Produção de ar comprimido. Tubulações e cuidados com a instalação. Professor: Eduardo Yuji Sakurada

Transcrição

1 Produção de ar comprimido Tubulações e cuidados com a instalação Professor: Eduardo Yuji Sakurada

2 TUBULAÇÃO DE AR COMPRIMIDO FUNÇÕES Comunicar a fonte produtora com os equipamentos consumidores. Funcionar como um reservatório para atender às exigências locais. 2

3 TUBULAÇÃO DE AR COMPRIMIDO CARACTERÍSTICAS DE UM SISTEMA PERFEITAMENTE EXECUTADO Pequena queda de pressão entre o compressor e as partes de consumo; Não apresentar escape de ar; Grande capacidade de separação de condensado. 3

4 CUIDADOS NA INSTALAÇÃO A rede deverá ter um formato anelar e sempre colocada aérea, e nunca sobre o piso; 4

5 CUIDADOS NA INSTALAÇÃO As tomadas de ar devem ser feitas pela parte superior da tubulação; O diâmetro da tubulação dos anéis de distribuição de ar deverão ser dimensionados de acordo com o consumo de ar, prevendo-se ampliações ou ainda a instalação de novos elementos pneumáticos (máquinas pneumáticas, cilindros, válvulas) a esta rede. 5

6 CUIDADOS NA INSTALAÇÃO O diâmetro da tubulação deve ser escolhido de maneira que mesmo com o consumo de ar crescente, a queda de pressão do reservatório até o consumidor não deve ultrapassar 1 (um) bar; uma queda maior de pressão prejudica a rentabilidade do sistema e consideravelmente sua capacidade; 6 diminui

7 CUIDADOS NA INSTALAÇÃO É necessário a colocação de drenos nos anéis principais e nos anéis secundários; e em redes muito extensas devemos colocar drenos espaçados de no máximo 40 metros. 7

8 CUIDADOS NA INSTALAÇÃO As curvas devem ser feitas com maior raio possível, recomendando-se na prática um raio mínimo de duas vezes o diâmetro do tubo (R = 2 x Ø) 8

9 CUIDADOS NA INSTALAÇÃO A rede de distribuição de ar deve ser inclinada (de 1 a 2% em relação ao seu comprimento), pois, o condensado deverá escoar para os pontos mais baixos, onde serão colocados drenos. 9

10 CUIDADOS NA INSTALAÇÃO Isolamento da rede com válvulas de fechamento; 10

11 MATERIAIS DA TUBULAÇÃO Tubo de aço; Tubo de aço galvanizado; Aço liga; Cobre; Latão. As paredes internas deverão ser lisas e sem irregularidades, para evitar turbulências e perda de carga na tubulação. 11

12 Rede de circuito aberto 12

13 Rede de circuito fechado Em anel 13

14 Trechos de uma rede pneumática 14

15 MATERIAIS DA TUBULAÇÃO SECUNDÁRIA Mangueiras (a base de borracha); Tubulação a base de polietileno; Tubulação a base de material sintético. 15

16 CONEXÕES INSTANTÂNEAS 16

17 INSTALAÇÃO DE UMA REDE DE DISTRIBUIÇÃO 17

18 PRODUÇÃO, ARMAZENAMENTO E CONDICIONAMENTO 18

19 DIMENSIONAMENTO DA REDE CONDUTORA A escolha do diâmetro da tubulação é feita com base nas seguintes informações: Volume corrente (vazão); Comprimento da rede; Queda de pressão admissível; Pressão de trabalho; Número de pontos de estrangulamento na rede. Na prática, o MONOGRAMA facilita a averiguação da queda de pressão ou diâmetro do tubo na rede. Um aumento necessário no futuro, deve ser previsto e considerado. 19

20 Consumo de ar em equipamentos industriais A tabela apresenta alguns valores de referência, que podem ser utilizados como estimativa de consumo para o dimensionamento da rede. Fonte: 20

21 Consumo de ar em equipamentos industriais 21

22 CÁLCULO DE UMA TUBULAÇÃO EXEMPLO O consumo de ar na fábrica é de Q = 4 m3/min? m3/h 3 anos 300% aumento no consumo de ar Q =? m3/min e m3/h Consumo Q = 16 m3/min TUBULAÇÃO 280 m de comprimento 6 peças em T 5 cotovelos normais 1 válvula de passagem Pressão de regime p = 8 bar Δp = 0,1 bar Qual o diâmetro interno do tubo??? 22

23 CÁLCULO DE UMA TUBULAÇÃO RESOLUÇÃO 1) Cálculo desconsiderando as perdas de carga Dnominal ~ 90 mm

24 RESOLUÇÃO 2) Cálculo considerando as perdas de carga 32,0 m 10,5 m Dnominal = 90mm 6 peças em T 6 10,5m = 63m 1 válvula de passagem 1 32,0m = 32m 5 cotovelos normais 5 1,0m = 5m AUMENTO DE COMPRIMENTO = =100m 1,0 m COMPRIMENTO TOTAL = = 380m 24

25 Equação para determinar o diâmetro da linha Fonte: FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação Hidráulica: projetos, dimensionamento e análise de 25 circuitos. 6 ed. S.Paulo: Érica, 2008

26 CÁLCULO DE UMA TUBULAÇÃO RESOLUÇÃO 2) Cálculo considerando as perdas de carga D ~ 93 mm

27 CONTAMINANTES 27

28 UMIDADE CONTIDA NO AR UMIDADE ABSOLUTA (UA) Quantidade de H2O por 1 m3 de ar. UMIDADE RELATIVA (UR) Quantidade de H2O existente no ar (UA) em relação quantidade de saturação (QS) para uma dada TEMPERATURA. QUANTIDADE DE SATURAÇÃO (QS) Quantidade de H2O admitida (100% de umidade) em 1 m3 de ar em uma dada TEMPERATURA. 28

29 UMIDADE CONTIDA NO AR EXEMPLO Dados Quantidade de ar aspirado Q= 960 m³/hora Pressão P= 8 bar Temperatura T = 50 C Umidade relativa do ar UR = 60% Determinar Quantidade de saturação QS =? Umidade absoluta do ar UA =? 29

30 UMIDADE CONTIDA NO AR Fonte: Pneumática Básica FESTO 30

31 UMIDADE CONTIDA NO AR SOLUÇÃO Qs = 80 g/m3 U R. QS U A= 100 % Qs= Quantidade de saturação (gh2o/m³ar) UR = Umidade relativa (%) UA = Umidade absoluta do ar (gh2o/m³ar) DIAGRAMA PONTO DE ORVALHO 60 % 80 g /m Ua= 100 % 3 Qual a massa de água consumida?

32 UMIDADE CONTIDA NO AR Q= 960 m³/hora UA = 48g/m3 A quantidade de água introduzida no sistema então é de: M H O =Q.U A 2 32

33 FILTROS DE AR COMPRIMIDO AR ASPIRADO DO AMBIENTE SUJEIRA E UMIDADE Formas de atuação: Força centrífuga Elemento filtrante SIMBOLOGIA 33

34 REGULADOR DE PRESSÃO MANTER A PRESSÃO CONSTANTE NA LINHA SECUNDÁRIA EVITA DANOS A EQUIPAMENTOS ASSEGURA A PRESSÃO DE TRABALHO 34

35 LUBRIFICADOR REDUZ O ATRITO ENTRE PARTES MÓVEIS AÇÃO CONTÍNUA DOSAGEM CONTROLADA 0,04 a 0,4 g/m3 1 a 2 gotas/m3 ar SIMBOLOGIA 35

36 LUBRIFICADOR Tipos de óleo recomendados: Shell... Shell Tellus C-10 Esso... Turbine Oil-32 Esso... Spinesso-22 Mobil Oil... Mobil Oil DTE-24 Valvoline... Valvoline R-60 Castrol... Castrol Hyspin AWS-32 Lubrax... HR 68 EP Lubrax... Ind CL 45 Of Texaco... Kock Tex