Faculdade Pitágoras – Unidade Betim / MG Termodinâmica I Professora: Giselle Aline dos Santos Gonçalves Engenharia. Química – 6º Período Compressores Alexandre Gomes da Silva Santos Antônio Augusto Freitas Fonseca Claudio Alves de Souza Denise F. da Silva Soares Rocha Denise Helena Bragança Heyder Mauricio Donizeti da Silva Miranda Taís Cristina da Silva Viviana da Silva Ferreira Betim, 21 de Novembro de 2012 1 Compressores Trabalho apresentado para a obtenção de nota parcial na disciplina Termodinâmica I ministrada pela professora Giselle Aline dos Santos Gonçalves na Faculdade Pitágoras campus Betim. 2 Sumário 1. Histórico ......................................................................................................................................... 4 2. Introdução ....................................................................................................................................... 7 3. Justificativa ...................................................................................................................................... 7 4. Objetivo ........................................................................................................................................... 7 5. Sistemas de refrigeração ..................................................................................................................... 8 5.1 Classificações da Refrigeração ...................................................................................................... 8 5.2 Sistemas de Compressão Mecânica de Vapor (CMV) ................................................................... 9 5.3 Sistemas de Refrigeração por Absorção...................................................................................... 12 5.4 Refrigerações Termoelétricas ..................................................................................................... 13 5.5 Climatizações Evaporativas ......................................................................................................... 15 5.5.1 Princípio de funcionamento: ................................................................................................ 16 6. Classificação e tipos de compressores .............................................................................................. 18 6.1 Quanto à aplicação:..................................................................................................................... 18 6.2 Quanto ao princípio construtivo: ................................................................................................ 18 6.3 Quanto ao funcionamento: ......................................................................................................... 18 7. Principio de funcionamento de compressores alternativos ............................................................. 19 7.1 - Ciclo de compressão ................................................................................................................. 19 7.2 Acionamento ............................................................................................................................... 20 7.3 A Disposição dos cilindros ........................................................................................................... 21 7.4 Numero de estágios .................................................................................................................... 21 7.5 Componentes de um compressor alternativo ............................................................................ 21 7.6 Sistema de Lubrificação............................................................................................................... 24 7.7 Sistema de Arrefecimento........................................................................................................... 25 7.8 Elementos de controle ................................................................................................................ 26 8. Compressor Parafuso ........................................................................................................................ 28 8.1 Princípios de Operação. .............................................................................................................. 29 8.2 Razão entre Volumes .................................................................................................................. 35 9. Compressores de Palhetas (Rotativos).............................................................................................. 39 10. Centrífugo........................................................................................................................................ 41 11. Compressores Scroll ........................................................................................................................ 45 12. Fluidos Refrigerantes e a Camada de Ozônio. ................................................................................ 47 13. Conclusão ........................................................................................................................................ 48 14. Referencias Bibliográficas ............................................................................................................... 49 3 1. Histórico • Primeira aplicação: certamente, na pré-história, para avivar as brasas de uma fogueira. • Primeiro compressor: os pulmões humanos, 100 l/min e pressão de 0,02 a0, 08 bar em valores médios. • Encontra aplicação até nos dias de hoje. • Por volta de 3.000 AC, quando o homem começou a trabalhar com metais esse compressor se mostrou ineficiente. Usou-se o vento como fonte de ar. • No Egito, em 1.500 AC, foram introduzidos os foles acionados com os pés ou com as mãos. • Os foles manuais permaneceram em uso por mais de 2.000 anos. A figura 1 mostra um fole de 1530, usado para a ventilação de minas. Figura 1 Ilustração de utilização de foles manuais no Egito antigo 4 • Em 1762 John Smeaton registra a patente de um compressor acionado por uma roda d’água (vide figura 2). • Aperfeiçoamento com a invenção de John Wilkinson, a máquina de broquear. • O desenvolvimento dos compressores possibilitou o incremento do processamento de minérios e da produção dos metais. Figura 2 Compressor de John Smeaton • Em 1857 foi feita a primeira experiência de sucesso no transporte de energia por meio de ar comprimido, na construção do túnel MontCenis, nos Alpes Suíços. • Em Paris, no ano de 1888 entra em operação a primeira planta de distribuição de ar comprimido (vide figura 3). O ar comprimido era usado desde o acionamento de geradores e relógios até distribuição de cerveja. 5 Figura 3 Rede de distribuição de ar comprimido na França A técnica de construção e de materiais foi se desenvolvendo, a figura 4, mostra um compressor de ar alternativo, resfriado a água, de duplo efeito e duplo estágio, fabricação Mannesmann, de 1935. • O escoamento e aumento de pressão de fluidos compressíveis se torna possível por máquinas como os compressores, ejetores, ventiladores, sopradores e bombas de vácuo. Figura 4 Desenho de um compressor alternativo 6 2. Introdução O compressor é um equipamento concebido para aumentar a pressão de um fluido em estado gasoso (ar, vapor de água, hidrogênio etc.) e armazená-la em reservatórios próprios para que esta pressão possa ser utilizada para diversos trabalhos. Possui o mesmo princípio de funcionamento que as bombas e as diferenças entre eles são decorrentes das diferenças existentes nas propriedades dos líquidos (incompressíveis, mais densos) e dos gases (compressíveis menos densos). Em uma visão mais voltada a prática destes equipamentos, compressores são máquinas operatrizes que transformam trabalho mecânico em energia comunicada a um gás, preponderantemente sob forma de energia de pressão. Graças a essa energia de pressão que adquire, isto é, à pressurização, o gás pode: Deslocar-se a longas distancias em tubulações; Ser armazenado em reservatórios para ser usado quando necessário, isto é, acumulo de energia; Realizar trabalho mecânico, atuando sobre dispositivos, equipamentos e máquinas motrizes (motores a ar comprimido, por exemplo). Nesse trabalho de pesquisa abordaremos os compressores de refrigeração que são máquinas desenvolvidas por certos fabricantes com vistas a essa aplicação. Operam com fluidos bastante específicos e em condições de sucção e descarga pouco variáveis, possibilitando a produção em série e até mesmo o fornecimento incluindo todos os demais equipamentos do sistema de refrigeração. 3. Justificativa A atividade de pesquisa visa o crescimento acadêmico o conhecimento dos sistemas de refrigeração usuais, aplicando conhecimentos termodinâmicos, conhecendo tipos de compressores e suas funcionalidades industriais. 4. Objetivo Conhecer aplicações de cálculos termodinâmicos nos sistemas de refrigeração; Tipos de compressores, principio de funcionamento e aplicações; 7 5. Sistemas de refrigeração 5.1 Classificações da Refrigeração A área de refrigeração cresceu de tal maneira no último século que acabou por ocupar os mais diversos campos. Para conveniência de estudos, as aplicações da refrigeração podem ser classificadas dentro das seguintes categorias: doméstica, comercial, industrial, para transporte e para condicionamento de ar. A refrigeração doméstica abrange principalmente a fabricação de refrigeradores de uso doméstico e de freezers. A capacidade dos refrigeradores domésticos varia muito, com temperaturas na faixa de -8°C a -18°C (no compartimento de congelados) e +2°C a +7°C (no compartimento dos produtos resfriados). A refrigeração comercial abrange os refrigeradores especiais ou de grande porte usados em restaurantes, sorveterias, bares, açougues, laboratórios, etc. As temperaturas de congelamento e estocagem situam-se, geralmente, entre -5°C a 30°C. Como regra geral, os equipamentos industriais são maiores que os comerciais(em tamanho) e têm como característica marcante o fato de requererem um operador de serviço. São aplicações típicas industriais as fábricas de gelo, grandes instalações de empacotamento de gêneros alimentícios (carnes, peixes, aves), cervejarias, fábricas de laticínios, de processamento de bebidas concentradas e outras. A refrigeração marítima refere-se à refrigeração a bordo de embarcações e inclui, por exemplo, a refrigeração para barcos de pesca e para embarcações de transporte de cargas perecíveis. A refrigeração de transporte relaciona-se com equipamentos de refrigeração em caminhões e vagões ferroviários refrigerados. Como podemos observar, as aplicações da refrigeração são as mais variadas, sendo de certa forma bastante difícil estabelecer de forma precisa a fronteira de cada divisão. 8 5.2 Sistemas de Compressão Mecânica de Vapor (CMV) Pode-se entender a lógica de funcionamento dos principais sistemas de refrigeração atuais estudando o funcionamento de um refrigerador doméstico comum, também conhecido como sistema de compressão mecânica de vapor. Na figura 5 temos um modelo simplificado de um refrigerador doméstico. Figura 5 Componentes de um refrigerador Ele funciona a partir da aplicação dos conceitos de calor e trabalho, utilizando-se de um fluido refrigerante. O fluido refrigerante, como dito anteriormente, é uma substância que, circulando dentro de um circuito fechado, é capaz de retirar calor de um meio enquanto se vaporiza a baixa pressão. Este fluido entra no evaporador a baixa pressão, na forma de mistura de líquido mais vapor e retira energia do meio interno refrigerado (energia dos alimentos) enquanto passa para o estado de vapor. O vapor entra no compressor onde é comprimido e bombeado, tornando-se vapor superaquecido e deslocando-se para o condensador, que tem a função de liberar a energia retirada dos alimentos e a resultante do trabalho de compressão para o meio exterior. O fluido, ao liberar energia, passa do estado de vapor superaquecido para líquido (condensação) e finalmente entra no dispositivo de expansão, onde tem suapressão reduzida, para novamente ingressar no evaporador e repetir-se assim o ciclo. Esse processo é ilustrado através da figura 6. 9 Figura 6 Esquema de um ciclo de refrigeração Os detalhes do funcionamento de uma geladeira são descrito a seguir: COMPRESSOR: sua principal função é succionar o fluido refrigerante a baixa pressão da linha de sucção e comprimi-lo em direção ao condensador a alta pressão e alta temperatura na fase gasosa (vapor super aquecido). Vide figura 7. Figura 7 Compressor CONDENSADOR: através do condensador e suas aletas, o fluido refrigerante proveniente do compressor a alta temperatura, efetua a troca térmica com o ambiente externo, liberando o calor absorvido no evaporador e no processo de compressão. Nesta fase, ocorre uma transformação de vapor superaquecido para líquido subresfriado a alta pressão (vide figura 8). 10 Figura 8 Condensador FILTRO SECADOR: exerce duas funções importantes: A primeira é reter partículas sólidas que em circulação no circuito, podem ocasionar obstrução ou danos à partes mecânicas do compressor. A segunda é absorver totalmente a umidade residual do circuito que porventura não tenha sido removida pelo processo de vácuo, evitando danos ao sistema como: formação de ácidos, corrosão, aumento das pressões e obstrução do tubo capilar por congelamento da umidade. Vide figura 9. Figura 9 Filtro secador TUBO CAPILAR: é um tubo de cobre com diâmetro reduzido que tem como função receber o fluido refrigerante do condensador e promover a perda de carga do fluido refrigerante separando os lados de alta e de baixa pressão. EVAPORADOR: recebe o fluido refrigerante proveniente do tubo capilar, no estado líquido a baixa pressão e baixa temperatura (veja figura 10). Nesta condição, o fluido evapora absorvendo o calor da superfície da tubulação do evaporador, ocorrendo a transformação de líquido subresfriado para vapor saturado abaixa pressão. Este efeito acarreta o abaixamento da temperatura do ambiente interno do refrigerador. 11 Figura 10 Evaporador De maneira similar funcionam também os grandes sistemas de refrigeração, como câmaras frigoríficas. O que difere os sistemas pequenos dos de grande porte é o número de unidades compressoras, evaporadoras, de expansão e condensadoras envolvidas, que nestes últimos podem ser múltiplos, bem como o sistema de controle, que pode alcançar elevada complexidade. 5.3 Sistemas de Refrigeração por Absorção O ciclo frigorífico por absorção de amônia difere do ciclo por compressão de vapor na maneira pela qual a compressão é efetuada. No ciclo de absorção, o vapor de amônia a baixa pressão é absorvido pela água e a solução líquida é bombeada a uma pressão superior por uma bomba de líquido. A figura 11 mostra um arranjo esquemático dos elementos essenciais deste ciclo. Figura 11 Ciclo de Refrigeração de absorção de amônia 12 O vapor de amônia a baixa pressão, que deixa o evaporador, entra no absorvedor onde é absorvido pela solução fraca de amônia. Esse processo ocorre a uma temperatura levemente acima daquela do meio e deve ser transferido calor ao meio durante esse processo. A solução forte de amônia é então bombeada através de um trocador de calor ao gerador (onde são mantidas uma alta pressão e uma alta temperatura). Sob essas condições, o vapor de amônia se separa da solução devido a da transferência de calor da fonte de alta temperatura. O vapor de amônia vai para o condensador, onde é condensado, como no sistema de compressão de vapor, e então se dirige para a válvula de expansão e para o evaporador. A solução fraca de amônia retorna ao absorvedor através do trocador de calor. A característica particular do sistema de absorção consiste em requerer um consumo muito pequeno de trabalho porque o processo de bombeamento envolve um líquido. Isso resulta do fato de que, para um processo reversível, em regime permanente e com variações desprezíveis de energia cinética e potenciais, o trabalho é igual a–v.(P2-P1) e o volume específico do líquido (v) é muito menor que o volume específico do vapor. Por outro lado, deve-se dispor de uma fonte térmica de temperatura relativamente alta (100 a 200 °C). O equipamento envolvido num sistema de absorção é um tanto maior que num sistema de compressão de vapor e pode ser justificado economicamente apenas nos casos onde é disponível uma fonte térmica adequada e que, de outro modo, seria desperdiçada. 5.4 Refrigerações Termoelétricas Em 1821, Seebeck observou que, em um circuito fechado constituído por dois metais diferentes, uma corrente elétrica circula sempre que as junções sejam mantidas a temperaturas diferentes (vide figura 12). 13 Figura 12 Esquema observado por Seebeck Em 1834, Peltier observou o efeito inverso. Isto é, fazendo-se circular uma corrente elétrica na mesma direção da F.E.M. gerada pelo efeito Seebeck, verifica-se o resfriamento do ponto de junção, e vice-versa. Em 1857, Willian Tomphson (Lord Kelvin) descobriu que um condutor simples, submetido a um gradiente de temperatura sofre uma concentração de elétrons em uma de suas extremidades, e uma carência dos mesmos na outra. A aplicação da termoeletricidade se restringiu, durante muito tempo, quase que exclusivamente à mensuração de temperaturas através dos chamados termopares. As primeiras considerações objetivas a respeito da aplicação do efeito Peltier à refrigeração foram feitas pelo cientista alemão Alternkirch, que demonstrou que o material termoelétrico é qualitativamente bom quando apresenta um alto coeficiente Seebeck (ou poder termoelétrico), alta condutividade elétrica e uma baixa condutividade térmica. Infelizmente, até 1949, não existiam materiais termoelétricos adequados. A partir de 1949, com o desenvolvimento da técnica dos semicondutores, que apresentam um coeficiente Seebeck bastante superior ao dos metais, é que a refrigeração termo elétrica tomou um grande impulso, permitindo criar maiores gradientes de temperaturas entre a fonte quente e a fonte fria. O refrigerador termoelétrico utiliza-se de dois materiais diferentes, como os pares termoelétricos convencionais. Há duas junções entre esses dois materiais em um refrigerador termoelétrico. Uma está localizada no espaço refrigerado e outra no meio ambiente. Quando uma diferença de potencial é aplicada, a temperatura da junção localizada no espaço refrigerado decresce e a temperatura da outra junção cresce. 14 Operando em regime permanente, haverá transmissão de calor do espaço refrigerado para a junção fria. A outra junção estará a uma temperatura acima da ambiente e haverá então a transmissão de calor para o local, conforme mostra a figura 13. Figura 13 Esquema de um sistema de refrigeração termoelétrica 5.5 Climatizações Evaporativas O condicionamento de ar por resfriamento evaporativo é um método ambientalmente amigável e energeticamente eficiente, que utiliza água como fluido de trabalho e pode ser uma alternativa econômica aos sistemas convencionais de ar condicionado. A evaporação da água é um processo endotérmico, isto é, nesse processo retirasse muito calor do que quer que esteja em contato com ela. Um litro de água consome cerca de 580 kcal para evaporar à temperatura ambiente. No resfriamento evaporativo de ar, é o próprio ar que cede calor sensível para a água evaporar, tendo assim a sua temperatura reduzida. Além disso, o resfriamento evaporativo é um processo adiabático, ou seja, não rejeita calor para o ambiente porque calor sensível é trocado apenas por calor latente, por esse motivo é chamado também de resfriamento adiabático. A humanidade observando a natureza, já utiliza o processo de resfriamento evaporativo desde a antiguidade. Panos molhados pendurados nas janelas na direção dos ventos predominantes e chafarizes em pátios fechados são alguns dos recursos utilizados há milhares de anos para criar um clima agradável, usando o 15 processo de resfriamento evaporativo. O corpo humano em dias de calor controla a temperatura eliminando milhares de gotículas de água pelos poros, que ao evaporarem resfriam o corpo. Animais que tem pouca superfície de pele exposta, por estar ela coberta por pelos ou penas, utilizam a grande superfície interna dos pulmões para evaporar água e resfriar o corpo, é por isso que em dias quentes, cachorros, galinhas e outros bichos respiram rapidamente, assim evaporam mais água e conseguem reduzir a sua temperatura interna. Outro exemplo muito usado, como já foi dito, é a moringa de barro para guardar água potável, onde a evaporação pela parede porosa, mantém a água da moringa fresca o dia todo. 5.5.1 Princípio de funcionamento: O climatizador de ar possui um ventilador que força o ar externo através de um painel evaporativo, sobre o qual a água circula continuamente pela ação de uma bomba. O esquema básico pode ser verificado na figura 14. Nesta passagem do ar pelo painel, há a troca de calor entre a água e o ar. A água que evapora garante uma maior umidade do ar resfriado e é reposta por uma bóia que mantém o nível do reservatório constante. Tal processo garante uma perda de temperatura de até 12ºC. Porém, o aparelho possui algumas condições para um bom funcionamento. A troca contínua do ar ambiente por ar resfriado é fundamental para manter as condições de conforto térmico no ambiente. A recirculação do ar já resfriado não é interessante em questões de resfriamento já que com o aumento da umidade do ar, a diminuição de temperatura será menor. Esta característica faz com que o aparelho possa ser usado com portas abertas sem prejudicar o conforto térmico assim como o funcionamento do aparelho. 16 Figura 14 Climatizador Como citado, o resfriamento oferecido pelo climatizador por evaporação depende juntamente da umidade relativa do ar, tendo uma relação inversamente proporcional. Isto é, quanto menor a umidade relativa do ar, maior é o resfriamento obtido pelo aparelho, conforme podemos verificar na tabela a seguir: Temperatura entrada de 25°C 32°C 37°C Umidade Relativa Redução de temperatura 30% 8,5°C 9,5°C 12°C 40% 7,0°C 8,0°C 8,5°C 50% 5,5°C 6,5°C 7,0°C 75% 2,5°C 2,5°C 3,0°C 17 6. Classificação e tipos de compressores 6.1 Quanto à aplicação: Compressores de ar para serviços ordinários; Compressores de ar para serviços industriais; Compressores de gases ou de processos; Compressores para instalações de refrigeração; Compressores para vácuo. Cada um desses equipamentos tem características próprias que atendem uma determinada aplicação específica. 6.2 Quanto ao princípio construtivo: Compressores volumétricos, também de chamados de deslocamento positivo; Compressores dinâmicos ou turbo compressores. Nos primeiros a elevação da pressão é conseguida por meio da redução do volume ocupado pelo fluido. Já no segundo caso a elevação da pressão é obtida pela transformação da energia cinética do gás, que foi acelerado pelo impelidor (ou rotor), em energia de pressão, quando o gás passa por elemento interno denominado difusor. 6.3 Quanto ao funcionamento: Alternativos Volumétricos Rotativos Palhetas Parafusos Lóbulos Compressores Centrífugos ( Trajetória Radial ) Dinâmicos Axiais ( Trajetória Axial ) Ejetores 18 7. Principio de funcionamento de compressores alternativos Compressores são utilizados para proporcionar a elevação da pressão de um gás ou escoamento gasoso. Os compressores alternativos são compressores volumétricos que conseguem a elevação de pressão através da redução do volume de uma câmara (cilindro) ocupada pelo gás. Utiliza um sistema biela-manivela para converter o movimento rotativo de um eixo em movimento de translação. Assim, cada rotação do acionador, o pistão efetua um percurso de ida e outro de vinda na direção do cabeçote, caracterizando o ciclo de operação. O funcionamento do compressor alternativo está intimamente associado ao comportamento das válvulas. Elas possuem um elemento móvel (obturador) que funciona como um diafragma, comparando as pressões interna e externa do cilindro. O obturador da válvula de sucção se abre (para dentro do cilindro) quando a pressão na tubulação de sucção supera a pressão interna do cilindro, e se mantém fechado em caso contrário. O obturador da válvula de descarga se abre (para fora do cilindro) quando a pressão interna supera a pressão na tubulação de descarga, e se mantém fechado na situação inversa. 7.1 - Ciclo de compressão ADMISSÃO: o pistão se movimenta em sentido contrário ao cabeçote, fazendo com que haja uma tendência de depressão no interior do cilindro que propicia a abertura da válvula de sucção. Logo o ar é aspirado. COMPRESSÃO: ao inverter-se o sentido de movimentação do pistão, a válvula de sucção se fecha e o ar é comprimido até que a pressão interna do cilindro seja suficiente para abrir a válvula de descarga. DESCARGA: quando a válvula de descarga se abre, a movimentação do pistão faz com que o ar seja expulso do interior do cilindro. Essa situação dura até que o pistão encerre o seu movimento no sentido do cabeçote. EXPANSÃO: a válvula de descarga se fecha e quando a pressão interna cair o suficiente, a válvula de admissão se abrirá. O momento em que as duas válvulas estão fechadas e o pistão se movimenta para baixo é denominado expansão. 19 Figura 15 Ciclo de compressão 7.2 Acionamento Os Compressores estacionários são geralmente acionados por motores elétricos enquanto que motores de combustão predominam para o acionamento de compressores portáteis. Motores a Diesel são adequados para toda a gama de potência e motores a gasolina até cerca de 20 kW. Turbinas a vapor e a gás são também algumas vezes usadas com compressores estacionários. Quando o acionamento é feito por motor elétrico, é requerida uma margem de potência de 10 a 15 %, para prevenir contra queda de voltagem e etc. Não é econômico usar-se uma grande margem já que a eficiência e o fator de potência serão muito baixos. Motores de combustão são também selecionados com uma margem de potência semelhante para permitir operações em altitudes moderadas e sob temperaturas ambientes acima do normal. Arranjo de acionamento: Acionamento com correias em V. Do ponto de vista construtivo de maneira geral, o compressor em questão tem uma ponta de eixo externa, ou seja, necessita de motor (elétrico ou de combustão interna) externo para virar o volante, que através de uma interligação por correias e polias faz-se o acionamento do compressor. Foi basicamente o primeiro a surgir na história da evolução dos compressores. 20 7.3 A Disposição dos cilindros A disposição desses cilindros poderá ser em “V”, em linha, opostos, em estrela, etc. Figura 16 Disposição de cilindros 7.4 Numero de estágios A fim de limitar o aumento de temperatura e melhorar a eficiência de compressão, esta é normalmente levada a efeito em vários estágios, com o gás sendo resfriado entre cada estágio. Também se consegue que aumenta a eficiência volumétrica conforme a relação de compressão do primeiro estágio seja reduzida. Figura 17 Estágios 7.5 Componentes de um compressor alternativo A Cárter: tem a função de proteger as partes móveis do compressor (eixo, mancais, biela, etc.) e serve também como reservatório de óleo lubrificante. Virabrequim (eixo de manivelas): um eixo com seções defasadas em relação ao centro são nessas seções de eixo defasadas que são montadas as bielas que por 21 sua vez são o elo entre os pistões que por sua vez estão montados dentro dos cilindros. O virabrequim tem a função de transformar o movimento alternativo de sobe e desce dos pistões em movimento de rotação. Biela: é o componente responsável por transmitir a força recebida pelo pistão e repassar à árvore de manivelas ou virabrequim. Com a exclusiva função de inverter o sentido de movimento, pois ligada ao pistão através de um pino a biela sobe e desce e ligada ao virabrequim, preso com uma capa entre bronzinas, a biela transmite a força em forma de movimento rotativo ou circular. Pistão: é uma peça cilíndrica, normalmente, fabricado de materiais diversos tais como ferro fundido cinzento ou nodular, alumínio ou aço, que se move longitudinalmente no interior do cilindro. Pino do pistão: é o órgão que serve de articulação entre biela e o pistão. Consiste em um pino vazado de aço tratado termicamente. Anéis de segmento: Os anéis de compressão - tem a função impedir a passagem dos gases para o interior do cárter. Os anéis raspadores - tem as funções de auxiliar o anel de compressão como também de raspar o excesso de óleo da parede do cilindro. Os anéis de óleo - tem a função de descarregar todo excesso de óleo lançado pelo anel raspador para o interior do cárter. Cilindros: São largos furos arredondados feitos através da carcaça. Os pistões se ajustam nos cilindros, são ligeiramente mais largos que os pistões, para estes deslizarem livremente. É o local onde ocorre a compressão dos gases. Placa de válvulas: é o suporte de válvulas, de palhetas que fica montado entre o bloco de cilindro do compressor e o cabeçote. Sua principal função é permitir uma montagem das palhetas e facilitar o acesso para o manuseio, bem como a retenção e pressão dos gases sobre o pistão, o qual garante um desempenho com segurança e eficiência. Volante: a função do volante é ligar a correia do motor que está separado do compressor. 22 Anel elástico: é um elemento usado para impedir o deslocamento axial do pino. Conhecido também por anel de retenção, de trava ou de segurança. Chaveta: permite a transmissão de movimento do eixo às polias. Aplicada em uniões de órgãos que transmitem movimentos não só rotativos como também retilíneos alternativos. Retentor: é o elemento de vedação hermética do compressor, entre a árvore e o bloco. Sua função é impedir a fuga do refrigerante por esta parte, quando existir pressão positiva no cárter, e evitar entrada de ar no sistema, quando a instalação está em vácuo, permitindo o movimento livre da árvore. Juntas de vedação: são elementos destinados a proteger máquinas ou equipamentos contra a saída de líquidos e gases, e a entrada de sujeira ou pó. Rolamento de agulhas: utilizado para evitar atrito entre o conjunto pino do pistão biela. Correia: transmite potência do eixo do motor para eixo de manivelas. Reservatório de Ar: normalmente, uma instalação de compressores é equipada com um ou mais reservatórios de ar. Estes são dimensionados para satisfazer a capacidade do compressor, o sistema de regulação, a pressão de trabalho e as variações esperadas no consumo de ar. O Reservatório de ar serve para: a) Armazenar ar comprimido; b) Aumentar o resfriamento e coletar possível condensado residual; c) Atenuar as variações de pressão na linha. Os reservatórios de ar devem ser projetados e dimensionados de acordo com as exigências das autoridades locais (normas de vasos de pressão em vigor – NR-13). Válvulas: são componentes mais delicados e o bom funcionamento é muito importante para os compressores alternativos. Uma ou mais válvulas de sucção e uma ou mais válvulas de descarga. Estas válvulas regulam o fluxo de gás que entra e sai do cilindro. 23 Elementos básicos: • Obturador: elemento de vedação da válvula, cujas faces são submetidas às pressões interna e externa ao cilindro. • Sede: parte da válvula na qual o obturador se apoia para efetuar o bloqueio do gás. • Encosto: elemento estrutural cuja finalidade é limitar o curso do obturador na condição de abertura completa da válvula. • Mola: tem como função regular movimento do obturador, atenuando os choques na abertura e fechamento da válvula, devido à resistência gradual que oferece à contração. Figura 18 Atuação da mola Figura 19 Detalhes de um compressor alternativo 7.6 Sistema de Lubrificação Como existe movimento e atrito é necessária a lubrificação das partes móveis para garantir o funcionamento do compressor. O compressor possui uma bomba de óleo acionada pelo próprio virabrequim. Essa bomba aspira o óleo do cárter do 24 compressor e o distribui por todo o compressor. Através de canais internos, o óleo percorre o virabrequim lubrificando seus colos e as bronzinas, por canais internos das bielas o óleo sobe e lubrifica a parte superior do compressor (os pistões, camisas, etc.). 7.7 Sistema de Arrefecimento Os compressores alternativos são dotados de um sistema de arrefecimento que consiste, no caso mais geral, na circulação forçada de água através das camisas que envolvem a câmara de compressão. No processo a ar, o resfriamento consiste em fazer circular o ar natural pelas aletas do bloco. Figura 20 Ciclo completo Figura 21 Movimento do pistão 25 Figura 22 Movimento do pistão 7.8 Elementos de controle Filtros de ar. Os filtros devem: a) Ter alta eficiência de separação – boa retenção das partículas sem perda de outras propriedades; b) Boa capacidade de acumulação – uma boa capacidade aumenta os intervalos de manutenção. Compressor com resfriamento por Compressor com resfriamento a ar; c) Baixa resistência ao fluxo de ar – os filtros de óleo têm a maior queda de pressão -15 mbar. d) Construção robusta – têm de suportar as pulsações de ar, os mais usuais são os de papel e de labirinto. Manômetro diferencial: acessório de grande utilidade serve para medir a diferença de pressão entre a entrada e saída do filtro, indicando o momento da limpeza ou substituição do elemento filtrante. Válvula de Segurança: uma válvula de segurança deve sempre ser colocada no tubo de descarga, imediatamente após o compressor. Esta válvula deveria ser posta a operar quando é ultrapassada a pressão de descarga máxima permissível do compressor. 26 Válvula interruptora (Shut-off): a válvula interruptora (“shut-off”) deve ser do tipo que causa pequena queda de pressão. Os tipos recomendáveis são as válvulas de diafragma ou as válvulas de gaveta. Antes da válvula “shut-off” deve ser colocada uma válvula de segurança de modo que o compressor possa ser despressurizado depois de paralisado. Isto sempre deve ser feito antes das tampas de válvulas serem removidas para inspeção ou conserto das válvulas. Purgador (dreno): do tipo bóia, termodinâmico, eletrônico temporizado, eletrônico por sensor de nível ou manual, servem para drenar da linha de ar comprimido o condensado formado durante a trajetória do mesmo pela tubulação. 27 8. Compressor Parafuso Os compressores parafuso são hoje largamente usados em refrigeração industrial para a compressão de amônia e outros gases. Conceitualmente simples, a geometria dessas máquinas é de difícil visualização, e muitas pessoas utilizam os compressores parafuso, tendo somente uma vaga ideia de como eles realmente operam. Uma compreensão dos princípios básicos de sua operação irá contribuir para a sua correta utilização, evitando problemas e alcançando um melhor desempenho global da instalação (vide figura 23). Construção: um compressor parafuso típico, selado com óleo, é uma máquina de deslocamento positivo que possui dois rotores acoplados, montados em mancais para fixar suas posições na câmara de trabalho numa tolerância estreita em relação à cavidade cilíndrica. O rotor macho tem um perfil convexo, ao contrário do rotor fêmea, que possui um perfil côncavo. A forma básica dos rotores é semelhante à uma rosca sem-fim, com diferentes números de lóbulos nos rotores macho e fêmea. Frequentemente, os rotores macho têm 4 e os fêmeas 6. Alguns compressores com tecnologia mais recente possuem a configuração 5+7. Qualquer um dos dois rotores pode ser impulsionado pelo motor. Quando o rotor fêmea é acoplado ao motor com uma relação entre os lóbulos de 4+6, a capacidade é 50 % maior que o acoplamento feito no rotor macho, sob as mesmas condições. O torque é transferido diretamente de rotor para rotor e o sentido da rotação é fixo. O dispositivo de acionamento é geralmente conectado ao rotor macho, e este aciona o rotor fêmea por meio de uma película de óleo. Figura 23 Geometria básica de um compressor parafuso 28 O ciclo de operação possui três fases distintas: sucção, compressão e descarga Vedação. Todos os compressores parafuso utilizados em refrigeração utilizam injeção de óleo na câmara de compressão para lubrificação, vedação e resfriamento. A vedação entre os diferentes níveis de pressão compreende uma estreita faixa entre o engrenamento dos rotores e a periferia dos mesmos na câmara de compressão. O óleo é injetado diretamente na câmara de compressão em uma quantidade suficiente, de forma a minimizar o vazamento e resfriar o gás. Posteriormente, este óleo é separado do gás em um separador de óleo. A utilização da quantidade adequada de óleo permite que este absorva a maioria do calor proveniente da compressão, fazendo com que a temperatura de descarga seja baixa, mesmo quando a razão de compressão for alta. Por exemplo, operando numa razão de compressão 20:1 em simples estágio com amônia sem injeção de óleo, a temperatura de descarga pode chegar a 340ºC. Com o resfriamento de óleo, esta mesma temperatura não excede 90ºC. Entretanto, operando a 20:1 ou mesmo numa razão mais alta e em simples estágio, não há como superar a eficiência dos sistemas de duplo estágio, que não danificam o compressor. As instalações com sistema de duplo estágio são bastante comuns hoje em dia. 8.1 Princípios de Operação. Um compressor parafuso pode ser descrito como uma máquina de deslocamento positivo com dispositivo de redução de volume. Esta ação é análoga à de um compressor alternativo. É útil referir-se ao processo equivalente efetuado por um compressor alternativo, para se entender melhor como funciona a compressão em um compressor parafuso. O gás é comprimido simplesmente pela rotação dos rotores acoplados. Este gás percorre o espaço entre os lóbulos enquanto é transferido axialmente da sucção para a descarga. Sucção Quando os rotores giram, os espaços entre os lóbulos se abrem e aumentam de volume. O gás então é succionado através da entrada e preenche o espaço entre os lóbulos. Quando os espaços entre os lóbulos alcançam o volume máximo, a entrada é fechada. 29 Figura 24 princípios de sucção Este processo é análogo à descida do pistão num compressor alternativo. O refrigerante admitido na sucção fica armazenado em duas cavidades helicoidais formadas pelos lóbulos e a câmara onde os rotores giram. O volume armazenado em ambos os lados e ao longo de todo o comprimento dos rotores é definido como volume de sucção (Vs). Na analogia com o compressor alternativo, o pistão alcança o fundo do cilindro e a válvula de sucção fecha, definindo o volume de sucção Vs. Isto pode ser visto na figura 25. Figura 25 Princípio de sucção 30 Comparação entre processos de sucção. O deslocamento volumétrico do compressor alternativo é definido em termos do volume da sucção pela multiplicação da área da cavidade pelo percurso do cilindro e pelo número deles. No caso do compressor parafuso, este deslocamento é dado pelo volume da sucção por fio, vezes o número de lóbulos do motor acionado. Figura 26 Volume máximo na sucção Compressão Os lóbulos do rotor macho começarão a encaixar-se nas ranhuras do rotor fêmea no fim da sucção localizada na traseira do compressor. Os gases provenientes de cada rotor são unidos numa cunha em forma de “V”, com a ponta desse “V” situada na intersecção dos fios, no fim da sucção, como mostrado na figura 27. 31 Figura 27 Cunha em forma de "V" Início da compressão Posteriormente, em função da rotação do compressor, inicia-se a redução do volume no “V” ocorrendo a compressão do gás. O ponto de intersecção do lóbulo do rotor macho e da ranhura do rotor fêmea é análogo à compressão do gás pelo pistão em um compressor alternativo. Descarga Em um compressor alternativo, este processo começa quando da abertura da primeira válvula de descarga. Como a pressão no cilindro excede a pressão acima da válvula, esta se abre, permitindo que o gás comprimido seja empurrado para a descarga. O compressor parafuso não possui válvulas para determinar quando a compressão termina: a localização da câmara de descarga é que determina quando isto acontece como mostrado na figura 28 abaixo. O volume do gás nos espaços entre os lóbulos na porta de descarga é definido como volume de descarga (VD). 32 Figura 28 Descarga Continuação da Compressão. Figura 29 Volume de descarga Início da descarga. São utilizadas duas aberturas: uma para descarga radial na saída final da válvula de deslizamento e uma para descarga axial na parede de final da descarga. Estas duas acarretam uma liberação do gás comprimido internamente, permitindo que seja jogado na região de descarga do compressor. O posicionamento da descarga é muito importante, pois controla a compressão, uma vez que determina a razão entre volumes internos (Vi). Para se atingir a maior eficiência possível, a razão entrevolumes deve possuir uma relação com a razão entre pressões. 33 Figura 30 Descarga em detalhe Descarga Em um compressor alternativo, o processo de descarga é finalizado quando o pistão alcança o ponto superior da câmara de compressão e a válvula de descarga se fecha. No compressor parafuso, isto ocorre quando o espaço antes ocupado pelo gás é tomado pelo lóbulo do rotor macho. Figura 31 Fim da descarga Fim da descarga. Os compressores alternativos sempre têm uma pequena quantidade de gás (espaço morto) que é deixado no topo do cilindro de compressão e se expande no próximo ciclo, desta forma, ocupando um espaço que poderia ser utilizado para aumentar a massa de refrigerante succionado. No final da descarga de um compressor 34 parafuso, nenhum volume “nocivo” permanece no interior da câmara de compressão, ou seja, todo o gás é jogado para fora. Esta é uma razão que faz com que os compressores parafuso sejam capazes de operar com razões de compressão mais altas do que os compressores alternativos. 8.2 Razão entre Volumes Em um compressor alternativo, as válvulas de descarga abrem quando a pressão no cilindro excede a pressão na descarga. Pelo fato do compressor parafuso não possuir válvulas, a localização da câmara de descarga determina a máxima pressão que será conseguida nos lóbulos, antes do gás ser empurrado para fora. A razão entre volumes é uma característica de projeto fundamental em todos os compressores parafuso. O próprio compressor é um dispositivo de redução de volume. A comparação entre o volume de gás na sucção (Vs) e o volume de gás na câmara de compressão quando a descarga se abre define a razão de redução de volumes do compressor (Vi), que determina a razão de pressão do compressor através das relações abaixo: onde : Vi = razão entre volumes Vs = volume na sucção Vd = volume na descarga onde : Pi = razão entre pressões cp = calor específico do gás Somente a pressão de sucção e a razão entre volumes definem o nível de pressão do gás antes da abertura da câmara de descarga. Entretanto, em todos os sistemas 35 de refrigeração, a pressão de descarga do sistema é determinada pela temperatura de condensação, e a temperatura de evaporação determina a pressão de sucção. Volume dos espaços entre lóbulos. Se a razão entre volumes do compressor for muito alta para uma dada condição de operação, a descarga do gás tornar-se-á muito longa e a pressão ficará acima da pressão de descarga. Este fenômeno é denominado sobre-compressão e é representado por um diagrama pressão-volume, conforme apresentado na Figura abaixo. Neste caso, o gás é comprimido acima da pressão de descarga e quando ocorre a abertura da descarga, a alta pressão do gás faz com que ocorra a expansão do refrigerante para a tubulação de descarga, fora do compressor. Isto acarreta um trabalho maior do que se a compressão tivesse sido interrompida quando a pressão interna fosse igual a pressão na câmara de descarga. Sobre-compressão - Diagrama P x V. 36 Quando a razão entre volumes é muito baixa para as condições de operação do sistema, isto é chamado sub-compressão e está representada na figura 32. Neste caso a abertura da porta de descarga acontece antes que a pressão do gás alcance a pressão de descarga. Isto faz com que o gás que estava do lado de fora do compressor invada a câmara de compressão, elevando a pressão imediatamente para o nível de pressão da descarga. O compressor tem que trabalhar com um nível de pressão mais alto, no lugar de trabalhar com uma gradual elevação do nível de pressão. Figura 32 Sub compressão Sub-compressão - Diagrama P x V. Nos dois casos, o compressor ainda funcionará, e o mesmo volume de gás será deslocado, porém comum a potência requerida maior do que aquela que seria utilizada se as aberturas de descarga estivessem localizadas corretamente, de modo a equiparar a razão entre volumes com a necessidade do sistema. Isto gera um custo de energia maior. Projetos de razão entre volumes variável são usados para otimizar a localização da câmara de descarga e minimizar a potência requerida. 37 Figura 33 Relação entre pressão e volume 38 9. Compressores de Palhetas (Rotativos) Existem dois tipos básicos de compressores de palhetas: o de palheta simples e o de múltiplas palhetas. Figura 34 Compressor de palhetas simples Figura 35 Compressor de múltiplas palhetas Compressor de múltiplas palhetas Compressores de palhetas são usados principalmente em geladeiras domésticas, congeladores e condicionadores de ar, embora possam ser usados como compressores auxiliares (boosters) de baixa pressão em sistemas com compressão de múltiplos estágios. No compressor de palheta simples a linha de centro do eixo 39 de acionamento coincide com a do cilindro, mas é excêntrica com relação ao rotor, de modo que este permanece em contato com o cilindro a medida que gira. O compressor de palheta simples apresenta um divisor, atuado por mola, dividindo as câmaras de aspiração e descarga. Para um compressor de palheta simples, a taxa de deslocamento é dada por: , (m3/s) D- π/4( A²-B²).L (velocidade de rotação) (m³/s). Onde: A – diâmetro do cilindro (m) B – diâmetro do rotor (m) L – comprimento do cilindro (m) U – velocidade de rotação (rot/s) No compressor de múltiplas palhetas o rotor gira em torno do seu próprio eixo, que não coincide com o do cilindro. O rotor é provido de duas ou mais palhetas, mantidas permanentemente em contato com a superfície do cilindro pela força centrífuga. Para o compressor de duas palhetas, o deslocamento em cada rotação é proporcional ao dobro da área hachurada; para o de quatro palhetas, o deslocamento é proporcional a quatro vezes a área hachurada. Até certo ponto, o deslocamento cresce com o número de palhetas. 40 10. Centrífugo O primeiro compressor centrífugo em instalações frigoríficas foi introduzido por Willis Carrier, em 1920. De lá para cá este tipo de compressor tornou-se o mais utilizado em grandes instalações. Eles podem ser utilizados satisfatoriamente de 200 a10.000kW (172.10³ a 8,6.106kcal/h) de capacidade de refrigeração. As temperaturas de evaporação podem atingir a faixa de –50 a –100ºC, em sistemas de estágios múltiplos,embora uma aplicação bastante generalizada do compressor centrífugo seja o resfriamento da água até 6 a 8ºC em instalações de ar condicionado. Figura 36 Vista em corte de um compressor centrífugo Construtivamente, o compressor centrífugo se assemelha à bomba centrífuga. O fluido penetra pela abertura central do rotor e, pela ação da força centrífuga, desloca-se para a periferia. Assim, as pás do rotor imprimem uma grande velocidade ao gás e eleva sua pressão, Figura 104. Do rotor o gás se dirige para as pás do difusor ou para uma voluta (concha formada por espiras muito curtas), onde parte da energia cinética é transformada em pressão. Em casos onde a razão de pressão é baixa, o compressor pode ser construído com um só rotor, embora na maioria das máquinas se adote compressão em múltiplos estágios. A eficiência de compressão adiabática dos compressores centrífugos varia entre 70 e 80%. O compressor centrífugo aciona um impulsor (dispositivo similar a um rotor) a altíssima velocidade para rapidamente levar o ar para dentro de uma pequena caixa 41 de compressão. As rotações podem ir de 50 mil a 60 mil rpm. À medida que o ar é conduzido ao cubo do impulsor, uma força centrífuga faz com que ele seja expulso para o lado de fora. O ar sai do impulsor em alta velocidade, porém com baixa pressão. Um difusor, conjunto de paletas fixas que envolvem o impulsor, converte o ar de alta velocidade e baixa pressão em ar de baixa velocidade e alta pressão. As moléculas do ar perdem velocidade quando atingem as paletas, o que reduz a velocidade do fluxo de ar e aumenta a pressão. Figura 37 Compressor centrífugo Pro Charger D1SC Figura 38 Compressor centrífugo Os compressores centrífugos são os mais eficientes e os mais comuns de todos os sistemas de admissão forçada. Eles são pequenos, leves e são instalados na frente do motor, em vez de na parte de cima deste. Eles também produzem um silvo 42 característico à medida que o motor aumenta a rotação, uma característica que pode chamar atenção nas ruas. A operação dos mesmos é normal, não sendo motivo para preocupação. Entretanto, com cargas baixas (10 a 20% da plena carga), o “surging” causa sobreaquecimento do compressor, aumentando a temperatura dos mancais. Assim, o compressor não deve ser operado continuamente nestas condições. Se houver necessidade de operação prolongada com cartas baixas, poderá ser necessária a instalação de um “bypass” para o gás quente. Logo depois da partida, pode ocorrer um período de “surging” até a eliminação de todo o ar do condensador. Enquanto isso, como dito anteriormente, a máquina deve ser acionada com alta velocidade. Entretanto, a pressão no condensadornão deve ultrapassar 1,05 kgf/cm² (relativa) para o Freon-11, por exemplo. Além disso, a corrente do motor, no caso de acionamento elétrico, não deve passar de seu valor nominal de plena carga. Deve-se observar, ainda, que o evaporador não seja resfriado demais, pois o controle anticongelamento pode desligar a máquina. Após a estabilização da máquina e eliminação de todo o ar, deve-se ajustar a velocidade ou o registro para atingir a temperatura adequada da salmoura. Caso o compressor seja acionado por uma turbina, há a possibilidade de se automatizar as operações de controle de velocidade (controlando diretamente a capacidade do compressor). Um sistema ajusta automaticamente a velocidade do compressor de modo a manter constante a temperatura da salmoura. Um aumento ou diminuição na temperatura da salmoura é transmitido através dos controles para introduzir ou expelir o ar de uma válvula pneumática no sistema de regulação de velocidade da turbina. 43 Figura 39 Controle de Variação automático para compressor centrífugo Figura 40 Outro arranjo para o controle de variação automático de um compressor centrífugo 44 11. Compressores Scroll Os compressores scroll (espiral), Figura abaixo, são um novo conceito de compressores para refrigeração. São herméticos, i.e., não se tem acesso aos seus componentes e em caso de quebra ou “queima”, são substituídos. Trabalham de forma mais silenciosa e vibram menos que os seus concorrentes para uma mesma potência. Estão sendo largamente utilizados em sistemas de refrigeração de porte médio. O compressor scroll tem o seguinte princípio de operação: A sucção do gás é feita em (A). O gás passa pela abertura entre o motor (C). Entrando na câmara em (D) onde é preso pela espiral móvel. O óleo vindo com o gás é separado por câmaras e jogado nas superfícies internas do compressor para lubrificação e retorna para o reservatório. O gás preso pela espiral é “empurrado” pelo movimento da espiral móvel, movendose entre esta última e a espiral fixa até o centro das espirais. Ao concluir seu percurso, o gás já comprimido e em alta pressão é descarregado na cúpula (cabeçote) do compressor, sendo então descarregado (E). Vide figura 41. Figura 41 Esquema de um ciclo no compressor scroll 45 Figura 42 Compressor em corte Figura 43 Movimento dos caracóis Figura 44 Trajetória do gás no caracol A capacidade de refrigeração dos compressores Scroll, para sistemas de expansão direta, está na faixa de 1 a 15 TR (52,3 kW) e para resfriadores tipo Chiller está na faixa de 10 a 60 TR (35 a 210 kW). Os compressores Scroll possuem alta eficiência volumétrica, variando de 93,6% a 96,9% para um aumento de relação de pressão de 2,7 para 3,58. Os compressores Scroll possuem maior COP (3,35) em relação aos compressores rotativos e alternativos. O 46 HCFC-2 é o refrigerante utilizado atualmente em compressores Scroll e os refrigerantes HFC407C e HFC- 410A são, em longo prazo, seus substitutos, visto que o ano previsto para o fim da fabricação do refrigerante HCFC-2 é 2020. - TR (tonelada de refrigeração) – Unidade Inglesa – Definição: 1 TR é a quantidade de calor necessária para derreter uma tonelada inglesa de gelo em um período de 24 horas. TR é uma unidade muito usada em equipamento de grande capacidade frigorífica. Nesses casos usa-se o TR porque seus valores são em números, menores do que em outras unidades. W (watts) – unidade de potência do sistema internacional de Unidades (S.I.), é obtida da divisão J/s (joule por segundo). Por ser unidade do S.I. é a unidade encontrada em catálogos de fabricantes de equipamentos, por isso os cálculos para dimensionamento e selecionamento são desenvolvidos em watts (W). Equivalência entre as unidades mais usadas: 12.000 Btu/h = 1,0 TR = 3.024 Kcal/h = 3.516,28 W. COP – Coeficiente de Performance. É a razão entre o calor retirado pelo evaporador e o trabalho realizado pelo compressor. É um dado utilizado para medir a eficiência do compressor. 12. Fluidos Refrigerantes e a Camada de Ozônio. A indústria de refrigeradores já trabalhou com diversos tipos de fluidos refrigerantes. A meta foi sempre utilizar substâncias menos tóxicas, seguras e não-inflamáveis. Os CFC’s (Cloro-Fluor-Carbono) foi desenvolvido em 1928 pelo engenheiro americano Thomas Midgley (18/05/1889 - 02/11/1944) e tornou-se o substituto da Amônia por ser não tóxico ao ser humano e não-inflamável. Somente em 1973 estudos comprovaram que os CFC’s eram danosos à Camada de Ozônio. Isso ocorre porque esse gás não reage com a atmosfera, chegando assim intacta à camada de Ozônio, onde reage diminuindo sua espessura e consequentemente seu poder de filtrar os raios solares. O Brasil assumiu um compromisso de eliminar o uso dos CFC’s no Protocolo de Montreal (1987) até 2010. O IBAMA controla a Importação, Produção e Distribuição de quaisquer SDO’s (Substâncias Destruidoras do Ozônio). Nessa relação estão também os HCFC’s (substituto imediato dos CFC’s, menos danoso). O IBAMA além de proibir a industrialização e importação de CFC’s, mantém um programa de recolhimento dos fluidos remanescentes de equipamentos dando a eles uma destinação ambientalmente correta. 47 13. Conclusão Compressores são dispositivos conhecidos há séculos que impulsionaram a Indústria. Seu princípio de funcionamento permanece o mesmo. Apesar disso está em constante evolução com a inclusão de eletrônica em seus controles e construção de estruturas que possibilitam maior rendimento com dimensões reduzidas. Embora tenha evoluído nos últimos anos, o setor de compressores necessita de profissionais com interesse e empenho em melhoria de suas construções. A atenção dada ao ar comprimido deve ser muito mais criteriosa e controlada. Imagine que para produzir uma unidade de energia pneumática são necessárias, em média, oito de energia elétrica. Portanto, se o ar como matéria-prima é abundante, como fonte de energia é muito caro de ser produzido. Um produto de sucesso exige um projeto que busque máxima eficiência, preocupação com a segurança e meio ambiente e ainda disponibilize uma Assistência Técnica eficaz. O estudo sobre sistemas de refrigeração nos trouxe maior entendimento quanto à aplicação prática das leis da termodinâmica. Assim podemos compreender melhor a finalidade da disciplina em nossa grade curricular e conhecemos mais um ramo da Engenharia fascinante que pode ser uma boa opção no mercado de trabalho para nós, alunos de Engenharia Química. 48 14. Referencias Bibliográficas Ebah http://www.ebah.com.br/content/ABAAABcJMAD/compressores-alternativos, acessado em 26 de agosto de 2012 às 13:54 PACHECO, Lucas de Macedo. TIPOS DE COMPRESSORES, PRINCÍPIOS CONSTRUTIVOS, FUNCIONAIS E SUAS APLICAÇÕES. Disponível em http://www.ebah.com.br/content/ABAAABcJMAD/compressores-alternativos RAHN, Marco; “Válvulas de Expansão”. Revista Oficina do Frio, Ano 06, Nº 42, Julho 1998, pág. 32 a 35. JABARDO, J. M. S.; “Válvulas de Expansão Termostática – Parte I”. Revista Tecnologia da Refrigeração, Ano 02, Nº 15, Novembro 2001, pág. 28 a 39. ATHAYDE, Adriana; “Busca pela melhoria da Eficiência”. Revista Oficina do Frio, Ano 06, Nº 47, Julho 1998, pág. 17 a 22. “Coleção Técnica 1 – Evacuação e Desidratação da Unidade Selada”. Revista Oficina do Frio, Ano 2, N.º 11, Jan.-Fev. 1995, pág. 20 a 28. KT System. “Pneumática: o tratamento correto do ar comprimido”. Disponível em http://www.ktsystem.com.br/artigo/pneumatica-o-tratamento-correto-do-arcomprimido, acessado em 18/11/2012, 21:00. Metalplan. Manuais para ar-comprimido e Literatura Técnica. Disponível em www.metalplan.com.br, acessado em 18/11/2012, 21:30. 49
