Válvulas para o compressor – o que é que existem?

Um compressor de ar é um dispositivo que comprime o ar e o fornece a equipamentos pneumáticos à pressão necessária. Estas unidades são essenciais tanto em aplicações domésticas como industriais, servindo como dispositivos autónomos ou integrados em aparelhos eléctricos mais complexos, como aparelhos de ar condicionado ou sistemas de refrigeração. Os componentes básicos de um compressor incluem uma câmara de trabalho e um sistema de válvulas. Como qualquer máquina, os compressores podem sofrer avarias, pelo que é importante compreender a sua construção, os diferentes tipos de válvulas utilizadas e como seleccioná-las ou criá-las. Continue a ler para saber mais sobre estes tópicos.

Variedades e princípio de funcionamento dos mecanismos das válvulas

Atualmente, os dois tipos mais comuns de compressores são os compressores de parafuso e os compressores de pistão. Os compressores de parafuso, como os produzidos pela fábrica da REMEZA na Bielorrússia, são amplamente utilizados em várias indústrias, enquanto os compressores de pistão são utilizados principalmente em residências. Os compressores de pistão podem ser encontrados em garagens (como os compressores SO-7B e Forte VFL-50) e em sistemas de suporte de vida para peixes de aquário (como os compressores Resun), bem como em ferramentas pneumáticas domésticas.

Os compressores de pistão são conhecidos pela sua conceção simples e pelo número relativamente reduzido de peças e conjuntos. Existem vários modelos de compressores de pistão, equipados com válvulas de placa especiais que regulam o processo de sucção e descarga durante o funcionamento. Dependendo do objetivo da unidade de compressão (capacidade, potência e pressão de trabalho), podem ser encontrados três tipos de mecanismos de válvulas:

• Discos – as placas podem ser fabricadas com metal e polímeros de alta qualidade, incluindo os reforçados;
• Anéis – os componentes que os compõem são fabricados com ferro fundido, aço ou metais não ferrosos (a escolha do material depende do tipo de compressor);
• Válvulas de disco – as placas utilizadas para estas válvulas são feitas de materiais poliméricos e são utilizadas em compressores que funcionam com meios contaminados.

Válvulas de entrada e de saída

Os conjuntos de válvulas para entrada e saída são componentes cruciais para o funcionamento do equipamento do compressor.

1. Quando o pistão se desloca para o ponto morto inferior, a válvula de sucção aberta aspira o ar.
2. Ao atingir o ponto morto inferior, o pistão muda de direção. A válvula de aspiração fecha-se e o ar pressurizado na câmara começa a diminuir de volume devido à pressão do pistão.
3. Quando o pistão se aproxima do ponto morto superior, a válvula de descarga abre-se e o ar comprimido a alta pressão começa a fluir para o recipiente.
4. Depois de deslocar o ar da câmara, o pistão começa a mover-se de volta para o ponto morto inferior e o ciclo de funcionamento repete-se.

Válvula de alívio e válvula de alívio

Por conseguinte, o ciclo do recetor é enchido com ar pelo compressor repetidamente até atingir a pressão desejada. Este processo é supervisionado por um regulador de pressão especializado, conhecido como pressóstato, que controla o funcionamento do motor elétrico, ligando-o e desligando-o de acordo com o nível de compressão do ar. Na maioria dos casos, o pressóstato incorpora também uma válvula de descarga de arranque. O pressóstato está ligado entre a saída da cabeça do compressor e a válvula de retenção, que se liga ao coletor e retém o ar comprimido no seu interior.

É de salientar que a válvula de segurança é responsável pela libertação da pressão de ar. A sua principal função é assegurar um arranque suave do compressor e evitar o refluxo de ar comprimido para a câmara de compressão depois de o motor ter sido desligado.

O equipamento pneumático necessário pode ser ligado diretamente ao reservatório de ar. O reservatório de ar também pode ser equipado com diferentes dispositivos, como separadores, filtros e equalizadores de pressão.

Uma válvula unidirecional é um dispositivo que permite que o ar comprimido se desloque em uma única direção. Em termos de estrutura, é construído (ver o esquema) dentro de um invólucro metálico (posição 3) e contém

• A abertura da entrada é bloqueada por um obturador interno (posição 6).
• Uma mola (posição 4) é utilizada para pressionar o anel de borracha (posição 5) contra o assento da porta.
• Existe um encaixe de entrada (posição 7) incluído.
• Para efeitos de reparação ou manutenção, o desconector pode ser desmontado através do obturador (posição 1) com uma junta de vedação em cartão (posição 2).

A válvula de retenção tem um ramo para a ligação ao recetor e um pequeno ramo para a ligação ao pressóstato.

Princípio de funcionamento

O princípio de funcionamento do desconector é o seguinte. O ar comprimido sai do cilindro de pistão através da válvula de saída e entra na válvula de retenção através do encaixe de entrada (posição 8).7). Quando atinge uma determinada pressão, o ar eleva o obturador interior (posição 7) e o obturador interior é bloqueado (posição 8).6) e passa para o tanque de armazenamento do recetor através da cavidade no corpo (posição 4).3). Quando o compressor é desligado, a mola (pos.4) empurra o bujão interior de volta para a posição correcta, impedindo que o ar volte a fluir do recipiente para o cilindro do pistão.

Existem compressores disponíveis no mercado local que possuem válvulas de retorno feitas de três materiais diferentes: alumínio, plástico e latão. No entanto, a válvula de alumínio destaca-se pela sua excecional fiabilidade e durabilidade. Está situada no interior da conduta que liga o cilindro do pistão ao reservatório e pode funcionar eficazmente em condições de alta temperatura (até 200°C). Por outro lado, a válvula de retenção de plástico é encontrada em modelos económicos que funcionam a temperaturas mais baixas. Quanto às válvulas de latão, são amplamente utilizadas e conhecidas pela sua fiabilidade, mantendo as suas características operacionais desde que a temperatura do ar comprimido não exceda os 140°C.

Recomendações para a seleção

Se a válvula de retorno do compressor estiver defeituosa, não é difícil substituí-la por uma válvula semelhante. No entanto, antes de comprar uma nova válvula, é importante considerar cuidadosamente o diâmetro das roscas cortadas nas torneiras do seu corpo. Isto deve-se ao facto de as dimensões da ligação do retorno, do compressor e do recetor poderem variar umas das outras.

Dica! Quando estiver à procura de uma nova válvula de retenção para o compressor, lembre-se de trazer consigo a peça defeituosa. Isto simplificará significativamente o processo de seleção de uma unidade de substituição.

É também necessário ter em conta as especificações técnicas e as condições de funcionamento do compressor, uma vez que nem todas as válvulas são adequadas para utilização com equipamentos de compressão de alta pressão. A utilização de desconectores de plástico também não é aconselhável quando o fluido de trabalho atinge temperaturas elevadas. Em vez disso, recomenda-se a compra de uma unidade com caixa metálica que possa ser instalada na conduta de ar que liga o compressor ao recetor. Além disso, pode ser útil investir num design dobrável, o que permitiria a compra de um kit de reparação no futuro e permitiria ao utilizador reparar quaisquer avarias na válvula de retenção, substituindo as peças defeituosas por componentes comprados.

Fazer uma válvula de retenção com as próprias mãos

Se não for possível comprar uma nova válvula de retenção para substituir a que está a funcionar mal, existe a opção alternativa de a criar utilizando materiais improvisados. Para a construir, necessita dos seguintes elementos

• Um tê com uma rosca interna
• Uma mola
• 2 acoplamentos com uma rosca externa que corresponda ao diâmetro da rosca interna do tee
• Uma esfera com um diâmetro maior do que o tamanho do orifício interior do acoplamento
• Um tampão metálico com uma rosca externa que corresponde à rosca interna do T

Para montar a válvula, siga estes passos: primeiro, aparafuse um dos acoplamentos num dos ramos do T. Em seguida, coloque a esfera no tê do lado oposto do tê e enrosque o tampão, utilizando a mola para exercer pressão sobre a esfera.

Eis algumas sugestões práticas para criar um desconector.

1. Para a esfera, recomenda-se a utilização de uma superfície emborrachada de um rato de computador antigo, uma vez que se ajustará melhor aos bordos do orifício.
2. Um pedaço de tubo normal com o diâmetro adequado pode servir de caixa. No entanto, neste cenário, será necessário efetuar um furo lateral, soldar outro ramo e rosquear todas as extremidades.
3. A mola deve exercer uma certa pressão sobre a esfera e nunca deve estar solta.

Válvula de segurança

A válvula de alívio de pressão serve como medida de emergência para libertar o excesso de pressão e actua como salvaguarda final para o equipamento pneumático ligado ao compressor, evitando danos.

Nota: É fortemente desaconselhado o funcionamento do compressor sem uma válvula de descompressão.

A gama de válvulas de segurança inclui:

• válvula de alívio;
• válvula de alívio.

Embora estas válvulas possam diferir ligeiramente em termos de design, o seu princípio de funcionamento permanece o mesmo que o de uma válvula de segurança.

As válvulas de segurança de mola são normalmente instaladas em compressores que não foram concebidos para ambientes industriais. Essas válvulas permanecem fechadas durante a operação normal do compressor, conforme mostrado no diagrama. Uma mola de tara é utilizada para equilibrar a pressão do ar na placa da válvula, impedindo a abertura da válvula. No caso de um aumento súbito da pressão acima do nível pré-determinado, a força contra a placa da válvula diminui e a válvula abre-se. Isto permite que o excesso de ar seja descarregado e a válvula possa ser rearmada.

É importante notar que, se a válvula de alívio não se rearmar durante um longo período de tempo, o compressor deve ser desligado e a causa do aumento de pressão deve ser resolvida.

Válvula de alívio

A válvula de derivação (ou de transbordo) é responsável por manter a pressão do fluido a um nível específico. Para tal, grandes quantidades de fluido (como ar comprimido, gás ou líquido) são continuamente descarregadas através do ramal existente, em vez de apenas uma vez ou periodicamente, como acontece com uma válvula de segurança. Esta descarga contínua ajuda a manter uma pressão estável no sistema. Estes tipos de válvulas são normalmente utilizados em turbocompressores instalados em motores de automóveis.

Válvula de alívio

Quando parar o compressor, pode utilizar a válvula de alívio para libertar o ar comprimido restante no coletor entre o bloco do pistão e o retorno. O compressor de ar comprimido é um dispositivo de controlo de pressão que permite reduzir a pressão à saída do compressor para igualar a pressão atmosférica. Ter uma válvula de alívio permite-lhe..:

• despressurizar a linha principal quando o compressor é desligado;
• colocar o compressor em capacidade zero quando não há fluxo de fluido;
• facilita a reinicialização do compressor e do equipamento pneumático conectado.

Além disso, a válvula de descarga é utilizada em situações em que não é possível desligar o acionamento mecânico do aparelho pneumático que está ligado. Está posicionado à saída do compressor, mesmo antes do retorno.

Assim, o sistema de válvulas torna-se mais complexo e avançado à medida que o equipamento do compressor se torna mais eficiente e potente. Uma válvula de retenção básica, adequada para utilização num compressor de baixa pressão destinado a fins domésticos, pode ser fabricada manualmente. No entanto, para garantir o bom funcionamento da instalação, é aconselhável adquirir um componente produzido comercialmente.

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