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Tipologia: Trabalhos
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ALUNO: Diego Lima Pedro Marques Ricardo Carvalho Sarah Santos Orientação: Professor João Paulo Lorena, 2020
(Este é o VERSO DA CAPA)
(Este é o VERSO DA FOLHA DE ROSTO)
A formação prática no percurso académico de um estudante é um fator deveras importante pelo que deve existir um elevado contacto com este componente. Sendo os compressores máquinas bastante usadas e conhecidas, é de grande interesse conhecer o seu funcionamento e que conceitos estão predispostos numa máquina deste tipo. Em seguida, algumas pesquisas foram realizadas em compressores de todos os tipos, onde mostraremos cada detalhe ao longo do projeto. O compressor é um dos quatro componentes principais de um sistema de refrigeração por compressão mecânica de vapor. O compressor é responsável por fazer circular o refrigerante no ciclo, de forma contínua. Os compressores de ar de deslocamento positivo funcionam, por exemplo: forçando o ar a entrar em uma câmara cujo volume diminui para comprimir o ar. Uma vez que a pressão máxima é atingida, uma porta ou válvula se abre e o ar é descarregado no sistema de saída da câmara de compressão. Palavras-chave: Ar, Compressor, Máquinas, Mecânica, Refrigeração, Vapor.
2.2. Perdas de carga ............................................................................................................. 3.5. Controle 22 4.1. ....
Os compressores são dispositivos que fornecem energia a um fluido, neste caso um gás, com o objetivo de lhe aumentar a pressão e consequentemente a massa específica. Para analisar estas máquinas, podem utilizar-se considerações básicas sobre conservação de energia e quantidade de movimento (Munson 2006). Quando o fluido de trabalho é tratado como um gás real, não é possível utilizar a equação de estado dos gases perfeitos, no entanto, esta pode ser usada sobre certas condições, para as quais os termos de temperatura crítica e pressão crítica vão ser relevantes (Brown 2005). Estes definem-se como a temperatura e pressão do ponto crítico, sendo este último o ponto onde coexistem os estados de líquido saturado e vapor saturado apresentando estes neste ponto singular, propriedades idênticas ou seja, acima deste ponto não existe um processo identificável de mudança de fase (Boles et al 2013).
Em qualquer instalação que utilize tubagens e um fluido em escoamento, existem perdas de carga, ou seja, existe perda de energia mecânica por atrito das moléculas de fluido com as paredes das tubagens. A perda de carga aumenta com o aumento da viscosidade, com a velocidade, com a rugosidade das paredes do tubo, com o comprimento da tubagem e com perdas localizadas. (Hidraulicart 2016).
Nos compressores de deslocamento positivo, ou volumétricos, a compressão é cíclica, ou seja, o fluido de trabalho é admitido, e de seguida é comprimido através da redução do volume, que consequentemente aumenta a pressão do fluido. Por fim é descarregado através de uma válvula ou janela, antes que um novo ciclo de compressão comece. Neste tipo de máquina existem diferentes variantes: os compressores rotativos, de parafuso, de palhetas, de lóbulos e os alternativos (Hanlon 2001). Nos compressores dinâmicos, a compressão é continua, isto é, a energia de rotação do veio é convertida em energia cinética do fluido que o atravessa e posteriormente a energia cinética é convertida em energia de pressão, isto é, trabalho de escoamento P·v. Novamente, dentro deste grupo existem diferentes tipos de acordo com a forma como fluido é escoado através deles, nomeadamente, os compressores radiais, os axiais e os ejetores (Pinho 2016).
Os compressores alternativos são bastante usados em aplicações portáteis e são os mais comuns devido ao seu custo reduzido, simplicidade, flexibilidade de trabalhar numa vasta gama de condições e elevada razão de pressão devido a fronteiras físicas entre as zonas de baixa e alta pressão. Como prova, este tipo de compressores está presente em variadas indústrias desde o seu uso para ferramentas de ar comprimido, como em oficinas automóveis, em refinarias de petróleo, no processamento e distribuição de gás natural ou até na indústria de químicos onde é necessário a compressão de diversos gases como o hidrogénio ou o oxigénio (Noria 2005). Figura 1 - Tipos de compressores.
Figura 2 – Esboço de compressor e redutor.
Figura 3 – Compressores Schulz – Características técnicas.
Pc = 12 cv = 8,25 KW n1 = 4 rpm
Pt = 105 x 1 x 20,9 = 2194,5 Kw Pt ≥ Pe 2194,5 ≥ 8,
Para se averiguar se a instalação construída tinha falhas foi feita uma comparação entre a montada e a original. Verificaria se causariam uma elevada perda de carga no sistema, conforme os dados foram apresentados na descrição geral do projeto.
Para garantir o correto funcionamento do sistema, são necessários componentes exteriores ao motor compressor, estes são essenciais em qualquer compressor recíproco e encontram-se descritos na Figura 4. No caso representado, o compressor apresentado é de ação única, no entanto a disposição poderá ter um design de dupla ação, onde a compressão ocorre em ambos os movimentos de subida e descida do êmbolo. As válvulas responsáveis pela entrada e saída do fluido são válvulas de retenção de pressão com mola, cuja abertura depende da pressão dentro do cilindro, sem necessidade de ser atuada por meios externos.
Figura 4 - Componentes primários do compressor recíproco. Assim, como nos motores a combustão, são usados segmentos montados no redor do êmbolo para garantir a vedação do fluido a comprimir. Devido à ausência de um sistema de arrefecimento a água, são usadas palhetas para dispersão do calor com o auxílio de uma ventoinha.
