O ar comprimido é uma importante forma de energia, insubstituível em
diversas aplicações e resultado da compressão do ar ambiente (atmosférico),
cuja composição é uma mistura de oxigênio (~20,5%), nitrogênio
(~79%) e alguns gases raros.
Atualmente, cerca de 5 bilhões de toneladas de ar são comprimidas por
ano em todo o planeta. gerando um consumo de 400 bilhões de kWh a um
custo de 20 bilhões de dólares.
São números astronômicos, que provocam um grande impacto no meio ambiente,
mas que poderiam ser substancialmente reduzidos com medidas
racionais.
Os compressores de pistão são comumente
aplicados para pequenas vazões (até 100 m_/h).
Os compressores de parafuso são mais indicados
para pequenas, médias e grandes vazões
(50 m_/h a 2000 m_/h).
Um eficiente sistema de ar comprimido começa pela escolha do
compressor mais adequado para cada atividade.
A seleção do compressor mais adequado para uma determinada aplicação
é função da vazão, pressão e nível de pureza exigidos por tal aplicação.
Assim que a vazão total do sistema for definida, estabeleça um fator entre
20% e 50% para futuras ampliações e selecione dois compressores
que, somados, atendam essa vazão.
Um terceiro compressor, da mesma capacidade, pode ser adicionado ao
sistema como stand by.
A Contaminação do ar:
A contaminação do ar comprimido é a soma da contaminação do ar ambiente
com outras substâncias que são introduzidas durante o processo de
compressão.
O ar ambiente é contaminado por partículas sólidas (poeira, microrganismos,
etc.), vapor d.água (umidade relativa), vapores de hidrocarbonetos
(fumaça de óleo diesel, etc.), dióxido de carbono, monóxido de carbono,
óxido nitroso, dióxido de enxofre, etc.
Durante o processo de compressão, o ar comprimido também é contaminado
pelo óleo lubrificante do compressor e por partículas sólidas provenientes
do desgaste das peças móveis do mesmo.
Na tubulação de distribuição, o ar comprimido ainda pode arrastar ferrugem
e outras partículas.
A norma ISO-85731 classifica os contaminantes do ar comprimido,
Norma IS0-8573-1
A norma internacional ISO-8573-1 é a referência central sobre a qualidade
do ar comprimido para uso geral, não valendo para usos muito particulares,
como ar medicinal, respiração humana e alguns outros.
Para a obtenção dos diferentes níveis de pureza do ar comprimido (classes
de qualidade), a ISO-8573 recomenda a seguinte seqüência padrão de equipamentos:
O resfriador-posterior
Sua função é reduzir a temperatura do ar que deixa o compressor para
níveis próximos da temperatura ambiente. Com isso, obtém-se uma grande
condensação dos contaminantes gasosos, especialmente do vapor d.água.
Um purgador automático deve ser instalado sob o separador de
condensados para garantir a eliminação desta contaminação líqüida para a
atmosfera, com perda mínima de ar comprimido.
O filtro de ar comprimido
O filtro de ar comprimido aparece geralmente em três posições diferentes:
antes e depois do secador de ar comprimido e também junto ao ponto-de-uso.
A função do filtro instalado antes do secador por refrigeração (pré-filtro) é separar
o restante da contaminação sólida e líqüida (~30%) não totalmente eliminada
pelo separador de condensados do resfriador-posterior, protegendo os trocadores
de calor do secador contra o excesso de óleo oriundo do compressor
de ar, o que poderia impregná-los, prejudicando sua eficiência.
O secador de ar comprimido
Sua função é eliminar a umidade (líqüido e vapor) do fluxo de ar.
Um secador deve estar apto a fornecer o ar comprimido com o Ponto de
Orvalho especificado pelo usuário.
Ponto de Orvalho é a temperatura na qual o vapor começa a condensar
O secador por adsorção
O secador por adsorção caracteriza-se por remover os vapores do ar comprimido
sem condensá-los.
Devido ao baixo Ponto de Orvalho que conseguem proporcionar (até .
100ºC), são indicados para aplicações muito especiais, quando o secador
por refrigeração deixa de ser eficaz.