PNEUMÁTICA PNEUMÁTICA É um sistema que torna possível a utilização do ar para geração de energia mecânica. SENAI CETEMP Mecânica Boa força Ótimas velocidades Ótima precisão Hidráulica Ótima força Baixas velocidades Boa precisão Elétrica Comando/Controle Pneumática Força limitada Boas velocidades Precisão limitada COMPARAÇÃO Energia Hidráulica Elétrica Pneumática Transmissão Limitada e muito Bem rápida e Limitada e lenta cara longas distâncias Dist. econômica Até aprox. 100m Pratic. s/ limites Até aprox. 1000m Vel. de trans- Aprox. 50 mm/s Aprox. 300.000 Aprox. 2 m/s missão km/s Rotações Limitado 20.000 rpm Até 500.000 rpm Força Bem alto Alto Baixo Proteção contra Excelente Não tão boa Excelente sobrecarga VANTAGENS: Volume; Transporte; Armazenagem; Temperatura; Segurança; Limpeza; Construção; Velocidade; Regulagem; Segurança contra sobrecarga; DESVANTAGENS Preparação; Compressibilidade; Potência; Escape de ar; Custo; 1
AR ATMOSFÉRICO PROPRIEDADES DO AR 21% Oxigenio (O2) 78% Nitrogênio (N2) 1% Outros gases (H,CO2,gases nobres Ar e He,...); Compressibilidade; Elasticidade; Difusibilidade; Expansibilidade; Peso do Ar; COMPRESSIBILIDADE ELASTICIDADE DIFUSIBILIDADE EXPANSIBILIDADE 2
PESO DO AR AR QUENTE MAIS LEVE QUE O FRIO ATMOSFERA PRESSÃO ATMOSFÉRICA Como o ar tem peso as camadas inferiores de ar sofrem compressão. Atua em todos os sentidos e direções. Ao nível do mar a pressão atmosférica é igual a 1kgf/cm². PRESSÃO ATMOSFÉRICA Quanto maior a altitude menor a densidade do ar. Portanto menor será a pressão. SISTEMA DE UNIDADES Pressão: bar, psi, kgf/cm² e Pa; Velocidade: m/s Vazão: m³/s Volume: m³ Área: m² Força: N e Kgf 3
CONVERSÃO 1 Kgf/cm² = 1bar (0,981 bar) 1bar = 14,22 psi (pound square inch) 1bar = 100 000 Pa = 100 Kpa 1 atm = 14,70 psi Exercícios: 1. Converta: 150 bar = psi 300 psi = kgf/cm² 15 atm = psi 195 lb/pol 2 = bar 3,5 kgf/cm 2 = lb/pol 2 35 lb/pol 2 = kgf/cm² Exercícios: 1. Converta: 150 bar = 2133 psi 300 psi = 21,10 kgf/cm² 15 atm = 220,44 psi 195 lb/pol 2 = 13,71 bar 3,5 kgf/cm 2 = 49,77 lb/pol 2 35 lb/pol 2 = 2,45 kgf/cm² PRESSÃO E VAZÃO Pressão: quando o ar ocupa um recipiente exercendo sobre suas paredes uma força igual em todos os sentidos e direções. P = F/A Vazão: quantidade de fluido que passa através de uma tubulação durante um determinado intervalo de tempo. Q = V/t. CÁLCULOS DISTRIBUIÇÃO 1. Compressor Força; Pressão; Área; F= P.A P= F/A A= F/P 2. Resfriador posterior ar/ar 3. Separador de condensados 4. Reservatório 5. Purgador automático 6. Pré-filtro coalescente 7. Secador 8. Purgador automático eletrônico 9. Pré-filtro coalescente grau x 10. Pré-filtro coalescente grau y 11. Pré-filtro coalescente grau z 12. Separador de água e óleo Rede de ar Comprimido 4
SISTEMA DE AR COMPRIMIDO Compressores de ar Resfriador Reservatório Secador Tubulação Unidade de conservação DE AR Função: Captar o ar comprimido; Aprisionar o ar; Elevar a pressão; Mais utilizado atualmente Suporta pressões acima de 10 bar Contamina o ar com óleo Compressão pulsante Baixo custo Pistão ou Êmbolo Duplo Pistão Isento de contaminação Não atinge alta pressão Compressão pulsante Baixa vazão Pequenas aplicações Isento de lubrificação Não atinge alta pressão Compressão contínua Pode ser utilizado também como bomba de vácuo Pistão com Membrana Palhetas 5
Isento de lubrificação Não atinge alta pressão Compressão contínua Grandes vazões Alto nível de ruído Isento de lubrificação Alta vazão Baixa manutenção Custo elevado Grande aplicação na indústria Roots ou Lóbulo Duplo Parafuso RESFRIADOR - After Cooler Função: Resfriar o ar; Reter impurezas em suas aletas Retirar a água do sistema (65% a 80%) RESFRIADOR RESERVATÓRIO Reservatório Manômetro Válvula de segurança Controle pressão Funções: Armazenar o ar comprimido; Resfriar o ar; Estabilizar o fluxo de ar; Controlar a necessidade de acionamento do compressor; Purgar a água condensada; Dreno 6
SECADOR Função: Secar o ar; SECADORES Ar Seco Existem três tipos: Secagem por absorção (processo químico); Secagem por adsorção (processo físico); Secagem por resfriamento; Purga Ar Úmido Processo químico Não necessita de energia externa Instalação e manutenção simples Utiliza-se geralmente Cloreto de Cálcio Secagem por Absorção SECADORES SECADORES Ar Úmido Pré-Resfriador Ar Seco Elemento secante regenerável Manutenção simples Não é preciso parar o fornecimento para regenerar o elemento secante Utiliza-se geralmente Sílica-Gel Resfriador Principal Separador Compressor Refrigeração By-Pass Dreno Condensado Resfria o ar Necessita de energia externa Reduz a umidade pela condensação do ar Muito utilizado na indústria metalúrgica Secagem por Adsorção Freon Secagem por Resfriamento TUBULAÇÃO O projeto da rede deve ter uma queda de pressão máxima de 0,1 bar, e para tanto deve ser observado o diâmetro do tubo e o comprimento da rede. TUBULAÇÃO Materiais: Cobre, latão, aço preto ou galvanizado, plástico. Tipos: Rede circuito aberto; Rede circuito fechado; Rede em malhas. 7
DISTRIBUIÇÃO DISTRIBUIÇÃO Redes de Ar Comprimido Tubulações de Ar Comprimido (Anéis) DISTRIBUIÇÃO UNIDADE DE CONSERVAÇÃO É composta por: Filtro de ar Regulador de pressão Lubrificador Tubulações de Ar Comprimido (Drenos) PREPARAÇÃO FINAL PREPARAÇÃO FINAL Unidade de Conservação Filtro de Impurezas 8
PREPARAÇÃO FINAL PREPARAÇÃO FINAL Purgador Automático Lubrificador de Ar Comprimido 9