Importância da Temperatura do Ar na Admissão do Compressor

"Quanto mais quente pior".

Ar frio é mais denso quer o ar quente. Isso significa que o ar frio irá ocupar uma massa maior que o ar quente em um mesmo volume.

Em termos práticos isso significa que quanto mais baixa for a temperatura do ar admitido no compressor, com mesma potência e volume, maior será a geração do ar comprimido. Com o mesmo compressor, o ar frio irá gerar mais m³/h de ar comprimido do que com ar quente.

Ar de admissão mais frio significa: mais economia de energia elétrica e maior eficiência energética.

É importante evitar que os compressores aspirem o ar no interior do local onde estão operando. Normalmente a temperatura na sala de máquinas é bem maior que a temperatura na área externa.

O ideal é realizar a captação do lado externo da sala dos compressores em uma condição que o ar esteja limpo, fresco e preferencialmente que haja sombra sobre a entrada o maior tempo possível. A descarga do ar quente deve canalizada para o lado oposto da entrada, evitando a possibilidade da reentrada do ar pela admisão dos compressores.

Veja a tabela abaixo os ganhos e perdas energéticas em relação às variações de temperatura.

 

Ainda em relação à economia de energia na admissão de ar nos compressores, teremos como assunto os filtros de partículas que serão abordados em próxima postagem. Até lá.

Dúvidas ou sugestões: saulo@cba-automacao.com.br

Custos de Vazamentos em Ar Comprimido

Custos do Ar Comprimido - Gastos de Energia Elétrica

Penso que esta tabela pode ajudar em estimar os custos resultantes de vazamentos em sistemas de ar comprimido. Converse com o pessoal da manutenção e da produção e tente identificar o quanto o pessoal supõe que possa haver de vazamentos e faça uma média do encontrado e use a tabela.

Essa tabela comtempla 2.000 horas de trabalho anual. Se o trabalho for de 6.000 horas/ano multiplique o valor encontrado por 3 para obter o custo anual.

Normalmente encontramos 30% de vazamentos dentro das plantas de produção que usam ar comprimido. Assim se uma planta utilizar 2 compressores de 200 HP durante 6.000 horas por ano o custo de vazamentos será de R$ 72.000,00/ano a uma carga de 50%. Se a carga for maior faça o ajuste utilizando a tabela acima. Por exemplo: se a carga for de 70% o custo passará a ser de aproximadamente R$ 100.000,00/ ano.

Todo o cuidado com vazamentos e seus reparos imediatos são prioridade. Não deixe para depois.

Economia de Energia Elétrica e bom para o caixa e para o meio ambiente. Seja responsável.

Lembre-se, vazamentos são apenas um dos aspectos importantes quando tratamos de eficiência energética em sistemas de ar comprimido. Outros temas serão abordados em outras oportunidades.

Envie suas sugestões para saulo@cba-automacao.com.br

Até lá

Geração de Ar Comprimido

Quando pensamos em geração de ar comprimido, temos que compreender que o ar atmosférico é matéria prima para sua geração. Ele é composto por 78% de nitrogênio e 21% de oxigênio resultando em 99% dessa mistura.

É importante destacar que ar atmosférico, como matéria prima, vem misturado com várias impurezas:

• Partículas Sólidas
• Partículas líquidas
• Vapores ou gases
• Organismos vivos

Essas impurezas irão influenciar na geração e qualidade do ar comprimido e devem ser removidas.

Outro aspecto é a pressão atmosférica que varia conforme a altitude e irá também influir no desempenho da geração do ar comprimido pelo compressor. Temperatura e umidade local também colaboram para influenciar a geração de ar comprimido.

Normalmente as condições de especificação que os fabricantes usam para definir a geração de ar comprimido (FAD)  é que ele seja:

• Limpo
• Seco
• Temperatura Ambiente na admissão de 20°C

Vamos tomar como exemplo uma especificação de catálogo de um compressor Atlas Copco modelo Z.

Condições de Referência para medição de geração:

1 - Ar seco (refere-se a umidade relativa)

2 - Pressão absoluta na entrada: 1 bar(a) - Está ao nível do ar

3 - Temperatura do ar na admissão: 20°C

4 - Pressão de trabalho com variações de 7, 8,6 10,4 e 13 bar

5 - A medição da capacidade do compressor (FAD) está de acordo com a norma ISO 1217 3ª Edição Anexo C (FAD - Free Air Delivery).

Confrome especificação pelo catálogo do modelo de compressor Atlas Copco ZR 200 temos as seguintes informações:

Frequência: 60Hz

Pressão de trabalho: 7 bar

FAD: 2.064 m³/h

Potência: 250 HP

Eficiência: 01 HP = 8,256 m³/h

Para uma outra pressão de trabalho

Frequência: 60Hz

Pressão de trabalho: 8,6 bar

FAD: 1.860 m³/h

Potência: 250 HP

Eficiência: 01 HP = 7,44 m³/h

Note que com o aumento de 1,6 bar na pressão houve uma redução de 9,88% na geração. Para se produzir os mesmos 2.064 m³/h do compressor, será necessário mais potência e mais gasto de energia elétrica.

Usar pressão mais alta que o necessário custa muito mais caro!

Ou seja, para uma mesma necessidade de demanda, ao produzirmos ar comprimido com maior pressão o gasto de energia elétrica para produzí-lo será também bem maior. Se possível, reduza as pressões de usos finais e faça uma geração com pressões mais baixas.

A pressão do ar atmosférico na admissão do compressor também tem influência na capacidade de geração. Quanto mais alta estiver a instalação do compressor, em relação ao nível do mar, menor será sua eficiência para geração de ar comprimido.

Portanto, com relação à localização  da fábrica onde estão instalados os compressores, essas variáveis irão influenciar na capacidade de geração:

1 - Altitude do local

2 - Temperatura ambiente

3 - Umidade relativa

4 - Poluição ambiental

Para uma nova fábrica ou reforma da sala de compressores existente é fundamental estar atento a todos esses detalhes para uma especificação mais adequada às suas necessidades e assim obter a melhor eficiência do sistema.

Para qualquer o fabricante que você escolher como seu fornecedor, esteja muito atento a maneira que eles utilizam para apresentar as especificações de seus produtos. Existem grandes variações de um para outro.

Coloque todas as opções na mesmas condições, para que a comparação seja a mais correta. Sempre defina sua escolha pela de maior eficiência energética, afinal, após 10 anos de operação, o custo de um compressor irá representar 75% de gastos com energia elétrica, 12% serão os investimentos iniciais e outros 12% serão os custos de manutenção do conjunto.

Ar comprimido é energia elétrica em forma de pressão.

No próximo post, ainda na sala dos compressores, falaremos sobre custos de geração de ar comprimido e oportunidades de economia de energia.

Até lá.

Comentários e Sugestões envie um e-mail para: saulo@cba-automacao.com.br

Fonte de especificação do compressor ZR 200 - Catálogo Oil Free Rotary Screw Compressors - Atlas Copco

  

Economia de Ar Comprimido

Guia para Redução de Energia Elétrica e Economia em Sistemas de Ar Comprimido

A cada dia é mais importante encontrarmos oportunidades que possam gerar economia de energia elétrica. Isso é bom para o meio ambiente, pois reduz a emissão de CO₂ e é bom para o caixa gerando lucro.

Desperdício é uma forma muito pouco inteligente de gastar dinheiro.

Em novas publicações, todas essas oportunidades serão abordadas, em detalhes, para que haja um melhor entendimento do sistema de ar comprimido e quais são as ações necessárias para que os objetivos de redução de energia elétrica e economia sejam alcançados.

Ao final das publicações, teremos um Guia para Economia de Energia para Sistemas de Ar Comprimido que será bastante útil no controle e uso do ar comprimido dentro de uma planta industrial.

Veja o que será abordado no guia e faça o seu Check List:

1 - Geração de Ar Comprimido

• Fazer com que o ar de admissão no compressor seja limpo e fresco. Utilize o ar de fora da sala para compressão quando for possível.
• Gerar ar comprimido com a pressão mais baixa possível que se ajuste aos locais de uso.
• Certificar de que o projeto da rede de distribuição de ar comprimido não produza uma queda de pressão excessiva entre a geração e a utilização pelos usos finais.
• Recuperar o calor da compressão gerada no inter-cooler e after-cooler sempre que possível.
• Assegurar que os controles de compressores instalados no sistema resultem em uma operação eficiente.
• Controlar para que a geração seja bem ajustada ao consumo e de forma eficiente. Os controles dos compressores devem assegurar o mínimo consumo de energia durante pouca carga ou em alívio.

2 - Tratamento do Ar Comprimido 

• Manter o tratamento do ar ao mínimo necessário. Se apenas um setor do sistema exigir alta qualidade do ar, considere a possibilidade de realizar o tratamento nesse setor ou área específica.

3 - Distribuição Eficiente do Ar Comprimido

• Realizar uma auditoria para identificar as reais necessidades da planta para o uso do ar comprimido. Identifique situações onde haja exagero em termos de pressão ou qualidade do ar.
• Remover ou isolar linhas não usadas e minimizar quedas de pressão através da rede.
• Garantir que o compressor da planta esteja operando conforme as especificações dos fabricantes e dos equipamentos fornecidos.
• Reduzir a taxa de vazamentos de ar comprimido. Ter um plano de manutenção para garantir que o ar usado na distribuição de ar do sistema seja útil e que não haja desperdícios.

4 - Monitoramento

• Ajustar objetivos e estabelecer um programa de monitoramento. Eles serão úteis para gerar referências de consumo e indicar futuras irregularidades.

5 - Auditoria

• Ter como objetivo identificar a situação presente e quantificar os usos e desperdícios existentes. Um processo de avaliação e diagnósticos será importante para obter redução de energia elétrica e economia de dinheiro.