Decodificando a classificação do ciclo de trabalho de compressores de pistão

Selecionar o compressor de ar correto para sua aplicação pode ser um processo complicado. Antes de fazer uma compra, os operadores precisam especificar a qualidade e a quantidade de ar que sua aplicação requer. Cada tecnologia de compressor (rotativo, de pistão, centrífugo, etc.) tem uma saída de fluxo ideal, portanto, os usuários devem escolher a tecnologia de compressor com base no requisito 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 pico de fluxo de ar (definido em pés cúbicos por minuto, ou CFM). Os motores e sistemas de resfriamento desses compressores são projetados para funcionar 100% do tempo sem superaquecer. No entanto, isso não é verdade para todos os compressores.

Os compressores de pistão não têm capacidade de resfriamento para funcionar continuamente por longos períodos de tempo. Portanto, cada compressor de pistão deve ter uma vazão 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 de um compressor.

O que é ciclo de trabalho?

Ciclo de trabalho, um termo normalmente usado como classificação para motores elétricos, é o tempo que um compressor funciona em comparação com o tempo total do ciclo (tempo total funcionando e parado). Por exemplo, um compressor com um tempo de ciclo total (Tc) de 10 minutos e um tempo de operação (Tr) de seis minutos tem um ciclo de trabalho de 60 por cento.

O ciclo de trabalho não é uma definição do setor

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

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

Decodificando a classificação de ciclo de trabalho de 100%

Normalmente, os compressores de pistão podem gerar mais de 150 psi de ar comprimido e possuem um grande tanque de armazenamento por cavalo-vapor em comparação com um compressor de parafuso rotativo com a mesma força. (Lembre-se, os compressores de parafuso rotativo podem funcionar continuamente, portanto, não precisam de um grande reservatório de ar.) O compressor de pistão encherá o tanque com ar de alta pressão que o usuário esgotará com o tempo. Eventualmente, o compressor ligará novamente para reabastecer o tanque.

Um compressor de pistão que especifica um ciclo de trabalho de 100 por cento não significa que pode funcionar continuamente, mas que pode fornecer ar a uma pressão específica e fluir 100 por cento do tempo com a ajuda de um tanque de armazenamento. Vejamos um exemplo.

Um compressor anuncia uma classificação de ciclo de trabalho de 100 por cento de 25 cfm a 100 psi. Na realidade, este compressor pode criar 42 cfm e tem um tamanho de tanque de 130 galões.

Os compressores de pistão normalmente usam um pressostato para controlar a pressão do sistema. Este pressostato controla quando o compressor liga e desliga dependendo da pressão do sistema. O pressostato terá duas configurações de pressão chamadas de faixa de pressão que usa uma configuração de pressão mais baixa como pressão de ativação ou ativação e uma configuração de pressão mais alta como pressão de corte ou desligamento. Uma faixa de pressão típica para um compressor de pistão é de 30 psi. No nosso exemplo, isso permitirá que a unidade ligue a uma pressão de sistema de 115 psi e desligue a 145 psi.

Conforme anunciado, 25 cfm 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 um fluxo de 25 cfm, a pressão do sistema terá caído para 115 psi e o ciclo será reiniciado.

Tr (tempo total de execução) =125 segundos

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

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

A partir dos cálculos acima, podemos ver que o compressor de pistão está realmente funcionando 60% do tempo. 60 por cento é o ciclo de trabalho típico para um compressor de pistão, garantindo uma vida longa e confiável para a máquina.

Não deixe que as classificações do ciclo de trabalho atrapalhem seu sistema

É fundamental saber que o ciclo de trabalho de 100 por cento em um compressor de pistão não significa que a máquina pode operar continuamente. Isso pode danificar o compressor, resultando em desgaste prematuro e maiores custos de manutenção.

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

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