Descubra como fazer o cálculo para o reservatório de ar comprimido

ar comprimido

Se você trabalha diretamente ou indiretamente com ar comprimido, já deve ter se perguntado como calcular o volume do reservatório de ar comprimido. E pra te ajudar, preparamos este texto:

Para um correto estudo do volume do reservatório de ar comprimido, é necessário verificar alguns dados:

  • Curva de demanda de ar da planta, atente-se ao pico máximo de consumo e sua duração. Para processos industriais que possuem pouca variação no consumo de ar, o tanque indicado tem uma capacidade menor. No caso de uma grande variação na demanda, ocorre o inverso.
  • É necessário conhecer a vazão de ar de cada compressor e a pressão de trabalho.
  • Que tipo de compressor: pistão, parafuso, centrífugo. Os compressores alternativos pulsam e requerem tanques maiores.
  • É necessário conhecer o tempo de resposta do compressor de ar de reserva, que está parado/alimentado, entre o seu acionamento e o início efetivo da produção de ar. Este tempo deve ser compensado pelo tanque para manter a pressão da linha.
  • Verifique o diâmetro do tubo que compõe a rede de ar comprimido, verifique se há anel ou chevron. Nos casos em que você tem um circuito fechado e uma mangueira de ar superdimensionada, a própria linha pode atuar como um reservatório.
  • Para regiões eletricamente instáveis, verifique o tempo necessário para ligar o gerador a diesel, somado ao tempo para o compressor de ar atingir a vazão e pressão esperadas, que deve ser compensado pelo tanque de ar.

Como regra geral e em caso de consumo com pequenas variações, para um compressor fornecendo 20 m³/min de ar comprimido a uma pressão de 7 barg, pode-se aplicar um tanque de 2 m², mas as condições da instalação podem fazer variar este volume. Outro assunto de grande discussão é a posição do reservatório na usina, via de regra ele é colocado após o secador de ar e o ar armazenado está pronto para ser utilizado quando necessário.

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  Sobre o volume do reservatório

O reservatório deve ter volume suficiente para operar com cargas instantâneas, muito altas ou esporádicas.

O volume do tanque e o número de partidas por hora permitidas para os motores do compressor (TC) são variáveis inter-relacionadas.

Aqui estão algumas recomendações:

  • Volume de 10% a 100% de vazão em m3/min que deve ser atendido pelo sistema (VR = 0,1 a 1 x Q), onde Q é a demanda do sistema.
  • Em sistemas com consumo ininterrupto, na maioria dos casos compressores parafuso, VR = DLE / 3.
  • Em sistemas com consumo variável, na maioria dos casos compressores alternativos, VR = DLE.
  • VR=Q.t/DP
  • t é o tempo durante o qual o tanque de ar fornece ar comprimido sem causar uma queda significativa de pressão ou evitar várias partidas do motor. Isso pode causar superaquecimento.
  • DP é a diferença entre a pressão inicial e a pressão final do reservatório de ar ou acionamento do compressor.
  • VR=DLE. F / (TC.DP)
  • F = é uma constante de valor 5 para compressores de parafuso,
  • F = é uma constante de valor 15 para compressores alternativos.
  • VR = DLE x 60 x [D/DLE – (D/DLE)²] / [Tc x (Pmax – Pmin)]
  • VR = Volume do tanque em m³,
  • DLE = Vazão do(s) compressor(es) em m3/min,
  • D = Demanda necessária em m3 /min,
  • Tc = Taxa de ciclos seguidos pelo motor, 1/h,
  • Pmax = Pressão de parada do compressor em bar,
  • Pmin = Pressão de reinício do compressor em bar.

Os sistemas que operam com compressores alternativos requerem tanques de ar comprimido maiores. Isso permite um melhor equilíbrio do fluxo de ar, evitando as pulsações de ar geradas com esse tipo de compressor.

Quanto maior a diferença de pressão permitida, menor o tanque de ar ou mais curto o compressor funcionará.

Para reduzir o tempo de descarga dos compressores, gerando assim economia de energia, é necessário aumentar o volume dos tanques de ar comprimido e/ou aumentar a diferença de pressão, reduzindo se possível a pressão de entrada em operação.

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