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Compressores Compressores COMPRESSORES MÁQUINAS DE FLUIDOS LEONARDO MAINARDI LEONARDO MAINARDI LUCIANA ROTA SENA RODRIGO DORADO

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CompressoresCompressores

COMPRESSORES

MÁQUINAS DE FLUIDOS

LEONARDO MAINARDILEONARDO MAINARDI

LUCIANA ROTA SENA

RODRIGO DORADO

COMPRESSORESCOMPRESSORES

� O COMPRESSOR É O EQUIPAMENTO DO SISTEMA DE� O COMPRESSOR É O EQUIPAMENTO DO SISTEMA DEREFRIGERAÇÃO QUE REALIZA:

� 1) A ASPIRAÇÃO DA VAPOR DE REFRIGERANTE EM BAIXAPRESSÃO, NA MESMA TAXA EM QUE É PRODUZIDO NOPRESSÃO, NA MESMA TAXA EM QUE É PRODUZIDO NOEVAPORADOR;

� 2) COMPRESSÃO, AUMENTANDO SUA PRESSÃO, PRODUZINDO� 2) COMPRESSÃO, AUMENTANDO SUA PRESSÃO, PRODUZINDOVAPOR SUPERAQUECIDO;

� 3) DESCARGA DO VAPOR EM ALTA PRESSÃO E TEMPERATURANO CONDENSADOR.NO CONDENSADOR.

TIPOS DE COMPRESSORESTIPOS DE COMPRESSORES

TIPOS DE COMPRESSORESTIPOS DE COMPRESSORES

TIPOS DE COMPRESSORES - ALTERNATIVOSTIPOS DE COMPRESSORES - ALTERNATIVOS

� COMPRESSORES ALTERNATIVOS -

PISTÃOPISTÃO

� O REFRIGERANTE É ADMITIDO NA CÂMARA DE COMPRESSÃO PELA VÁLVULA DE SUCÇÃO;

� O VIRABREQUIM TRANSFORMA O MOVIMENTO ROTATIVO DO MOTOR EM MOVIMENTO LINEAR;

� A CRUZETA GUIA O MOVIMENTO DO � A CRUZETA GUIA O MOVIMENTO DO EIXO DO PISTÃO;

� O PISTÃO COMPRIME O REFRIGERANTE, QUE É RETIRADO DA CÂMARA PELA VÁLVULA DE DESCARGA;VÁLVULA DE DESCARGA;

� O ESPAÇO OCUPADO PELAS VÁLVULAS IMPEDE O CURSO TOTAL DO PISTÃO, FAZENDO COM QUE PERMANEÇA UMA PARTE DO FLUIDO DENTRO DA CÂMARA.PARTE DO FLUIDO DENTRO DA CÂMARA.

TIPOS DE COMPRESSORES - ALTERNATIVOSTIPOS DE COMPRESSORES - ALTERNATIVOS

� COMPRESSORES DE UM ESTÁGIO REALIZAM UMA ÚNICA REALIZAM UMA ÚNICA COMPRESSÃO NO REFRIGERANTE.

� COMPRESSORES DE DOIS ESTÁGIOS RECEBEM O AR EM UM CILINDRO E RECEBEM O AR EM UM CILINDRO E DEPOIS PASSA PARA O SEGUNDO CILINDRO. AMBOS ESTÃO LIGADOS AO MESMO VIRABREQUIM.

� POSSUEM GRANDE APLICAÇÃO NA CLIMATIZAÇÃO, USADOS EM CONDICIONADORES DE AR, MAS TAMBÉM PODEM SER USADOS TAMBÉM PODEM SER USADOS PARA OBTER TEMPERATURAS BAIXAS (-35ºC) EM PROJETOS DE MÉDIO PORTE, E PODEM MÉDIO PORTE, E PODEM MANIPULAR GASES NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS.

Ciclo de CompressãoCiclo de Compressão

Formas construtivas dos Compressores AlternativosFormas construtivas dos Compressores Alternativos

Formas construtivas dos Compressores AlternativosFormas construtivas dos Compressores Alternativos

Disposição dos cilindros em compressores alternativosDisposição dos cilindros em compressores alternativos

Válvulas na sucção e na descarga de Compressores AlternativosAlternativos

TIPOS DE COMPRESSORES - ALTERNATIVOS TIPOS DE COMPRESSORES - ALTERNATIVOS

� COMPRESSORES ALTERNATIVOS –

DIAFRAGMADIAFRAGMA

� A FAIXA AMARELA, OCUPADA PELO FLUIDO DE TRABALHO (NORMALMENTE, UM ÓLEO), É COMPRIMIDA POR UM PISTÃO;PISTÃO;

� A COMPRESSÃO DO FLUIDO DE TRABALHO CAUSA A COMPRESSÃO DO DIAFRAGMA, A FAIXA AZUL, PROVOCANDO DESLOCAMENTO DELE;

� ASSIM, O REFRIGERANTE PODE SER COMPRIMIDO PELO DESLOCAMENTO DO DIAFRAGMA.DIAFRAGMA.

� POSSUEM GRANDE APLICAÇÃO NO TRABALHO COM GASES PERIGOSOS OU CORROSIVOS , POIS ISOLAM COMPLETAMENTE O GÁS COMPRIMIDO, COMPLETAMENTE O GÁS COMPRIMIDO, NÃO HAVENDO CHANCES DE MISTURA COM FLUIDOS.

COMPRESSORES ALTERNATIVOS – DIAFRAGMACOMPRESSORES ALTERNATIVOS – DIAFRAGMA

COMPRESSORES ALTERNATIVOS – DIAFRAGMACOMPRESSORES ALTERNATIVOS – DIAFRAGMA

TIPOS DE COMPRESSORES – ROTATIVOTIPOS DE COMPRESSORES – ROTATIVO

� SÃO EQUIPAMENTOS QUE COMPRIMEM O AR POR MEIO DE UM PISTÃO � SÃO EQUIPAMENTOS QUE COMPRIMEM O AR POR MEIO DE UM PISTÃO ROLANTE (EMPURRADO POR UM CONJUNTO LÂMINA-MOLA), QUE POSSUI UM ROLO EXCÊNTRICO MONTADO COM EIXO COINCIDENTE DO CILINDRO (CÂMARA DE COMPRESSÃO);

� TODO O CONJUNTO DO CILINDRO OPERA SUBMERSO NUM BANHO DE ÓLEO. A VÁLVULA DE SUCÇÃO E A DE DESCARGA SE LOCALIZAM PROXIMAMENTE À RANHURA DA LÂMINA, E A DESCARGA OCORRE NUM ESPAÇO ACIMA DO NÍVEL DE ÓLEO, DIRETAMENTE PARA O CONDENSADOR;DE ÓLEO, DIRETAMENTE PARA O CONDENSADOR;

� INSTALA-SE UMA VÁLVULA DE RETENÇÃO PARA EVITAR RETORNO DE VAPOR NA DESCARGA DO COMPRESSOR;

� POR GERAR POTÊNCIA DE, APROXIMADAMENTE, 7000 Btu/h, É MAIS UTILIZADO � POR GERAR POTÊNCIA DE, APROXIMADAMENTE, 7000 Btu/h, É MAIS UTILIZADO EM GELADEIRAS E EQUIPAMENTOS DE MENOR PORTE, COMO CONDICIONADORES DE AR PEQUENOS E MÁQUINAS DE BEBIDAS.

Compressores Rotativos de PalhetasCompressores Rotativos de Palhetas

� Possui um tambor � Possui um tambor central que gira em uma posição excêntrica a uma carcaça externa. Nesse tambor central estão dispostas palhetas dispostas palhetas inseridas em rasgos longitudinais.longitudinais.

TIPOS DE COMPRESSORES - SCROLLTIPOS DE COMPRESSORES - SCROLL

� SÃO FORMADOS POR DUAS ESPIRAS, UMA ESTÁTICA E OUTRA MÓVEL, CADA UMA ESTÁTICA E OUTRA MÓVEL, CADA UMA MONTADA A UMA PLACA PLANA CIRCULAR E ESTÃO DEFASADAS DE 180º;

� A ADMISSÃO É REALIZADA ENTRE AS DUAS ESPIRAS, COM A ENTRADA DE DUAS ESPIRAS, COM A ENTRADA DE REFRIGERANTE PELAS ABERTURAS LATERAIS, QUE SÃO SELADAS PELO MOVIMENTO RELATIVO ENTRE AS ESPIRAS;ESPIRAS;

� A COMPRESSÃO OCORRE DURANTE O MOVIMENTO DO EIXO ROTATIVO, QUE REDUZ O VOLUME ATÉ UMA PRESSÃO MÁXIMA;

� TODOS OS PROCESSOS OCORREM SIMULTANEAMENTE, DURANTE UMA ROTAÇÃO DO EIXO. A DESCARGA ROTAÇÃO DO EIXO. A DESCARGA OCORRE NO PONTO MÁXIMO DE PRESSÃO, E OCORRE ATRAVÉS DE UMA PEQUENA ABERTURA LOCALIZADA NO CENTRO DA ESPIRAL FIXA.CENTRO DA ESPIRAL FIXA.

TIPOS DE COMPRESSORES - SCROLLTIPOS DE COMPRESSORES - SCROLL

TIPOS DE COMPRESSORES – SCROLLTIPOS DE COMPRESSORES – SCROLL

� SÃO COMPRESSORES COM DESEMPENHO MENOR DO QUE OS DESEMPENHO MENOR DO QUE OS COMPRESSORES DE PARAFUSO E OS CENTRÍFUGOS;

� SÃO APLICADOS EM GELADEIRAS E � SÃO APLICADOS EM GELADEIRAS E SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO DE EDIFÍCIO QUE NÃO EXIGEM GRANDE DESEMPENHO DE OPERAÇÃO;OPERAÇÃO;

� PODEM SER UTILIZADOS EM UNIDADES FABRIS DE ATÉ 60 TR;

EM APLICAÇÕES NOS DIVERSOS � EM APLICAÇÕES NOS DIVERSOS SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO, O SCROLL CHEGA A SER MELHOR QUE OS SEMI-HERMÉTICOS;QUE OS SEMI-HERMÉTICOS;

� PRODUZEM POUCOS RUÍDOS E VIBRAÇÕES.

Compressores Rotativos de LóbulosCompressores Rotativos de Lóbulos

TIPOS DE COMPRESSORES - TOOTHTIPOS DE COMPRESSORES - TOOTH

� Este tipo de compressor � Este tipo de compressor distingue-se porque os elementos básicos de compressão têm a forma de dentes.

TIPOS DE COMPRESSORES - TOOTHTIPOS DE COMPRESSORES - TOOTH

TIPOS DE COMPRESSORES – PARAFUSOTIPOS DE COMPRESSORES – PARAFUSO

OS CICLOS DE OPERAÇÃO DE UM COMPRESSOR DO TIPO PARAFUSO:

TIPOS DE COMPRESSORES - PARAFUSOTIPOS DE COMPRESSORES - PARAFUSO

� É FORMADO POR DOIS ROTORES ACOPLADOS, UM MACHO (PERFIL ACOPLADOS, UM MACHO (PERFIL CONVEXO) E UM FÊMEA (PERFIL CÔNCAVO), SEPARADOS POR UMA PELÍCULA DE ÓLEO PARA EVITAR O CONTATO DIRETO METAL-METAL;CONTATO DIRETO METAL-METAL;

� COM O GIRO DOS ROTORES, AUMENTA O VOLUME ENTRE OS LÓBULOS, QUE É PREENCHIDO COM GÁS SUCCIONADO, E A ENTRADA É FECHADA;A ENTRADA É FECHADA;

� NO FINAL DA SUCÇÃO, OS LÓBULOS COMEÇAM A SE ENCAIXAR, COMEÇANDO O PROCESSO DE COMPRESSÃO;

� A DESCARGA DE AR COMPRIMIDO É DETERMINADA PELA LOCALIZAÇÃO DA CÂMARA DE DESCARGA. O VOLUME DE GÁS NOS ESPAÇOS ENTRE OS LÓBULOS GÁS NOS ESPAÇOS ENTRE OS LÓBULOS NA PORTA DE DESCARGA É CHAMADO DE VOLUME DE DESCARGA.

TIPOS DE COMPRESSORES – PARAFUSOTIPOS DE COMPRESSORES – PARAFUSO

SUCÇÃO DESCARGA

TIPOS DE COMPRESSORES - PARAFUSOTIPOS DE COMPRESSORES - PARAFUSO

TIPOS DE COMPRESSORES – PARAFUSOTIPOS DE COMPRESSORES – PARAFUSO

� SÃO UTILIZADOS EM SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO INDUSTRIAL, REFRIGERAÇÃO INDUSTRIAL, UTILIZANDO AMÔNIA E OUTROS GASES;

� SÃO APLICADOS EM MOTORES � SÃO APLICADOS EM MOTORES AUTOMOTIVOS, MAS SÃO MENOS EFICIENTES QUE OS TURBOCOMPRESSORES;

� POSSUI POUCAS PARTES MÓVEIS, DIMINUINDO O DESGASTE MECÂNICO DAS PEÇAS;

SÃO MUITO USADOS EM � SÃO MUITO USADOS EM PROCESSOS UTILIZANDO AR COMPRIMIDO QUE NECESSITAM DE AR EM PRESSÕES RELATIVAMENTE AR EM PRESSÕES RELATIVAMENTE BAIXAS.

TIPOS DE COMPRESSORES – FLUXO AXIAL TIPOS DE COMPRESSORES – FLUXO AXIAL

� SÃO COMPRESSORES CUJO ESCOAMENTO OCORRE NA ESCOAMENTO OCORRE NA DIREÇÃO DO EIXO DO ROTOR;

� SÃO FORMADOS POR DISCOS QUE POSSUEM PALHETAS MÓVEIS EM POSSUEM PALHETAS MÓVEIS EM SEU ENTORNO, E A CARCAÇA QUE COBRE ESSES DISCOS POSSUI PALHETAS FIXAS;

� AS PALHETAS MÓVEIS ACELERAM O GÁS, ENQUANTO AS FIXAS DIMINUEM A VELOCIDADE, MAS AUMENTAM A PRESSÃO DO GÁS;AUMENTAM A PRESSÃO DO GÁS;

� CADA PAR DE PALHETAS MÓVEIS E FIXAS CONSTITUI UM ESTÁGIO;

� OS COMPRESSORES AXIAIS SÃO � OS COMPRESSORES AXIAIS SÃO FABRICADOS GERALMENTE COM MÚLTIPLOS ESTÁGIOS, COM 8 A 16 ESTÁGIOS.

TIPOS DE COMPRESSORES – FLUXO AXIAL TIPOS DE COMPRESSORES – FLUXO AXIAL

DETALHE DA BOCA DE ENTRADA DE O TAMANHO DAS PÁS DIMINUI À DETALHE DA BOCA DE ENTRADA DE AR NO COMPRESSOR, UMA DAS PARTES INTEGRANTES DE UMA TURBINA INDUSTRIAL:

O TAMANHO DAS PÁS DIMINUI À MEDIDA QUE O AR É COMPRIMIDO. O TUBO CENTRAL, PORÉM, AUMENTA NO MESMO SENTIDO:TURBINA INDUSTRIAL: NO MESMO SENTIDO:

TIPOS DE COMPRESSORES – FLUXO AXIAL TIPOS DE COMPRESSORES – FLUXO AXIAL

TIPOS DE COMPRESSORES – FLUXO CENTRÍFUGOTIPOS DE COMPRESSORES – FLUXO CENTRÍFUGO

� SÃO COMPRESSORES CUJO ESCOAMENTO ENTRA PARALELO AO ESCOAMENTO ENTRA PARALELO AO EIXO E SAI EM SENTIDO PERPENDICULAR AO MESMO;

� É FORMADO POR: ENTRADA, ROTOR, DIFUSOR E COLETOR;DIFUSOR E COLETOR;

� A ENTRADA PODE POSSUIR PALHETAS FIXAS PARA DIRECIONAR O ESCOAMENTO;

� O ROTOR POSSUI PALHETAS QUE, DE ACORDO COM O FORMATO, CEDEM ENERGIA CINÉTICA AO FLUIDO E DIRECIONAM O ESCOAMENTO DIRECIONAM O ESCOAMENTO PERPENDICULARMENTE AO EIXO;

� O DIFUSOR DISSIPA ENERGIA CINÉTICA, MAS CEDE ENERGIA DE PRESSÃO AO ESCOAMENTO;ESCOAMENTO;

� O COLETOR ACUMULA AR PRESSURIZADO.

Compressores Centrífugos – Detalhes ConstrutivosCompressores Centrífugos – Detalhes Construtivos

TIPOS DE COMPRESSORES – CENTRÍFUGOSTIPOS DE COMPRESSORES – CENTRÍFUGOS

PARTES COMPONENTES DE UM DETALHES DE COMPRESSOR

PARTES COMPONENTES DE UM COMPRESSOR CENTRÍFUGO, OU TURBOCOMPRESSOR:

DETALHES DE COMPRESSOR ROTREX:

TIPOS DE COMPRESSORES – CENTRÍFUGOSTIPOS DE COMPRESSORES – CENTRÍFUGOS

� A GRANDE APLICAÇÃO DSTES EQUIPAMENTOS É NO SISTEMA DE EQUIPAMENTOS É NO SISTEMA DE TURBOCOMPRESSÃO EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA;

� POSSUI APLICAÇÃO EM SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO DE MÉDIO PORTE, NA REFRIGERAÇÃO DE MÉDIO PORTE, NA PRODUÇÃO DE 400 TR, EM MÉDIA;

� É MAIS UTILIZADO PARA SE OBTER PRESSÕES MAIS BAIXAS (SE COMPARADAS ÀS PRESSÕES ALCANÇADAS POR COMPRESSORES DE FLUXO AXIAL) EM FAIXAS AMPLAS DE FLUXO MÁSSICO;

� AS FORMAS DAS PALHETAS DO ROTOR E O MATERIAL DO QUAL ELAS SÃO FEITAS SÃO MUITO IMPORTANTES PARA DETERMINAR A PRESSÃO DE EJEÇÃO DO DETERMINAR A PRESSÃO DE EJEÇÃO DO FLUIDO.

Compressores Centrífugos de simples estágioCompressores Centrífugos de simples estágio

Compressores CentrífugosCompressores Centrífugos

Compressores Centrífugos de multiplo estágioCompressores Centrífugos de multiplo estágio

Compressores CentrífugosCompressores Centrífugos

SELEÇÃO DE COMPRESSORESSELEÇÃO DE COMPRESSORES

� EM ATIVIDADES ENVOLVENDO REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO, O COMPRESSOR É O � EM ATIVIDADES ENVOLVENDO REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO, O COMPRESSOR É O COMPONENTE QUE CONSOME MAIOR QUANTIDADE DE ENERGIA, INFLUENCIANDO BASTANTE NOS CUSTOS DA ATIVIDADE. PARA QUE SE POSSA SELECIONAR OS MELHORES EQUIPAMENTOS , DEVE-SE ATENTAR PARA OS SEGUINTES ITENS:

� TIPO E EFICIÊNCIA DO COMPRESSOR� TIPO E EFICIÊNCIA DO COMPRESSOR

� O NÚMERO DE EQUIPAMENTOS EM FUNÇÃO DA CAPACIDADE DE REFRIGERAÇÃO NECESSÁRIA DEVE ATENTAR PARA O ESPAÇO DISPONÍVEL

� AMBIENTE DE INSTALAÇÃO

� CONDIÇÕES OPERACIONAIS LIMITES

� A CONFIABILIDADE DO EQUIPAMENTO: COMPRESSORES COM NÚMERO REDUZIDO DE PEÇAS SÃO MAIS CONFIÁVEIS QUE OS DE ELEVADO NÚMERO DE PEÇAS

� CARACTERÍSTICAS DO MOTOR ELÉTRICO� CARACTERÍSTICAS DO MOTOR ELÉTRICO

CUSTO DE COMPRESSORESCUSTO DE COMPRESSORES

� COMPRESSORES PRIMAX, COM APLICAÇÃO EM PEQUENAS ATIVIDADES � COMPRESSORES PRIMAX, COM APLICAÇÃO EM PEQUENAS ATIVIDADES INDUSTRIAIS, CAPAZ DE PRODUZIR APROXIMADAMENTE 140 m³/h DE AR COMPRIMIDO, POSSUI CUSTO DE R$ 13700,00

� COMPRESSOR DE 4 CILINDROS E 250 PCM, DIESEL , POSSUI CUSTO DE R$ � COMPRESSOR DE 4 CILINDROS E 250 PCM, DIESEL , POSSUI CUSTO DE R$ 19000,00

� COMPRESSOR ELÉTRICO A PARAFUSO DE 900 PCM, POSSUI CUSTO DE 25000,00

� COMPRESSORES DE GELADEIRA CUSTAM CERCA DE R$100,00

� COMPRESSORES PARA CONDICIONADORES DE AR DE VEÍCULOS AUTOMOTIVOS MAIS RECENTES POSSUI CUSTO DE, APROXIMADAMENTE, R$ 1400,00

� UM COMPRESSOR FRIGORÍFICO SABROE COM MOTOR DE 125 hp POSSUI CUSTO DE R$ 23000,00 (USADO). PORÉM, OS PREÇOS VARIAM BASTANTE COM O DE R$ 23000,00 (USADO). PORÉM, OS PREÇOS VARIAM BASTANTE COM O MODELO, POIS EXISTEM COMPRESSORES FRIGORÍFICOS SABROE NA FAIXA DE R$ 11000,00.

CONCLUSÃOCONCLUSÃO

� OS COMPRESSORES SÃO EQUIPAMENTOS DE GRANDE IMPORTÂNCIA PARA A � OS COMPRESSORES SÃO EQUIPAMENTOS DE GRANDE IMPORTÂNCIA PARA A REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO, POIS SÃO AS MÁQUINAS DE MAIOR GASTO PARA ADQUIRIR E MAIORES CONSUMIDORES DE ENERGIA NO CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO. POR ISSO, OS CRITÉRIOS DE SELEÇÃO DEVEM SER BASTANTE ESTUDADOS, PARA QUE SE POSSA TOMAR UMA ESCOLHA SATISFATÓRIA PARA O ESTUDADOS, PARA QUE SE POSSA TOMAR UMA ESCOLHA SATISFATÓRIA PARA O SISTEMA QUE SE DEVE MONTAR.

� EM RELAÇÃO AOS CONDICIONADORES DE AR, NOTOU-SE QUE OS COMPRESSORES SCROLL TRAZEM GRANDES BENEFÍCIOS, POIS SÃO BASTANTE COMPRESSORES SCROLL TRAZEM GRANDES BENEFÍCIOS, POIS SÃO BASTANTE SILENCIOSOS E GERAM POUCAS VIBRAÇÕES.

� OS COMPRESSORES DE PARAFUSO, APESAR DA ROBUSTEZ, POSSUI UMA VANTAGEM EXCELENTE DE POSSUIR POUCAS PEÇAS, O QUE DIMINUI A VANTAGEM EXCELENTE DE POSSUIR POUCAS PEÇAS, O QUE DIMINUI A NECESSIDADE DE MANUTENÇÕES.

� OS COMPRESSORES DE DIAFRAGMA SÃO MUITO BONS PARA OPERAR GASES MAIS PERIGOSOS, POIS O SISTEMA DE VEDAÇÃO É MUITO EFICIENTE. PORÉM, SÃO APLICÁVEIS A PEQUENOS SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO E REFRIGERAÇÃO.SÃO APLICÁVEIS A PEQUENOS SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO E REFRIGERAÇÃO.

� AS TECNOLOGIAS MAIS AVANÇADAS PARA REFRIGERAÇÃO INDUSTRIAL DE PORTE MÉDIO ESTÃO INVESTINDO BASTANTE EM TURBOCOMPRESSORES, INOVANDO NA REFRIGERAÇÃO DE FRIGORÍFICOS.INOVANDO NA REFRIGERAÇÃO DE FRIGORÍFICOS.

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

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