Rede de Ar Comprimido Objetivo O objetivo de

Rede de Ar Comprimido Objetivo: O objetivo de uma rede de ar comprimido é fornecer à fonte consumidora de ar comprimido: • Pressão; • Vazão; • Qualidade. Isto é: conduzir o ar comprimido desde o reservatório, instalado após a unidade compressora, até as derivações dos pontos de consumo. 1

Rede de Ar Comprimido Observação: Linhas Subdimensionadas provocam: • Perdas de carga consideravelmente alta; • Aumento da potência do compressor; • Aumento da velocidade de circulação do ar. Critérios tubulação: que influenciam no cálculo da • Perda de carga devido ao atrito do ar com a tubulação; • Perda de carga localizada devido aos componentes e acessórios da tubulação (válvulas, 2 conexões, filtros, etc. ).

Rede de Ar Comprimido Tubulação da Rede de Ar Comprimido: No dimensionamento é necessário: • • O consumo de ar; A queda de pressão admissível A pressão de trabalho; Os componentes e acessórios; Os pontos de consumo de ar comprimido; O comprimento teórico da tubulação; Uma previsão de perda por vazamento não localizado; • Uma previsão de perda por desgaste das ferramentas; 3 • As futuras ampliações da rede de ar.

Rede de Ar Comprimido Componentes de uma Rede de Ar Comprimido: • LINHA PRINCIPAL: transporta o ar comprimido do compressor até a área de consumo; • LINHA DE DISTRIBUIÇÃO: distribui o ar comprimido dentro da área de consumo; • LINHA DE SERVIÇO: leva o ar comprimido da linha de distribuição ao local de trabalho (consumo). • ACESSÓRIO PARA LINHA DE AR COMPRIMIDO: são detalhes utilizados entre a linha de serviço e o equipamento consumidor de ar comprimido. Estes acessórios são: Ø Registro de serviço; Ø Equipamento para tratamento de ar; Ø Mangueira. 4

Rede de Ar Comprimido Componentes de uma Rede de Ar Comprimido: 5

Rede de Ar Comprimido Tipos Variados de Redes de Distribuição: • CIRCUITO ABERTO: o ar flui em um único sentido – impossibilita uma alimentação uniforme em todos os pontos, mas facilita a coleta de condensado; • CIRCUITO FECHADO: uma distribuição de ar uniforme e imediato, mas não tem sentido regular de escoamento do condensado – exige-se mais cuidado; • CIRCUITO COMBINADO: devido as ligações transversais e longitudinais, há a possibilidade de fornecimento de ar em qualquer ponto local. 6

Rede de Ar Comprimido Tipos Variados de Redes de Distribuição: 7

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto da Rede de Ar Comprimido: 1. AVALIAÇÃO DA COMPRIMIDO: Faça uma lista NECESSIDADE dos tipos de DE AR ferramentas pneumáticas ou equipamentos que consomem ar comprimido e, em seguida, observe dois aspectos: Ø Local da sala do compressor; Ø A forma de evitar a formação de água no ar. 8

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 2. CONSTRUÇÃO DAS LINHAS : Ø Somente a unidade envolvida é desligada; Ø Vazamento pode ser reduzido – fecha-se as unidades indisponíveis; Ø Possibilidade de medir consumo de ar de unidades individuais; Ø Possibilidade de suprir de ar a unidade mais importante quando a capacidade do compressor se torna insuficiente; Ø Localização de vazamentos é facilitada. 9

Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: Rede de Ar Comprimido 2. CONSTRUÇÃO DAS LINHAS PRINCIPAIS: Na construção de linha de ar principal externa, contendo umidade, deve-se colocar a mesma subterrânea, para evitar congelamento da água condensada. Os coletores de condensado são posicionados em poços de inspeção e as linhas de drenagem estendidas até a superfície. Na construção de linha de ar principal interna, ela é montada na parede ou no teto de modo que o acesso seja fácil – coleta de condensado, a inspeção e manutenção. O declive da linha principal deve ser de 0, 5% a 2% do seu comprimento linear. 10

Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: Rede de Ar Comprimido 3. CONSTRUÇÃO DA LINHA DE DISTRIBUIÇÃO: É importante construir as linhas de distribuição de forma que as linhas de serviço sejam mais curtas possíveis. Uma forma adequada é em forma de “loop” (anelar) ao redor da área onde o ar é consumido. A instalação de registros na linha de distribuição permite o fechamento somente da seção da linha. 11

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 4. CONSTRUÇÃO DA LINHA DE SERVIÇO: Deve estar localizada o mais próximo possível do local de trabalho, permitindo que a mangueira ligada à ferramenta seja curta. Para evitar riscos de condensação da água, ligue linha de serviço no topo da linha de distribuição. Use curva R = 2 d, com raio R igual a duas vezes o diâmetro. Coloque registro de serviço em uma altura conveniente. 12

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 4. CONSTRUÇÃO DA LINHA DE SERVIÇO: 13

Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 5. Rede de Ar Comprimido ESCOLHA DOS ACESSÓRIOS: Os acessórios exigidos entre o registro de serviço e os componentes ou ferramentas que consomem o ar comprimido são: Ø Filtro combinado com coletor de condensado; Ø Regulador de pressão; Ø Lubrificador; Ø Mangueiras; Ø Acoplamentos rápidos. 14

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 5. ESCOLHA DOS ACESSÓRIOS: 15

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 5. ESCOLHA DOS ACESSÓRIOS: 16

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 6. ESCOLHA DO MATERIAL DA TUBULAÇÃO E O MÉTODO DE UNIÃO: • Tubos galvanizados: são resistentes à ferrugem e bastante utilizados, no entanto são de difícil soldagem; • Tubos de aço soldado a frio: o processo de mandrilamento faz com que ele fique sem rebarba, o que o torna a melhor alternativa e, a união dos elementos da tubulação é preferível por soldagem do que rosqueamento; • Aço Inoxidável: muito usado em hospitais, indústrias alimentícias e químicas. A união pode ser 18 por soldagem ou rosqueamento;

Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 6. Rede de Ar Comprimido ESCOLHA DO MATERIAL DA TUBULAÇÃO E O MÉTODO DE UNIÃO: • Cobre: é uma alternativa para o aço inoxidável, sua instalação é mais fácil. A união é feita por solda forte ou acoplamento de anel prendedor. • Polímero: O ABS é o material plástico mais adequado. Não se deve utilizar o PVC, pois no rompimento do material se partirá em lascas. • Borracha (mangueira): deve ser usada onde for requerida uma certa flexibilidade. Hoje, as tubulações de polietileno e poliamida são mais usadas em maquinários, pois permitem instalações rápidas e um custo baixo. 19

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 7. QUEDAS DE PRESSÃO PERMISSÍVEIS: Na fonte de consumo de ar comprimido, todas as ferramentas pneumáticas funcionam a uma pressão de 6 bar. A seguir estão as recomendações para queda de pressão permissível para componentes do sistema de distribuição do ar comprimido (fonte: Atlas Copco): 20

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 7. QUEDAS DE PRESSÃO PERMISSÍVEIS: • Entre o compressor e o registro de serviço mais distante = 0, 1 bar é permissível; • Entre a ferramenta pneumática e a linha de serviço = 0, 6 bar; • Filtro sujo resulta em queda de pressão = 0, 3 bar; • A queda de pressão na linha de serviço = 0, 03 bar. Mas uma queda de pressão = 0, 2 bar é aceitável para uso temporário de ferramentas com elevado consumo de ar comprimido. Portanto: a queda de pressão máxima nas linhas principais e nas linhas de distribuição deve ser de 0, 07 21 bar, para instalações fixas em indústrias.

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 7. QUEDAS DE PRESSÃO PERMISSÍVEIS: Resumo: • Ferramenta pneumática: 6 bar; • Entupimento do filtro: 0, 30 bar; • Rede de Serviço: 0, 03 bar; • Acessório de linha de serviço: 0, 60 bar; • Rede principal e rede de distribuição: 0, 07 bar; • Total: 7 bar. Conclusão: A pressão na linha principal deve ser no mínimo 7 bar. Entretanto, a pressão de operação do compressor deve ser maior – compensar quedas de 22 pressão na sala de compressão.

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: 8. DETERMINAÇÃO DAS DIMENSÕES DA TUBULAÇÃO: As dimensões da tubulação são determinadas da seguinte forma: a) Estimar a demanda de fluxo de ar para cada parte da rede principal; b) Estimar como o fluxo de ar é distribuído nas redes de distribuição; c) Utilizando-se o fluxo de ar determinado por valores de entrada, dimensionar a tubulação com o auxílio dos nomogramas ou formulário; d) Montar tabelas. 24

Rede de Ar Comprimido Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: NOMOGRAMAS E FORMUÁRIOS: Nomograma de Determinação do Diâmetro 36

Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: NOMOGRAMAS E FORMUÁRIOS: Nomograma de Determinação do Diâmetro – Rede de Ar Comprimido Linha de Serviço 37

Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: Rede de Ar Comprimido NOMOGRAMAS E FORMUÁRIOS: Nomograma de Queda de Pressão em Mangueira 38

Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: NOMOGRAMAS E FORMUÁRIOS Rede de Ar Comprimido Comprimento Equivalente de Válvulas e Conexões 39

Oito Fases do Projeto de Ar Comprimido: Rede de Ar Comprimido NOMOGRAMAS E FORMUÁRIOS: Equação: Determinação do Diâmetro Conhecendo a Perda de Carga Fixada Sendo: d = diâmetro interno em cm; L = comprimento real = comprimento reto + perdas, em m; Q = vazão de ar (DLE), m 3/min; R = pressão do ar final + 1, em kgf/cm 2; 40 P = perda de carga permitida, em kgf/cm 2.

Rede de Ar Comprimido Vazamento de Ar em Rede de Ar Comprimido: Vazamentos de ar comprimido podem gerar problemas como: • Flutuações na pressão do sistema menor eficiência no funcionamento das ferramentas e outros equipamentos operados a ar; • Excesso de capacidade do compressor custos mais altos que os necessários; • Redução da vida útil de serviço e aumento de manutenção dos equipamentos de suprimentos, exemplo: compressor. 41

Rede de Ar Comprimido Vazamento de Ar em Rede de Ar Comprimido: Valores de vazão de ar perdido em função do diâmetro do furo e da pressão do ar (m 3/min): 42

Rede de Ar Comprimido Vazamento de Ar em Rede de Ar Comprimido: Valores de vazão de ar perdido e potência desperdiçada com vazamentos: 43

Rede de Ar Comprimido Vazamento de Ar em Rede de Ar Comprimido: Relação da idade e conservação das linhas de ar comprimido e o percentual de vazamentos existentes: Idade Conservação % Vazamentos Com até 7 anos Bom estado Não superior 5 % Com até 7 anos Estado precário De 5 a 10% Entre 7 e 15 anos Estado regular Entre 10 a 15% Entre 7 e 15 anos Estado precário Entre 15 a 20% Superior a 15 anos Estado precário Superior a 20% 44