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 trecho do nosso Curso 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 geralmente utilizado para fornecer ar em 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 liberado do compressor através do porto de descarga.
Conexão de Transferência
O ar comprimido no pistão de primeiro estágio é transferido para o pistão de segundo estágio via conexão de transferência. A conexão de transferência possui uma superfície sulcada para dissipar calor para o ar circundante, aumentando a eficiência do compressor.
Compressão de 1º Estágio
O ar ambiente é comprimido no primeiro estágio do compressor. O pistão do primeiro estágio é maior em diâmetro do que o do segundo estágio, devido à menor pressão de descarga.
Compressão de 2º Estágio
O ar comprimido do primeiro estágio é transferido para o segundo estágio. O pistão do segundo estágio é menor em diâmetro, pois a pressão de descarga é maior.
Pistão
O compressor de pistão alternativo é um dos designs 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 para vedar o espaço entre o pistão e o cilindro. O pistão se move linearmente dentro do cilindro, aspirando ou descarregando ar.
Válvulas de Sucção
Quando o pistão se afasta das válvulas de sucção e descarga, ele aspira ar para dentro do cilindro, conhecido como 'curso de sucção'. Quando o cilindro está cheio de ar, diz-se que está 'carregado'.
Válvulas 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. Quando a pressão atinge um nível designado, as válvulas de descarga se abrem e o ar comprimido é liberado. As válvulas de descarga são destacadas em vermelho neste modelo.
Visor
Máquinas alternativas (lineares e rotativas) geralmente requerem um sistema de lubrificação para dissipar o calor gerado entre as partes. Compressores de ar são frequentemente lubrificados com óleos sintéticos, minerais ou biodegradáveis. Um visor permite verificar visualmente o nível de óleo para garantir lubrificação adequada. Compressores menores são lubrificados por salpico, enquanto os maiores necessitam de sistemas dedicados. Em aplicações especiais, compressores podem ser 'isentos de óleo'.
Carcaça
A carcaça abriga o eixo excêntrico (semelhante a um virabrequim), pistões e rolamentos. A forma nervurada da carcaça aumenta a área de contato com o ar, melhorando a dissipação de calor e a eficiência do compressor.
Motor
Um motor de indução trifásico é utilizado para girar o eixo excêntrico do compressor. O motor pode ser de acionamento direto 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