Introdução
Este é um modelo 3D de um Compressor de Ar de Pistão.
Funcionamento dos Compressores de Ar de Pistão
O vídeo abaixo é um extrato do nosso Curso de Vídeo de Engenharia Mecânica e Elétrica Explicada.
Anotações do Modelo 3D
Compressor de Ar de Pistão
Este modelo 3D representa um compressor de ar de pistão alternativo. Este tipo de compressor é tipicamente utilizado para fornecer ar para aplicações de serviço, como acionamento pneumático de válvulas e ferramentas manuais pneumáticas.
Filtro de Sucção
O ar ambiente é aspirado para o compressor através do filtro de sucção.
Descarga
O ar comprimido é descarregado do compressor através do porto de descarga.
Conexão de Transferência
O ar comprimido no pistão de primeira etapa é transferido para o pistão de segunda etapa via conexão de transferência. A conexão de transferência possui uma superfície estriada para facilitar a dissipação de calor para o ar circundante, aumentando a eficiência do compressor.
Compressão da 1ª Etapa
O ar ambiente é comprimido no compressor de primeira etapa. O pistão do compressor de primeira etapa é maior em diâmetro do que o da segunda etapa, devido à menor pressão de descarga.
Compressão da 2ª Etapa
O ar comprimido do compressor de primeira etapa é descarregado para o compressor de segunda etapa. O pistão do compressor de segunda etapa é menor em diâmetro, pois sua pressão de descarga é maior.
Pistão
O compressor de pistão alternativo é um dos designs de compressor mais comuns atualmente. Um compressor de ar de pistão geralmente possui entre um a três pistões, cada um instalado dentro de um cilindro. Um pistão consiste em um corpo cilíndrico com anéis de pistão instalados ao redor para vedar o espaço entre o pistão e o cilindro. O pistão se move linearmente dentro do cilindro, aspirando ou descarregando ar.
Válvula de Sucção
Quando o pistão se afasta das válvulas de sucção e descarga, ele aspira ar para dentro do cilindro, no chamado 'curso de sucção'. Quando o cilindro está completamente preenchido, diz-se que está 'carregado'. As válvulas de sucção neste modelo são destacadas em vermelho.
Válvula de Descarga
Após o cilindro estar carregado, o pistão se move em direção às válvulas de sucção e descarga, no 'curso de descarga' ou 'curso de compressão'. À medida que o pistão se move, ele comprime o ar. A uma pressão específica, a válvula de descarga se abre, permitindo a saída do ar comprimido. As válvulas de descarga são destacadas em azul neste modelo.
Visor
Máquinas alternadas geralmente requerem um sistema de lubrificação para dissipar o calor gerado entre as partes móveis. Compressores de ar são geralmente lubrificados com óleo, podendo ser sintético, mineral ou biodegradável. Um visor permite verificar visualmente o nível de óleo para garantir lubrificação adequada. Compressores menores são lubrificados por salpico, enquanto compressores maiores necessitam de sistemas de lubrificação dedicados. Em aplicações especiais, compressores podem ser 'isentos de óleo'.
Carcaça
A carcaça abriga o eixo excêntrico, pistões e rolamentos. Sua forma estriada aumenta a área de contato com o ar, melhorando a dissipação de calor e a eficiência do compressor.
Motor
Um motor de corrente alternada (CA) trifásico é utilizado para girar o eixo excêntrico do compressor. O motor pode ser de ligação direta ou controlado por um inversor de frequência variável (VFD).
Volante
O motor elétrico pode ser conectado ao eixo do compressor diretamente ou por meio de correias e um volante.
Recursos Adicionais
https://www.cp.com/en-in/compressors/expert-corner/blog/piston-air-compressor
https://www.popularmechanics.com/home/how-to/a151/how-air-compressors-work