Explorando Tipos de Compressores por Deslocamento Positivo: Funcionalidade e Aplicações

Regra geral: compressores por deslocamento positivo são ideais para requisitos de carga base. Como funcionam? Atraem ar para uma ou mais câmaras de compressão. À medida que o volume de cada câmara diminui pelo deslocamento de uma ou mais peças móveis, a pressão aumenta.

Hoje, veremos diferentes tipos que usam compressão por deslocamento positivo.

Compressores de Pistão

O compressor de pistão é o tipo industrial mais antigo e comum. Disponível em versões simples ou duplo efeito, lubrificadas a óleo ou isentas de óleo, com vários números de cilindros em diferentes configurações.

Compressores de pistão isentos de óleo têm anéis de politetrafluoretileno (PTFE) ou carbono. Alternativamente, pistão e parede do cilindro podem ser perfilados como em compressores labirinto. Máquinas maiores têm cabeçote cruzado e selos nos pinos do pistão, e peça intermediária ventilada para evitar transferência de óleo do cárter à câmara de compressão. Compressores menores frequentemente têm cárter com rolamentos permanentemente selados.

Compressores Parafuso Rotativos

Desenvolvidos nos anos 1930, compressores de deslocamento rotativo em forma de parafuso duplo têm duas partes principais — rotores macho e fêmea, que giram em direções opostas enquanto o volume entre eles e a carcaça diminui. Cada elemento de parafuso tem relação de pressão fixa e embutida dependente de seu comprimento, passo do parafuso e forma da porta de descarga. Para máxima eficiência, a relação embutida deve ser adaptada à pressão de trabalho requerida.

Compressores parafuso isentos de óleo modernos têm perfis de parafuso assimétricos que reduzem vazamento interno e melhoram eficiência energética. Suas engrenagens externas sincronizam a posição dos rotores contra-rotativos. Como os rotores nunca se tocam, não há lubrificação na câmara de compressão e o ar produzido é completamente isento de óleo.

Compressores parafuso com injeção de líquido usam lubrificação líquida na câmara de compressão e frequentemente nos mancais do compressor. O líquido resfria e lubrifica as peças móveis do elemento, resfriando o ar comprimido e reduzindo vazamento de retorno à entrada. Hoje, óleo é o líquido mais comum por suas boas propriedades lubrificantes e de vedação. Outros líquidos incluem água.

Compressores de Dentes

Contêm dois rotores que giram em direções opostas dentro de câmara de compressão. Seu processo consiste em admissão, compressão e saída. Na admissão, ar é atraído até que rotores bloqueiem a entrada. O ar é comprimido na câmara, que diminui conforme rotores giram na fase de compressão. Na fase final, a porta de saída é bloqueada durante compressão por um rotor enquanto a entrada está aberta para atrair novo ar à seção oposta.

Compressores Scroll

Geralmente tipo de compressor orbitante isento de óleo, comprime quantidade específica de ar em volume continuamente decrescente. O elemento consiste de espiral fixa do estator na carcaça e espiral orbitante excêntrica acionada por motor. As espirais têm desfasamento de 180° formando bolsas de ar com volume gradualmente variável, proporcionando estabilidade radial. Quando a espiral orbitante se move, ar é atraído e capturado em uma bolsa, onde é gradualmente comprimido ao mover-se ao centro.

Compressores de Palhetas

A maioria é lubrificada a óleo e opera no mesmo princípio de muitos motores de expansão de ar comprimido. Rotor com palhetas móveis em formato de lâmina é montado excêntricamente em carcaça do estator. Ao girar, palhetas são pressionadas contra paredes do estator por força centrífuga. Ar é atraído enquanto distância entre rotor e estator aumenta. O ar é capturado nos diferentes bolsos do compressor, diminui em volume com rotação e é descarregado quando palhetas passam pela porta de saída.

Sopradores Roots

Soprador Roots é compressor de deslocamento sem válvulas e sem compressão interna. Quando a câmara de compressão contacta a porta de saída, ar comprimido reflui para a carcaça pelo lado de pressão. Subsequentemente, compressão adicional ocorre quando volume da câmara diminui com rotação contínua. A compressão ocorre contra contrapressão total, resultando em baixa eficiência e alto nível de ruído. Sopradores Roots são frequentemente usados como bombas de vácuo e para transporte pneumático em aplicações de baixa pressão.

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