Dominando as Classificações de Ciclo de Trabalho de Compressores de Pistão

Selecionar o compressor de ar correto para sua aplicação pode ser um processo complicado. Antes da compra, operadores precisam especificar a qualidade e a quantidade de ar que sua aplicação requer. Cada tecnologia de compressor (parafuso, pistão, centrífugo, etc.) tem uma vazão de saída ideal, então os usuários devem escolher a tecnologia com base na exigência de fluxo de ar comprimido de sua aplicação.

Alguns compressores, como parafuso rotativo e centrífugo, são projetados para funcionar continuamente em velocidade máxima mantendo o fluxo de ar máximo (definido em pés cúbicos por minuto, ou CFM). Os motores e sistemas de refrigeração desses compressores são projetados para operar 100% do tempo sem superaquecer. No entanto, isso não vale para todos os compressores.

Compressores de pistão não têm a capacidade de refrigeração para funcionar continuamente por longos períodos. Portanto, cada compressor de pistão deve ter uma vazão de saída e pressão especificadas, bem como a porcentagem de tempo que pode funcionar sem danificar o compressor. Essa porcentagem de tempo funcionando e parado é chamada de ciclo de trabalho do compressor.

O que é ciclo de trabalho?

Ciclo de trabalho, termo tipicamente usado como classificação para motores elétricos, é o tempo que um compressor funciona comparado ao tempo total do ciclo (tempo total funcionando e parado). Por exemplo, um compressor com tempo total de ciclo (Tc) de 10 minutos e tempo de funcionamento (Tr) de seis minutos tem um ciclo de trabalho de 60%.

Ciclo de trabalho não é uma definição da indústria

Embora a indústria de ar comprimido tenha muitos padrões que os fabricantes seguem, não existe uma definição oficial para o ciclo de trabalho de um compressor. Essa falta de definição pode criar confusão, e operadores podem acabar comprando compressores caros que não atendem às suas expectativas ou necessidades.

Alguns compressores de pistão alegam ter 100% de ciclo de trabalho, mas isso é impossível. O que significa quando você vê um compressor de pistão com essa classificação?

Decodificando a classificação de 100% de ciclo de trabalho

Tipicamente, compressores de pistão podem gerar mais de 150 psi de ar comprimido e têm um tanque de armazenamento grande por cavalo-vapor comparado a um compressor de parafuso rotativo do mesmo cavalo-vapor. (Lembre-se: compressores de parafuso rotativo funcionam continuamente, então não precisam de um grande receptor de ar.) O compressor de pistão enche o tanque com ar de alta pressão que o usuário esgota ao longo do tempo. Eventualmente, o compressor liga novamente para reabastecer o tanque.

Um compressor de pistão que especifica 100% de ciclo de trabalho não significa que pode funcionar continuamente, mas que pode fornecer ar a uma pressão e vazão específicas 100% do tempo com a ajuda de um tanque de armazenamento. Vamos ver um exemplo.

Um compressor anuncia classificação de 100% de ciclo de trabalho de 708 l/min (25 cfm) a 100 psi. Na realidade, este compressor pode criar 1.189 l/min (42 cfm) e tem um tanque de 492 litros (130 galões).

Compressores de pistão tipicamente usam um pressostato para controlar a pressão do sistema. Este controla quando o compressor liga e desliga dependendo da pressão do sistema. O pressostato tem duas configurações de pressão chamadas de banda de pressão que usa uma configuração de pressão mais baixa como cut-in (liga) e uma mais alta como cut-out (desliga). Uma banda típica para compressor de pistão é 30 psi. No nosso exemplo, isso permite que a unidade ligue a 115 psi e desligue a 145 psi.

Conforme anunciado, 708 l/min podem ser fornecidos continuamente do tanque de armazenamento para a aplicação. Quando a pressão do sistema cai para 115 psi, o compressor liga e bombeia o sistema até 145 psi por 125 segundos antes de desligar.

Após 83 segundos de uso contínuo a 100 psi e vazão de 708 l/min, a pressão do sistema terá caído de volta a 115 psi, e o ciclo recomeça.

Tr (tempo total de funcionamento) = 125 segundos

Tc (tempo total do ciclo) = 208 (125 + 83) segundos

Tr/Tc = Ciclo de trabalho 125/208 = 0,60 = 60%

Nos cálculos acima, vemos que o compressor de pistão na verdade funciona 60% do tempo. 60% é o ciclo de trabalho típico de funcionamento para um compressor de pistão, garantindo vida longa e confiável à máquina.

Não deixe classificações de ciclo de trabalho prejudicarem seu sistema

É fundamental saber que 100% de ciclo de trabalho em um compressor de pistão não significa que a máquina pode funcionar continuamente. Fazer isso pode danificar o compressor, resultando em desgaste prematuro e maiores custos de manutenção.

Se você tem uma aplicação que exige que seu compressor de pistão funcione por mais de seis minutos de cada vez (60% do tempo ideal de ciclo de 10 minutos), consulte um especialista. Você pode precisar de um compressor maior ou tecnologia de compressão diferente para atender às demandas do seu sistema.

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