga dos rotores, mas não é sobre isto que venho tratar neste artigo.

Quando vamos trabalhar com este tipo de porca, normalmente, utilizamos uma ferramenta chamada chave de gancho (figura 2), mas na maioria das unidades compressores esta porca encontra-se numa posição que esta chave não consegue entrar. Nestes casos podemos utilizar dois tipos de ferramentas a primeira é a chave de garra, também conhecida como chave para porca de fixação (figura 3) ou um soquete de porca de fixação (figura 4).

 

Estou abordando este tipo de erro pois já recebemos duas unidades compressoras (figura 5) com ruído que haviam sido revisadas há menos de 3000 horas. Constatamos que tinham retirado/montado a porca de fixação com uma ferramenta incorreta, um punção e/ou outro tipo de ferramenta. Isso causa desbalanceamento da unidade compressora, que se acentua em altas rotações, diminuindo a vida útil do rolamento e, em alguns casos, pode danificar os rotores e/ou a carcaça da unidade compressora. Também fica prejudicado o ajuste da folga, já que não há controle preciso na fixação da porca.

Unidade compressora com porca de fixação danificada

5. Unidade compressora com porca de fixação danificada

A utilização de uma ferramenta incorreta também traz outros prejuízos ao operador/cliente, dentre eles:

  • Riscos para a segurança do operador
  • Maior tempo para execução do serviço
  • Diminuição da vida útil da ferramenta
  • Serviço mal executado
  • Má impressão ao cliente

 

Lembrando que no campo, muitas vezes, não temos todas as ferramentas disponíveis para execução do serviço e acabamos improvisando. Por exemplo, quando não temos a chave fixa do tamanho correto para soltar uma mangueira e acabamos utilizando um grifo para o serviço, causando pequenos danos à conexão da mangueira, mas não ao funcionamento da mesma e do equipamento. Além da questão estética, neste caso, não vejo problema na improvisação da ferramenta, desde que não se comprometa a saúde do operador e o funcionamento correto do equipamento.

Outro ponto importante é o uso correto da ferramenta. É muito comum o operador estar com a ferramenta certa, mas utilizando de forma incorreta ou ineficiente, mas isso fica para outros artigos.

26
out

Qual é o seu plano de backup de ar comprimido?

Agora, seu compressor de ar pode estar funcionando muito bem, como tem sido há vários anos, mas um dia ele irá parar. Vale a pena ter um plano de backup para que sua fábrica possa funcionar sem problemas e interrupções.

Me causa preocupação sempre que visito fábricas que operam no limite dos equipamentos. Equipamentos, não apenas o compressor, tendem a apresentar mais falhas conforme maior uso. Muitas vezes, no início da montagem da fábrica equipamento(s) reserva(s) tenha(m) ficado fora do orçamento, mas passado este período, é melhor se planejar tendo, sempre, em vista o pior cenário possível.

Algumas perguntas que recomendo durante o planejamento de um equipamento reserva:

  • Este equipamento é de vital importância para minha empresa funcionar?
  • Se o equipamento apresentar uma falha grave, qual o maior tempo para conserto do mesmo? Tenho que esperar peças importadas?
  • Qual o valor de aquisição e prazo de um equipamento novo caso o meu venha a ficar permanentemente inutilizado?
  • Consigo alugar outro enquanto aguardo o conserto? Qual o valor do aluguel de um similar?
  • Quanto irá me custar por hora caso o equipamento apresente defeito?

No caso de compressores, em muitas empresas e falha do mesmo pode representar perdas expressivas em diversas áreas da empresa. Ter como plano o aluguel de um equipamento pode ser muito arriscado caso não encontre um modelo similar disponível. E, como quase em todos os equipamentos existentes hoje, peças importadas são um problema caso sejam necessárias para o conserto.

Por isso recomendamos a aquisição de um compressor reserva. O compressor reserva não precisa ser necessariamente um compressor novo, pode ser um compressor mais velho, reformado, mas confiável o suficiente para não parar sua produção.

O compressor de ar não é o único equipamento que deve ser levado em consideração na hora do planejamento. Em alguns casos o tratamento do ar é vital para a produção, portanto deve-se levar em consideração, no planejamento, secadores, filtros, etc.

Caso a opção seja pela compra de um equipamento novo, certifique-se de ter em conta a eficiência do sistema. A maioria dos equipamentos do sistema de ar comprimido foram redesenhados para serem mais eficientes que os equipamentos antigos e você economizará custos operacionais.

Infelizmente, a paralisação da produção por falta de um equipamento reserva é muito comum no Brasil. Sempre recebemos ligações de clientes desesperados pedindo uma solução rápida pois tem prazos de entrega apertados. Por isso o planejamento é vital para a redução de perdas e melhoria da imagem da empresa frente aos seus clientes. Pense nisso.

24
ago

Falhas em separadores de ar/óleo

Este artigo trata sobre falhas, causas e resultados, em separadores de ar/óleo utilizados compressores de ar rotativos.

Muitas vezes ouve-se “o separador falhou, há arraste de óleo do compressor!”. Uma investigação cuidadosa pode revelar que:

  • Raramente é uma falha do separador.
  • A “falha” do separador é o resultado final, não a causa, na maioria das instâncias.

 

1.0         Causas de falhas / falhas aparentes

 

1.1.       Pescador da linha de retorno muito curto

O pescador da linha de retorno não atinge a base do separador.

Resultado: Saturação do separador e arraste de óleo.

 

1.2.       Pescador da linha de retorno muito comprido

Extremidade da linha de retorno assenta contra a base do separador formando um selo. Nenhum óleo, ou uma quantidade insuficiente é sugada para a linha de retorno. Os fabricantes deixam, normalmente, uma distância da base do separador de 1 a 2 mm. Certifique-se que o pescador da linha de retorno tenha um corte cônico.

Resultado: arraste de óleo

 

1.3.       Linha de retorno entupida com sujeira

Resultado: arraste de óleo

 

1.4.       Filtro da linha de retorno entupido

Alguns modelos de compressores são equipados com um pequeno filtro de malha de aço inoxidável em algum ponto da linha de retorno que deve ser limpo regularmente. Se não for limpo, o filtro irá saturar, resultando no impedimento da passagem do óleo.

Resultado: arraste de óleo.

 

1.5.       Linha de retorno rachada / danificada

Permite que o ar atmosférico seja sugado e nenhum ou pouco óleo seja removido do separador.

Resultado: arraste de óleo.

 

1.6.       Linha de retorno amassada / restringida

Isto restringe a ação de eliminação não permitindo que uma quantidade suficiente de óleo seja removida.

Resultado: arraste de óleo

 

1.7.       Linha de retorno dobrada devido à má manipulação

Tenha cuidado para não dobrar a linha de retorno ao remover o flange do tanque do separador de ar/óleo e colocá-lo no chão. Uma linha de remoção dobrada não será capaz de remover o óleo do separador.

Resultado: arraste de óleo

 

1.8.       Vedação do separador ar/óleo

Se a vedação estiver com folga, ar ao invés de óleo será sugado pela linha de retorno.

Resultado: arraste de óleo

 

1.9.       Orifício limitador da linha de retorno

Alguns, nem todos, compressores tem um orifício instalado em algum ponto na linha. É um item pequeno e, em salas de compressores escuras quando desmontada a linha de retorno pode, indevidamente, ser descartado / perdido.

Resultado: arraste de óleo

 

1.10.     Orifício limitador montado invertido / errado

Alguns compressores trabalham com dois separadores de ar/óleo em sequência, e possuem duas linhas de retorno, uma para cada separador. Em alguns casos as linhas de retorno possuem orifícios com diâmetros diferentes, aquele com um menor diâmetro irá remover menos óleo do que aquele com um maior diâmetro interno.

Resultado: arraste de óleo

 

1.11.     Desequilíbrio de pressão nas linhas de retorno

Alguns modelos de compressores têm duas linhas de retorno, ambas com filtros de bronze/inox sinterizados pequenos. Quando um filtro se torna bloqueado, é frequentemente removido, o que cria então um desequilíbrio de pressão entre as linhas de retorno, resultando em arraste de óleo. Nota: se os filtros forem substituídos por placas de orifício, ambos orifícios devem ter o mesmo diâmetro.

Resultado: arraste de óleo e saturação do separador se as pressões de linha não forem iguais.

 

1.12.     Linha de retorno conectada incorretamente

A linha de retorno é conectada, erroneamente, na linha de comando, após uma manutenção.

Resultado: arraste de óleo

 

1.13.     Borra, poeira, sujeira ou outras partículas no circuito de óleo

Normalmente um filtro de ar do compressor tem 25 mícrons, um filtro de óleo 10 mícrons e um separador do ar/óleo 3 mícrons. Em ambientes sujos com poeira fina, o separador torna-se um receptáculo para partículas não capturadas pelo filtro de ar e filtro de óleo, ficando obstruído.

Resultado: aumento rápido da pressão diferencial pode resultar em implosão do separador

 

1.14.     Armazenamento e manuseio de óleo novo

O óleo deve ser armazenado longe de fontes de contaminação industrial. Os equipamentos de manutenção (funil e recipientes) devem estar limpos. A contaminação do óleo novo pode bloquear o separador.

Resultado: pressão diferencial alta

 

1.15.     Óleo espumoso

Óleos que tem uma tendência a espumar ou óleo de compressor que esta espumando por algum outro motivo faz com que ocorra a elevação do nível de óleo e passe através do separador. A formação de espuma faz com que o separador fique saturado. Um separador saturado também tem uma maior pressão diferencial.

Resultado: Elevação do óleo e maior pressão diferencial

 

1.16.     Óleos misturados

Isto erro ocorre frequentemente e pode, também, ocorrer ao mudar o tipo de óleo e o óleo anterior é drenado incorretamente. Alguns compressores têm 5 pontos de drenagem. Drenar apenas o tanque separador de ar/óleo e o radiador de óleo não é suficiente para modelos que também têm caixa de engrenagens, caixa de válvula de retenção e válvula de corte de óleo que possuem pontos de drenagem. Misturar diferentes óleos podem causar espuma (e muitas vezes danos maiores). Evite usar o mesmo funil e recipientes para óleos diferentes.

Resultado: arraste de óleo

 

1.17.     Óleos misturados da mesma marca

Alguns fabricantes de compressores vendem óleos de tipos diferentes para seus compressores estacionários e móveis. Se estes forem misturados por engano, a formação de espuma irá ocorrer.

Resultado: arraste de óleo.

 

1.18.     Óleo misturado com óleo degradado

A viscosidade do novo óleo é quimicamente alterada devido ao óleo desgastado e resulta em espuma.

Resultado: Elevação e aumento rápido da pressão diferencial.

 

1.19.     Óleo incorreto

Pode bloquear o separador ou passar através do separador em volume não controlado.

Resultado: aumento rápido da pressão diferencial levando ao colapso do separador ou arraste de óleo.

 

1.20.     Compressor cheio de óleo

Isso reduz a distância entre o topo do nível de óleo e o fundo do separador.

Resultado: arraste de óleo.

 

1.21.     Posição da marca de indicação do nível de óleo

Em alguns modelos de compressores é possível posicionar o visor de óleo para cima ou para baixo. Nesses casos, a marcação do visor estará na posição errada e o compressor ficará sobrecarregado com óleo.

Resultado: arraste de óleo

 

1.22.     Nível de óleo – visor

Se o visor estiver cheio de óleo, o compressor também estará cheio de óleo. Esta não é uma ocorrência incomum em compressores móveis.

Resultado: arraste de óleo.

 

1.23      Compressor móvel – ângulo de operação

Todos os compressores são projetados para operar em uma posição horizontal. Alguns fabricantes permitem um ângulo de funcionamento no máximo de 15 graus. Deve-se tomar cuidado para que o limite do fabricante não seja ultrapassado. Não só terá um efeito adverso sobre a vida do motor diesel, mas também pode haver um aumento no arraste de óleo.

 

1.24      Troca de óleo mineral para óleo sintético

O efeito de limpeza dos sintéticos desenvolve rapidamente uma borra que bloqueia tanto o filtro de óleo como o separador. Procure aconselhamento sobre o procedimento de “flush”, o intervalo de troca dos filtros e assim por diante. Por exemplo, é aconselhável mudar o filtro de óleo após 100 e 250 horas após o primeiro enchimento com o óleo sintético e depois para intervalos padrão. Também pode ser aconselhável não trocar o separador quando trocar o óleo para sintético, mas a 100 ou 250 horas, já que o separador vai saturar de qualquer maneira, isso economizaria o custo de um separador.

Resultado: separador bloqueado, em vários casos um separador recolhido.

 

1.25      Utilização de óleo sintético incorreto

O uso em compressores rotativos de certas marcas de óleo sintético desenvolvido para compressores alternativos causa o desenvolvimento de borra. Geralmente, os compressores de parafuso usam um óleo de grau de viscosidade 46, enquanto que os compressores alternativos e de palhetas geralmente usam grau de viscosidade 100.

Resultado: aumento da pressão diferencial que leva a saturação do separador.

 

1.26      Intervalo de troca de óleo

O intervalo de troca recomendado pelo fabricante do compressor não deve ser excedido. De fato, quando ocorrem elevadas temperaturas de funcionamento ou em ambientes empoeirados e sujos ou onde há poluentes gasosos, o óleo deve ser trocado em intervalos mais curtos do que o recomendado em condições limpas. Por exemplo, a vida de um óleo mineral diminui pela metade quando se opera a 110 ºC. Compressores de palhetas são particularmente mais sensíveis as trocas de óleo. Óleo degradado e sujo bloqueia o separador.

Resultado: pressão diferencial alta e menor vida útil do separador.

 

1.27      Amostras de óleo

Se retirado do radiador de óleo ou da mangueira de drenagem do tanque do separador, deixe escorrer de 2 a 3 litros antes de retirar uma amostra para análise. O óleo na mangueira de drenagem não circula no compressor e, portanto, a leitura da análise seria imprecisa. A amostra deve ser retirada 10 minutos após parar o compressor.

Também é aconselhável analisar amostras de óleo novo para comparar com a especificação padrão dos fornecedores.

 

1.28      Temperatura de funcionamento

Os compressores rotativos que funcionam com óleo sintético funcionam a uma temperatura de cerca de 10 º C mais baixa que o uso de óleo mineral. Quanto maior a temperatura de operação, maior o arraste óleo.

Resultado: menor vida útil do separador e maior arraste de óleo.

 

1.29      Condensação no sistema de óleo

Um acumulo de água condensada no sistema de lubrificação do compressor contamina e acelera a degradação do óleo levando a saturação do separador. O acumulo de condensado é particularmente pronunciada em áreas costeiras quentes e úmidas durante a carga parcial do compressor ou alívio.

Resultado: aumento da pressão diferencial que leva o separador bloqueado.

 

1.30      Orifício de aspersão

Equipado no lado de saída do tanque separador ar/óleo em alguns poucos modelos de compressores, em determinadas circunstâncias provoca uma indicação de pressão diferencial alta – mesmo na partida com um separador novo.

Resultado: pressão diferencial alta imediata.

 

1.31      Placa de separação ar/óleo

Alguns modelos de compressor têm placas ou defletores de separação ar/óleo como parte integrante do tanque separador ou instalados no separador. Eles não devem ser removidos.

Resultado: arraste de óleo e/ou falha prematura do separador se a placa de separação não for corretamente montada ou omitida.

 

1.32      Ajuste da válvula de pressão mínima

Em certos modelos de compressores verificou-se que há um arraste de óleo quando o compressor está funcionando à pressão de trabalho normal. Ao elevar a pressão da válvula de pressão mínima, até cerca de 5,8 bar elimina-se o arraste de óleo.

Resultado: arraste de óleo em certos modelos com pressão mínima muito baixa.

 

1.33      Períodos de carga ociosa / desligada

Isto é frequentemente aparente em compressores móveis e estacionários que ficam em prolongados períodos de alívio, fazendo com que o separador fique saturado.

Resultado: arraste de óleo por curto período de tempo quando o compressor entra em carga.

 

1.34      Períodos de carga estendida

Nos casos em que o consumo de ar comprimido é tão elevado que o compressor é incapaz de manter a sua pressão de trabalho normal, isto é, a pressão manométrica pode estar no intervalo de, digamos, 3,0 a 5,5 bar, depois, após um curto período de tempo de cerca de 15 min pode se notar um arraste de óleo. Uma vez que o compressor volte a funcionar em sua pressão de trabalho normal, o arreste de óleo cessará.

Resultado: arraste de óleo enquanto a pressão de trabalho do compressor é muito baixa.

 

1.35      Vibração / harmônicas / cavitação de óleo – separadores spin-on

Vibração do próprio separador ar/óleo do tipo spin-on, mais notadamente em compressores de parafuso de 37 KW e acima, pode causar, em casos graves, à ruptura do invólucro. Os mais recentes separadores spin-on foram redesenhados para acomodar este fenômeno. Ainda não foi observado com compressores rotativos de palhetas.

 

1.36      Aplicações de utilização de ar

Determinadas aplicações, tais como filtros de manga, consomem volumes de ar significativos rapidamente, mas de forma intermitente. Isso faz com que o separador se torne saturado e pode resultar em ruptura do mesmo (e durante períodos prolongados, quebra da válvula de pressão mínima). Recomenda-se um estudo para instalação de um reservatório de ar adequado para a aplicação.

Resultado: arraste de óleo, colapso ou ruptura do separador.

 

1.37      Uso – válvula de descarga

A criação de uma rápida pressão diferencial ao abrir uma válvula de descarga com demasiada rapidez pode fazer com que um separador imploda e ou se rompa.

Resultado: arraste de óleo ou arraste em demasia se for rompido.

 

1.38      Uso – parada do compressor

Só desligue um compressor utilizando o botão de parada no painel de controle. Na maioria dos compressores demora-se aproximadamente 30 segundos para parar por completo o compressor, durante este tempo o compressor irá diminuir sua pressão interna. Quando um compressor é desligado usando o botão de parada de emergência (se instalado) o separador poderá saturar.

Resultado: arraste de óleo, colapso ou ruptura do separador.

 

1.39      Falha de energia elétrica

Isto terá o mesmo efeito que o descrito acima.

 

1.40      Teste do sistema de regulagem em compressores standby

Abrir e fechar rapidamente a válvula de descarga de ar pode levar à saturação (ou no pior caso – ruptura) do separador.

Resultado: arraste de óleo.

 

1.41      Aterramento – obrigatório

Os separadores fabricados para serem aterrados, mas não corretamente aterrados, podem originar uma centelha interna.

Resultado: Separador queimado, fuligem grossa no tanque separador e possivelmente outros danos mecânicos.

 

1.42      Aterramento – não obrigatório

Alguns compressores de palhetas não têm indicação para aterramento. Nenhum problema foi notado em carcaças feitas de alumínio, mas flashes podem ocorrer em compressores com carcaça de ferro fundido.

Resultado: pode ocorrer a queima do separador em um compressor de palhetas de carcaça de ferro fundido se não aterrado. Separadores com vedação em o-ring são preferíveis àqueles com juntas. É necessário mais cuidado para encaixar corretamente os anéis de vedação para evitar o arraste de óleo.

 

1.43      Separador incorreto

Em casos onde um separador incorreto possa ter sido usado/adaptado. Por exemplo, dois separadores de dimensões idênticas podem ter diferenças construtivas, sendo um projeto correto e o outro não. O projeto incorreto afeta as características de fluxo da mistura ar/óleo e faz com que o elemento separador se torne saturado com óleo.

Resultado: arraste de óleo e pressão diferencial alta.

 

1.44      Tanque separador incorreto

Pode-se acontecer de um compressor reconstruído ser montado com um tanque separador de ar/óleo incorreto.

Resultado: arraste de óleo.

 

1.45      Medição da pressão diferencial do separador

Isto só pode ser medido quando o compressor está em carga.

(Há uma leitura diferencial nula em alívio, portanto a condição do separador não pode ser determinada.)

 

1.46      Vida útil do separador / modelo do compressor

Muitas vezes um mesmo separador serve a diversos modelos de compressores. Em condições idênticas, a vida do separador é maior no compressor de menor vazão do que no modelo maior.

 

1.47      Vida útil do separador / compressores compactos

Impulsionado pelos custos de produção e economia de espaço, há uma tendência crescente de usar tanques separadores de ar/óleo menores. Isso significa que separadores menores são usados em compressores de modelos mais recentes do que em compressores com a mesma capacidade de antigamente. A capacidade de fluxo de um separador é determinada pela sua área de superfície. Para o mesmo fluxo de ar, um separador fisicamente menor tem uma vida mais curta.

Resultado: redução da vida útil do separador em “compactos” em comparação com modelos de compressor anteriores com a mesma capacidade de fluxo de ar.

 

1.48      Poluição ambiental – amônia

Alguns separadores estão fabricados com materiais que tendem a desintegrar-se, quando sujeitos a determinados poluentes, saturando o meio filtrante.

Resultado: pressão diferencial alta / ou Arraste de óleo.

 

1.49      Poluição ambiental – produtos químicos agressivos / corrosivos

Vapores químicos agressivos absorvidos pelo compressor causam uma degradação e saturação do meio filtrante.

Resultado: arraste de óleo.

 

1.50      Poluição ambiental – fluidos de limpeza

Vapores de amônia e de fluidos à base de cloro usados para limpar salas de compressores são absorvidos pelo compressor causando degradação do óleo e saturação do separador

Resultado: arraste de óleo.

 

1.51      Outros casos de explosões / incêndio

Nestes casos, o separador deve ser destruído e nunca reutilizado. Explosões, ao nosso conhecimento, ocorrem em compressores que utilizam cobre e componentes de latão – tubulação do óleo, gaiolas de rolamento e assim por diante.

Uma explosão na partida, normalmente em uma manhã fria, é devido a um aumento na viscosidade do óleo, impedindo o fluxo para à unidade compressora, causando aumento da temperatura de forma rápida com apenas algumas rotações dos rotores.

Uma explosão / incêndio pode ocorrer na partida se a válvula de descarga estiver fechada e o sistema de comando for demasiado lento para alivias o compressor. Os compressores maiores são mais propensos a este fenômeno.

Uma explosão / incêndio também pode ocorrer durante a operação caso a temperatura esteja muito elevada devido ao baixo nível de óleo, restrição do filtro de ar de entrada, aumento da pressão interna ou válvula termostática defeituosa.

Em alguns modelos, os filtros de óleo entupidos podem eliminar o fluxo de óleo quando o compressor está em alívio causando um incêndio ou algo pior quando o compressor entra em carga.

Resultado: separador queimado, sendo o resultado não a causa da explosão. Observou-se que os lubrificantes sintéticos reduzem drasticamente a frequência de explosões / incêndios.

 

2.0.       Análise de “falhas” do separador

 

2.1.       Resíduo de óleo dentro do separador

Mais de 5 mm de óleo na base / bacia interna do separador é uma falha na linha de retorno.

Determinar a causa da falha, corrigir e reutilizar o separador se não estiver danificado, bloqueado ou envelhecido.

 

2.2.       Separador saturado

Em circunstâncias normais, a faixa umidade óleo, mais facilmente visível na parte externa do separador, sendo indicada por uma cor amarela dourada – se não estiver utilizando um óleo com pigmentação de outra cor – não deve exceder 25 a 50 mm de altura da base do separador. Se a faixa úmida, no exame, se estende da base até ao topo (flange) ou quase até ao topo, então o separador encontra-se saturado.

Determinar a causa da falha, corrigir e reutilizar o separador se não estiver danificado, bloqueado ou envelhecido. Ao partir um compressor com um separador saturado uma névoa de óleo será formada (pode ser visto na saída de ar do compressor) por alguns minutos, enquanto o separador se livra de excesso de óleo. Durante este período, a pressão diferencial do separador diminuirá. Se a pressão diferencial não reduzir para 0,2 a 0,3 bar dentro de 10 minutos enquanto o compressor estiver em carga, então o separador deve ser substituído.

 

2.3.       Separador descolorido – âmbar escuro / castanho

Indica óleo mineral oxidado.

Determine a falha (compressor / local do compressor / ventilação / poluente) e consertar. Em seguida, trocar óleo, filtro de óleo e separador.

 

2.4.       Separador descolorido – cinzento a preto

Isto indica retenção de sujeira e/ou carbonização severa do óleo. Verifique a vedação e a integridade do filtro de ar e substitua-o. Verificar as condições do ambiente e corrija se possível. Se o ruído do compressor soar diferente do que o normal quando, então pode ser indicação de falha iminente da unidade compressora e/ou da caixa de engrenagens. Verifique as leituras de vibração dos rolamentos com o histórico e máximo permitido. Consertar a causa da falha. Não reutilize o separador.

 

2.5.       Separador não-descolorido com pressão diferencial alta

É normal caso o intervalo de troca recomendado pelo fabricante do compressor tenha vencido.

Existem muitas razões para pressão diferencial alta antes do fim da vida útil esperada, consulte a seção 1.0 acima. As partículas finas de poeira e as cadeias moleculares longas, geralmente, também causam bloqueio e não descolorem o separador.

 

2.6.       Colapso do separador – sem descoloração

Falha mecânica do compressor (válvula de pressão mínima ou outra causa).

Falha operacional (abertura ou fechamento muito rápido da válvula de descarga).

 

2.7.       Colapso do separador – com pouca descoloração

Possíveis causas: acumulo de verniza, sujeira ou outras partículas, óleos misturados.

 

2.8.       Colapso do separador – cinza a preto

Causas possíveis: óleo incorreto, formação de borra, filtro de ar sujo, danificado ou mal encaixado.

 

2.9.       Colapso do separador – preto com depósito de carbono

Seja implosão ou explosão, estude a cor e o grão da fuligem:

Fuligem granulada fina e acinzentada indica uma explosão e geralmente é acompanhada de danos mecânicos aos componentes entre a unidade compressora, incluindo-a, e o tanque separador.

Fuligem granulada grossa e preta indica um princípio de fogo. Determinar a causa, reparar/revisar o compressor, trocar separador, filtro de ar e óleo e óleo.

 

Bibliografia: Air/Oil Seprators, Trouble Shooting Guide – Faifiltri

7
abr

Materiais para rede de ar comprimido – Aço Galvanizado / PPR / Alumínio

Neste episódio comentamos sobre materiais para rede de ar comprimido.

Abordamos os materiais existentes no mercado nacional, seus custos, facilidade de instalação, qualidade do ar comprimido e custo de manutenção.

Este episódio foi ao ar pelo extinto manutencast. A partir deste ano vamos soltar os episódios com um novo nome, AirCast, mas com a mesma temática.

Aguardamos suasm sugestões, elogios ou reclamações!

10
nov

A importância do filtro de ar para o compressor

Sua principal função é filtrar impurezas presentes na atmosfera como pólen, fuligem e partículas de sujeiras, que poderiam eventualmente ou a longo prazo causar danos a unidade compressores e demais componentes do compressor. É, portanto, a primeira barreira contra impurezas do ambiente.

O filtro de ar influencia diretamente no desempenho e durabilidade do compressor. Um filtro obstruído evita a entrada do ar na unidade compressora e diminui a eficiência do compressor. Um filtro que esteja danificado ou de má qualidade deixa entrar partículas que diminuem a vida útil dos componentes do compressor.

Os compressores de menor porte, geralmente, utilizam um filtro de ar simples, de apenas um estágio. Em compressores de maior porte é comum, atualmente, a utilização de um filtro para serviço pesado “heavy duty” (Fig. 1). O filtro para serviço possui 3 estágios de separação de impurezas, ciclone, filtro primário e filtro secundário ou também conhecido como filtro de segurança.

Filtro de ar tipo serviço pesado

Fig. 1 – Filtro de ar para serviço pesado

O elemento do filtro de ar é um componente relativamente barato, mas pode ser o responsável por danos de alto custo ao motor pela negligência de sua substituição dentro das especificações indicadas pelo fabricante.

Algumas dicas:

  • O tempo de intervalo de troca, indicado pelo fabricante, prevê que o compressor esteja instalado em um ambiente limpo. Nos demais casos é recomendável que seja feita uma inspeção diária/semanal no filtro para se determinar o tempo de intervalo de troca.
  • Em um ambiente muito sujo, recomenda-se a instalação de um filtro de serviço pesado e/ou instalação de dutos para aspiração de ar mais limpo.
  • Não é recomendável “limpar” o filtro de ar.