Um artigo para entender: o “coração poderoso” dos compressores de ar funciona assim

Os compressores de ar são usados ​​em indústrias de manufatura, novas energias, farmacêuticas, construção e muitas outras. Eles operam ferramentas pneumáticas em linhas de produção, movimentam gás em novas usinas de energia e até enchem pneus. A maioria das pessoas os usa todos os dias sem pensar no que acontece dentro deles.

Este artigo explica como um compressor de ar transforma o ar comum em gás de alta pressão – em linguagem simples, passo a passo.

A função de um compressor de ar é simples de definir: ele absorve o ar comum, comprime-o e armazena-o como gás de alta pressão que pode realizar trabalho.

Uma maneira útil de imaginar isso é uma bomba de bicicleta. Quando você empurra a alça para baixo, o espaço dentro da bomba diminui, o ar é comprimido, a pressão aumenta e o ar flui para dentro do pneu. Um compressor de ar é essencialmente uma versão automática muito maior dessa bomba – muito mais eficiente, capaz de pressão muito mais alta e capaz de fornecer um suprimento constante de gás de alta pressão sem parar.

A pressão atmosférica normal é de cerca de 0,1 MPa. Um compressor de ar pode aumentar isso para 0,7–1,6 MPa ou superior. O gás de alta pressão é então distribuído através de tubulações até os equipamentos, acionando as máquinas e completando as tarefas de produção.

Quando o compressor arranca, o cilindro interno (ou os rotores de parafuso ou impulsor, dependendo do tipo) expande-se. O volume interno aumenta, a pressão cai e uma zona de pressão negativa se forma.

A válvula de admissão abre automaticamente. O ar ambiente – filtrado para remover poeira e impurezas – é aspirado para dentro do compressor. Isso completa o estágio de ingestão.

Por que a filtragem é importante: a entrada de impurezas na unidade desgastaria os componentes e reduziria a pureza do ar. Isto é especialmente crítico para compressores isentos de óleo usados ​​em fábricas farmacêuticas e eletrônicas, onde os requisitos de filtragem são muito mais rigorosos.

Esta é a etapa central. Após a admissão, o cilindro (ou rotores helicoidais) se contrai. O espaço interno encolhe drasticamente e o ar preso é comprimido à força.

A física é simples: quanto menor o volume, maior a pressão. Durante a compressão, a pressão aumenta rapidamente e a temperatura segue - a mesma razão pela qual uma bomba manual esquenta quando você a bombeia rapidamente.

Diferentes tipos de compressores comprimem de maneiras ligeiramente diferentes. Os compressores de parafuso usam dois rotores entrelaçados; compressores de pistão usam um pistão alternativo. Mas o princípio é idêntico: reduza o volume, aumente a pressão.

Quando o ar atinge a pressão predefinida (0,8 MPa é comum nas fábricas), a válvula de escape abre automaticamente e o gás comprimido entra no tanque receptor de ar.

O tanque receptor realiza três tarefas:

1. Ele armazena gás de alta pressão, para que o compressor não precise ligar e parar constantemente.

2. Deixa o gás esfriar – o ar comprimido fica muito quente e o tanque permite que parte do calor se dissipe naturalmente.

3. Ele elimina a umidade. A água condensa quando o ar é comprimido e o tanque o coleta, protegendo o equipamento a jusante contra danos causados ​​pela água.

A compressão gera muito calor – as temperaturas de descarga podem exceder 100°C. Sem o resfriamento adequado, a vida útil do compressor diminui e a qualidade do gás de alta pressão é prejudicada (o gás quente se expande, causando pressão instável).

Assim, o gás descarregado e os componentes internos são resfriados por um sistema resfriado a ar ou a água de volta à temperatura ambiente. Parte do gás vai diretamente para os equipamentos; o restante retorna para a entrada do compressor para o próximo ciclo de admissão → compressão → descarga → resfriamento.

Este ciclo funciona continuamente, e é assim que um compressor de ar fornece um fornecimento constante de gás de alta pressão, dia após dia.