DISCUSSÃO E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS

...

- Compressor: é o sistema mecânico, neste caso de pistão e virabrequim, que faz a compressão do fluido (ar) propriamente dito.

- Acionador: fornece potência de eixo para a execução do trabalho (pode ser qualquer tipo de máquina motora, como motor elétrico).

- Refrigeração: retira calor da máquina (resultante do atrito e da máquina motora) e do fluido (resultante da compressão) para melhorar o rendimento do processo de compressão através de ação direta (aletas) e indireta (fluido refrigerante).

- Lubrificação: além de lubrificar para diminuir atrito, este sistema auxilia na refrigeração, vedação, proteção e limpeza do equipamento e suas peças.

- Segurança: sistema presente em todos os tipos de compressores, para evitar acidentes ocasionados por excesso de pressão.

- Medição: formado por manômetros e termômetros posicionados estrategicamente no sistema de compressão para análise de seu rendimento.

Os compressores são classificados em dois tipos principais, distintos pela maneira em que transformam a energia mecânica em pressão: Compressores Dinâmicos (Fluxo), que elevam a pressão através da transformação de energia mecânica em energia cinética e por fim em pressão, ou Compressores de Deslocamento Positivo (Volumétricos) que por sua vez trabalham com um sistema fechado em que a energia mecânica (eixo) é convertida diretamente em energia potencial de pressão através da variação de volume.

Dentro das classificações citadas, ainda existem diversas especificidades que variam conforme o funcionamento de cada compressor e de cada sistema dentro do mesmo, como número de estágios, pistões, disposição, maneira em que o fluxo ocorre dentro do estator, tipo de válvula, tipo de lubrificação, tipo de refrigeração, entre outras.

[pic 2]

5.2 – FUNCIONAMENTO ESPECÍFICO

A máquina ensaiada trata-se de um compressor de ar volumétrico alternativo do tipo tronco de dois pistões e dois estágios.

O funcionamento de uma máquina alternativa se da através de um sistema biela/manivela para converter o movimento rotativo do eixo em movimento retilíneo desejado para o pistão. A cada volta do virabrequim o pistão percorre duas vezes o cilindro, executando assim um ciclo de trabalho.

O ciclo é dado em 4 etapas:

- Admissão: o pistão se move em sentido oposto do cabeçote e das válvulas, criando uma região de baixa pressão no cilindro, que ocasiona a abertura da válvula de admissão e assim a entrada de ar.

- Compressão: após atingir seu ponto mais distante do cabeçote (ponto morto inferior) o pistão passa a se mover em direção ao cabeçote. A diminuição do volume no interior do cilindro, com a mesma quantidade de fluido admitida faz com que a pressão suba e a válvula de admissão se feche.

- Descarga: no momento em que o ar no interior do cilindro adquire pressão suficiente (maior que a pressão dentro do reservatório) a válvula de descarga se abre e o pistão ainda em movimento expulsa a massa de ar para dentro do tanque até atingir seu ponto mais próximo possível do cabeçote (ponto morto superior).

- Expansão: para evitar colisões, é mantido um espaço mínimo (volume morto) entre o pistão no ponto morto superior e o cabeçote. Quando o êmbolo passa a se movimentar novamente ao ponto morto inferior, o ar que está confinado no volume morto sofre uma queda de pressão devido ao seu aumento de volume. A partir do momento que a pressão interna no cilindro é inferior à pressão em que o ar é admitido (neste caso, pressão atmosférica) a válvula de admissão se abre para que comece outro ciclo.

5.3 –ESQUEMA DO BANCO DE ENSAIO

5.3.1 – Esquema

[pic 3]

No Banco de Ensaio do experimento foram posicionados os manômetros P1’ e P2’ na saída do primeiro e do segundo cilindro respectivamente, e o manômetro P3’ no reservatório. Foi posicionado também o termopar t1 na saída do primeiro cilindro, o termopar t1’ na entrada do cilindro 2 (após resfriamento do ar por intercooler), termopar t2 na saída do segundo cilindro, e um termopar t3 na saída do reservatório.

5.3.2 – Características

a) Compressor

Marca: PRIMAX

Tipo: Alternativo, pistão em V, sistema de vedação por anéis, lubrificação por salpico.

Número de estágios: 2 (dois).

Série 525; Modelo 40V1080.

Capacidade do tanque: 378 litros.

Pressão máxima: 12,3 kgf/cm² (175 psi).

Deslocamento: 1,13 m³/min (40 cfm).

Transmissão: acoplamento indireto, correia em V.

Baixa pressão: curso – 70 mm.

Diâmetro do cilindro – 152 mm.

Alta pressão: curso – 70 mm.

Diâmetro do cilindro – 88,8 mm.

b) Motor

Motor elétrico trifásico.

Tensão: 220/380 V.

Potência: 10 CV.

Rotação: 1750 rpm.

Corrente: 28 A, 60 Hz.

5.3.3 – Técnica de Ensaio

No ensaio foi definido que seriam feitas 5 medições diferentes de dados da tabela 1, e para isso foi adotado 5 condições de pressão diferentes do reservatório, sendo elas 2, 4, 6, 8 e 10kgf/cm². Adotados esses pontos, regula-se a válvula de abertura no reservatório até a manutenção da mesma, e após o estabelecendo-se regime, realizam-se todas as leituras de pressão e temperatura, necessárias ao desenvolvimento do trabalho. Mede-se também a corrente elétrica para cada ponto de pressão para o cálculo da potência.

A primeira parte do ensaio se dá retirando-se as tampas das válvulas e mantendo o compressor funcionando em vazio, assim é possível que