O termo "especificar" refere-se a determinar qual o equipamento ou componente adequado para uma determinada condição de trabalho.
Quando nós atuávamos como engenheiro de vendas e aplicações para um distribuidor da Ingersoll Rand na região da grande São Paulo, a nossa maior dificuldade é justamente determinar, ou seja, especificar o compressor correto para aplicação.
Mas afinal, o que nós precisamos saber para especificar um compressor?
A resposta é fácil. Precisamos saber qual é a vazão e qual a pressão que o compressor deve ter.
Mas falar é mais fácil que obter os dados.
Como obter a vazão?
A vazão que o compressor (ou compressores) deve ter, basicamente é a soma de todas as vazões consumidas por todos os equipamentos da empresa, uma taxa de vazamento, que gira em torno de 10% e uma previsão de expansão que gira em torno de 10% ao ano.
Então basta conhecer o consumo de todos os equipamentos que você praticamente já tem a vazão do compressor.
O único problema é quem nem tudo funciona ao mesmo tempo e se você simplesmente somar tudo que tem na empresa, provavelmente irá comprar um compressor muito grande. Nesse caso, tem que usar um fator de serviço. Fator de serviço é uma estimativa percentual de tudo que irá trabalhar simultaneamente.
Como se trata de uma estimativa, é aqui que a gente pode errar e feito. Eu mesmo já cometi esse erro na ocasião, no início da carreira.
Existem algumas tabelas de referência para se obter o fator de serviço, por exemplo da Compressed Air and Gas Institute (Instituto de Ar e Gas Comprimido) que é uma instituição norte americana, mas o seu valor pode variar muito em função do tipo de empresa.
Aqui a experiência acaba sendo é a melhor ferramenta.
Se o erro for para cima, tudo bem, você só gastou mais dinheiro e já estará pronto para possíveis expansões, no entanto, se for para baixo, irá impactar a produção da empresa, podendo gerar prejuízos incalculáveis, como perda de produção, multas por atraso de entrega, entre outros.
Existem maneiras de minimizar os momentos de pico de consumo de ar que pode ser através de reservatórios de ar comprimido ou tubulações de diâmetros maiores, que também servem como reservatórios.
Como obter a pressão?
Você pode imaginar que se tem um equipamento que trabalhe com uma pressão de 8 bar (116 psi), basta comprar um compressor nessa pressão que está tudo certo.
Mas isso não é verdade!
Se você tem um sistema simples, tipo uma borracharia, até funciona, tendo em vista que o compressor ficará próximo do local de uso do ar comprimido e a rede de distribuição é curta.
Por outro lado, se você tem um sistema pneumático mais complexo, com várias máquinas, tubulações mais compridas, como várias empresas de pequeno, médio e grande porte, ai não vai funcionar mesmo. Quanto maior e mais complexo for o seu sistema, mais trabalhoso será.
E o que muda de um sistema pequeno para um sistema grande?
Existe um fenômeno chamado "perda de carga" que se manifesta com uma diminuição da pressão do ar comprimido a medida que ele escoa do compressor até o ponto de utilização.
Não vou entrar em maiores detalhes aqui, mas sempre que você tem um escoamento de um fluido (líquido ou gás) você tem perda de carga que nada mais é do que uma espécie de perda de energia devido ao atrito viscoso. Podemos até entender como uma espécie de rendimento do sistema. (Se quiser aprender mais sobre Mecânica dos Fluidos, acesse nossa playlist no youtube CLICANDO AQUI).
Tendo em mente que existe perda de carga, a pressão do compressor será a pressão do equipamento de maior pressão mais a perda de pressão que ocorre no escoamento.
Existem dois tipos de perda de carga, a perda de carga distribuída e a perda de carga localizada.
Perda de carga distribuída é aquela que acontece ao longo do escoamento, enquanto a perda de carga localizada, acontece pontualmente, ou seja, nas curvas, nos filtros, equipamentos, etc. Tudo que altera ou atrapalha o escoamento, é um gerador de perda de carga localizada.
A perda de carga distribuída possui várias maneiras para se calcular, no caso de ar comprimido existem tabelas que apresentam a perda de pressão por unidade de comprimento para uma dada vazão e um determinado diâmetro de tubulação. Essa abaixo, você encontra no livro "Manual do Ar Comprimido e Gases" da Pearson.
Existem também fórmulas que podem ser utilizadas para esse cálculo. A empresa Atlas Copco, por exemplo, referência no mercado de ar comprimido, apresenta em seu site uma fórmula e uma calculadora que você pode utilizar para encontrar essa perda de pressão.
A imagem abaixo é um print do site, clique na imagem para acessar a página deles. Aproveite para estudar outros artigos sobre tema, são bem interessantes.
Já a perda de carga localizada, normalmente, é informada nas descrições técnicas dos componentes ou tabelados.
Uma vez conhecidas as perdas de carga, somando-se a pressão do item de maior pressão, você encontra a pressão que o compressor deve ter.
Digamos que não é difícil, mas é bastante trabalhoso.
Se você precisa especificar um compressor, você tem duas opções, pode nos contratar ou aprender fazendo nosso curso.
Em nosso curso Especificação de Compressores, nós apresentamos todos os passos desse processo, resolvendo um exercício prático, mostrando como fazer a especificação de um compressor.
Para mais detalhes, CLIQUE AQUI!
Escrito por: Micelli Camargo - Engenheiro Mecânico e criador do canal Engenharia e Cia.
Contato: contato@engenhariaecia.eng.br - Whats/Fone: 11 98482 7250
