Compressor de parafuso: saiba em que consiste e como funciona

Este artigo fornece-lhe informações sobre a funcionalidade e o design dos compressores de parafuso. Para além disso, irá aprofundar o funcionamento destes compressores e examinar as vantagens que os modelos de compressores de parafuso oferecem.

Compressor de parafuso – o que é. Características e particularidades dos compressores rotativos

Um compressor de parafuso é um tipo de compressor de ar que comprime o ar e o armazena para utilização posterior. Neste tipo de compressor, o ar é comprimido por dois parafusos rotativos. Estes parafusos são também conhecidos como rotores, razão pela qual o compressor tem esse nome.

A primeira patente de um compressor de parafuso foi registada na década de 1930. Os compressores de parafuso são o segundo tipo de compressor mais popular, a seguir aos compressores de pistão. Isto deve-se ao facto de serem altamente eficientes, compactos, leves, fiáveis, autónomos, eficientes em termos energéticos, fáceis de instalar e produzirem vibrações mínimas. Devido aos seus baixos níveis de vibração, os compressores de parafuso não necessitam de uma base especial para funcionarem sem problemas, o que os torna ideais para serem utilizados por equipas de socorro e na construção naval.

Quando comparados com outros dispositivos rotativos, os compressores de parafuso têm características superiores. Podem atingir uma pressão de ar máxima de 15 atmosferas e têm uma taxa de produtividade de até 100 metros cúbicos por minuto.

Vantagens dos compressores de parafuso

Vantagens dos compressores rotativos em relação aos compressores de pistão:

1. Consumo de óleo reduzido: Os compressores rotativos consomem apenas dois a três miligramas de óleo por metro cúbico de ar bombeado.
2. Ar mais limpo: Não são necessários filtros para alimentar o equipamento pneumático devido ao menor consumo de óleo.
3. Vibração e ruído reduzidos: Os compressores rotativos produzem menos vibração e ruído em comparação com os compressores alternativos, eliminando a necessidade de uma base especial para amortecer as vibrações.
4. Design leve: Os compressores rotativos são mais leves do que os modelos de pistão.
5. Arrefecimento a ar: Os compressores rotativos possuem arrefecimento a ar, eliminando a necessidade de um abastecimento de água para arrefecer o ar comprimido. O calor gerado durante o funcionamento do compressor também pode ser reutilizado para aquecimento ambiente.
6. Maior fiabilidade e segurança.
7. Controlo e funcionamento simples.
8. Funcionamento contínuo: Os compressores rotativos podem trabalhar durante longos períodos sem interrupção.
9. Requisitos mínimos de manutenção: Os compressores rotativos não necessitam de manutenção frequente.

Conceção do compressor de parafuso

Componentes essenciais de um compressor rotativo tradicional:

• Filtros de ar primários. Quando o ar é aspirado para a unidade, passa por um ou mais filtros para remover o pó e as partículas maiores. Estes filtros consistem em várias camadas, estando uma localizada no topo da caixa da unidade, no tubo de entrada de ar, enquanto a outra está posicionada no tubo da válvula.
• Válvula de controlo. A válvula de retenção tem a função de impedir a fuga de óleo da câmara de trabalho e de ar comprimido para a atmosfera. Funciona mecanicamente, fechando sob pressão de ar e abrindo quando a câmara atinge um nível de pressão baixo. A válvula de retenção está equipada com um mecanismo de mola.
• A parte principal da unidade de trabalho é a câmara, que inclui dois parafusos ou rotores. Dentro desta câmara, os rotores são responsáveis pela compressão do ar. Estes rotores são como grandes parafusos com roscas que, quando rodados, ajudam a vedar uma secção específica da câmara. Curiosamente, os parafusos são o componente mais dispendioso do compressor. No interior da câmara, existem vários sensores, um dos quais foi concebido para regular a temperatura dos parafusos. Este sensor em particular está localizado no tubo de saída de ar. Se os parafusos atingirem uma temperatura de 105 graus, o compressor desliga-se automaticamente para evitar quaisquer danos causados pelo sobreaquecimento. Se não o fizer, pode provocar a avaria de todo o equipamento.
• Correias/Pulleys. Inclui várias correias e polias de diferentes tamanhos, que permitem regular a velocidade de rotação.
• Motor. Trata-se de um motor elétrico tradicional que alimenta diretamente as hélices através de um veio ou de uma correia. Para proteger o motor, está incorporado um sensor de temperatura. Se o motor atingir a temperatura máxima permitida (que varia consoante o modelo específico), o sensor envia um sinal ao painel de controlo, que abre os contactos do motor até este arrefecer. Esta caraterística permite prolongar a vida útil do motor e evitar acidentes.
• Filtro de óleo. O filtro de óleo é essencial para remover grandes contaminantes do óleo antes de este entrar nos rotores. Está posicionado em frente à ligação de alimentação de óleo na câmara de trabalho.
• A câmara de separação de óleo é responsável pela remoção do óleo do ar comprimido. Quando o ar é comprimido, fica contaminado com óleo. Para evitar que este óleo danifique o equipamento pneumático, deve ser removido. O ar é agitado na câmara, o que faz com que as gotas de óleo se separem do ar devido à força centrífuga. O óleo separado flui depois para um recipiente para ser reutilizado.
• O filtro de purificação de óleo é o segundo estágio de purificação do ar no compressor. Após a remoção da maior parte do óleo na câmara de separação, o ar passa por este filtro. Quando sai do filtro, o teor de óleo no ar é reduzido para apenas 1.4 miligramas por metro cúbico. Este método único de limpeza do ar não se encontra em nenhum outro compressor alternativo.
• Válvula de segurança. Este componente, designado por válvula de segurança, é ativado quando a pressão na câmara de separação de óleo excede o limite aceitável. A sua principal função é cortar o fornecimento de ar ao compartimento, impedindo assim o funcionamento do compressor.
• Termóstato. Concebido para acelerar o processo de arrefecimento, o termóstato é responsável por desviar o óleo não aquecido para facilitar um arrefecimento mais rápido.
• Arrefecedor de óleo. Como o ar é comprimido, gera calor, fazendo com que a temperatura aumente significativamente (107 a 180 graus Celsius). O óleo, estando em contacto direto com o ar, também tende a aquecer. Para contrariar esta situação, o óleo quente é encaminhado para o refrigerador de óleo, onde é efetivamente arrefecido.
• Uma câmara de arrefecimento do ar é responsável pelo arrefecimento do ar. Como mencionado anteriormente, o ar comprimido no compressor é aquecido a uma temperatura de 107-180 graus Celsius, que não é adequada para utilização. Para retificar esta situação, o compressor está equipado com um refrigerador de ar. Nesta câmara, o gás comprimido é arrefecido a uma temperatura 10-20 graus Celsius acima do ambiente circundante.
• O ventilador do compressor desempenha um papel crucial tanto na entrada de ar para compressão como no arrefecimento do equipamento. O seu posicionamento permite um arrefecimento adicional.
• Um interrutor de pressão automatiza o funcionamento do compressor, medindo a pressão no sistema. Quando atinge um determinado nível, os contactos do motor abrem-se e o compressor pára. Alguns dos modelos mais recentes estão equipados com painéis electrónicos para esta funcionalidade.
• Um manómetro é responsável pela medição da pressão no compressor. Está montado no painel frontal, permitindo ao utilizador controlar facilmente a pressão.

Como funciona um compressor de parafuso

O princípio de funcionamento de um compressor de parafuso rotativo é o seguinte:

Um motor elétrico utiliza uma correia para rodar o eixo dos parafusos. Por cima da câmara de trabalho, onde se encontram os rotores, existe uma abertura ou tubo com uma ventoinha para a entrada de ar. A conceção dos parafusos permite a formação de uma secção selada quando os seus lados estão ligados. Esta secção força o ar para dentro dela. Os parafusos dividem o ar para o tubo de exaustão de ar. Para facilitar a rotação dos rotores, estes são lubrificados, fazendo com que o ar descarregado se misture com óleo. A mistura entra na câmara de limpeza através do tubo de desvio. No interior, o ar é agitado devido à força centrífuga, massa, densidade e densidade diferentes. O óleo flui para baixo enquanto as massas de ar sobem. Em seguida, passam por um filtro de óleo, removendo efetivamente a maior parte do óleo. À medida que o gás é comprimido, aquece. O ar no compressor atinge temperaturas de 107-180 graus Celsius, necessitando de arrefecimento. Após a câmara de purificação, o ar é direcionado através de um tubo para o radiador para arrefecimento. O gás comprimido sai através de um bocal. Como o óleo entra em contacto com o ar, também aquece. Após a câmara de limpeza, entra no radiador para arrefecimento. A mistura é posteriormente canalizada de volta para os rotores para reutilização, passando por um filtro de óleo ao longo do caminho. Para permitir a paragem automática, existe um interrutor de pressão nos tubos que pára o motor quando é atingido um valor específico.