Projeto de um sistema de compressor inteligente para fabricação automotiva

O seguinte é um trecho do artigo Projeto de um sistema de compressor inteligente para fabricação automotiva por Deepak Vetal, gerente de marketing de produto da Atlas Copco Compressors. A versão completa pode ser lida online ou na edição de agosto da Novidades sobre equipamentos industriais .

O ar comprimido é usado em várias aplicações, mas embora os compressores de ar sejam equipamentos vitais para a fabricação automotiva, eles podem prejudicar sua conta de energia. Portanto, é importante projetar o sistema de ar comprimido mais inteligente para economizar energia e tornar o sistema mais confiável.

Quase 80 por cento do custo do ciclo de vida do compressor de ar vem do consumo de energia. Reduzir esse consumo em apenas um por cento pode render uma economia anual de milhares de dólares. A economia de energia não acontece sem esforço. Exigem análise, planejamento e estratégia, mas o resultado final vale a pena. Ao examinar seu padrão de fluxo de demanda, os fabricantes de automóveis podem criar sistemas inteligentes que economizam ar e dinheiro.

Padrão típico de fluxo de demanda

Aqui está um exemplo da flutuação típica da demanda em um fabricante de automóveis em um período de 24 horas:



Agora que sabemos como é um fluxo de demanda típico, vamos comparar duas opções de sistemas de ar comprimido para ver como as montadoras podem aumentar a eficiência energética e a confiabilidade.

Opção 1: Dois compressores centrífugos de 3.000 cfm



O que está acontecendo?

Com demanda variável ao longo do dia, uma boa quantidade de energia é desperdiçada devido ao intervalo limitado de abertura e descarga de ar comprimido.

Por que isso está acontecendo?

O fluxo e a pressão dos compressores centrífugos são controlados por um dispositivo de entrada (IGV ou válvula borboleta e válvula de descarga). Quando a posição IGV atingir o ponto de controle de surge, a válvula de descarga abrirá e liberará o ar comprimido extra para manter a operação do compressor longe da zona de surge.

A condição surge é uma instabilidade aerodinâmica observada em compressores dinâmicos como compressores centrífugos. Devido à instabilidade aerodinâmica, o estágio de compressão não pode aumentar mais a cabeça de pressão devido ao seu design. Isso leva à interrupção do fluxo inicialmente e depois à reversão do fluxo.

Uma condição de surto leva a uma operação instável devido à indução de estresse de alto nível nos componentes rotativos do compressor. Para evitar possíveis danos, o compressor precisa ser mantido fora da ocorrência desse surto.

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