Descreve os seguintes tipos de compressores, parafuso, lóbulos, palhetas e centrífugos.
Passo 1
O enunciado pede para descrever quatro tipos de compressores usados em engenharia: o compressor de parafuso, de lóbulos, de palhetas e o centrífugo. O conteúdo está em máquinas fluido– dinâmicas e volumétricas, e vamos precisar entender os princípios de funcionamento, principais componentes, vantagens, desvantagens e aplicações típicas de cada um.
Passo 2
Compressor de parafuso
Este é um compressor volumétrico de deslocamento positivo que usa dois rotores helicoidais (“parafusos”) encaixados em cascata. Conforme os rotores giram, o gás entra na câmara formada entre eles, é aprisionado no espaço que vai diminuindo à medida que se move axialmente e sai com pressão mais alta.
– Princípio: deslocamento positivo em parafusos sincronizados.
– Vantagens: fluxo contínuo, pouco pulsátil, baixo nível de vibração, boa eficiência em altas vazões e pressões moderadas.
– Desvantagens: custo inicial elevado, preservação de folgas estreitas, eficiência cai muito em razão de folgas excessivas por desgaste.
– Aplicações: refrigeração industrial, ar comprimido de fábrica, sistemas de ar condicionado de grande porte.
Este é um compressor volumétrico de deslocamento positivo que usa dois rotores helicoidais (“parafusos”) encaixados em cascata. Conforme os rotores giram, o gás entra na câmara formada entre eles, é aprisionado no espaço que vai diminuindo à medida que se move axialmente e sai com pressão mais alta.
– Princípio: deslocamento positivo em parafusos sincronizados.
– Vantagens: fluxo contínuo, pouco pulsátil, baixo nível de vibração, boa eficiência em altas vazões e pressões moderadas.
– Desvantagens: custo inicial elevado, preservação de folgas estreitas, eficiência cai muito em razão de folgas excessivas por desgaste.
– Aplicações: refrigeração industrial, ar comprimido de fábrica, sistemas de ar condicionado de grande porte.
Passo 3
Compressor de lóbulos
Também é volumétrico e de deslocamento positivo, mas usa dois rotores em formato de lóbulos (como engrenagens de perfil especial) que giram sem se tocar, quase em sincronismo. O gás entra nos espaços abertos entre lóbulos e carcaça, é transportado radialmente e descarregado sob pressão elevada.
– Princípio: captura de volume entre lóbulos e paredes, transporte radial do fluido.
– Vantagens: construção robusta, tolerância a partículas sólidas e líquidos em mistura, baixo cisalhamento do gás, manutenção simples.
– Desvantagens: eficiência volumétrica menor que no parafuso, maiores pulsos de descarga, ruído característico.
– Aplicações: bombear gases agressivos ou com partículas, indústrias químicas, pneumaticamente transportes, processos que tolerem pulsação.
Também é volumétrico e de deslocamento positivo, mas usa dois rotores em formato de lóbulos (como engrenagens de perfil especial) que giram sem se tocar, quase em sincronismo. O gás entra nos espaços abertos entre lóbulos e carcaça, é transportado radialmente e descarregado sob pressão elevada.
– Princípio: captura de volume entre lóbulos e paredes, transporte radial do fluido.
– Vantagens: construção robusta, tolerância a partículas sólidas e líquidos em mistura, baixo cisalhamento do gás, manutenção simples.
– Desvantagens: eficiência volumétrica menor que no parafuso, maiores pulsos de descarga, ruído característico.
– Aplicações: bombear gases agressivos ou com partículas, indústrias químicas, pneumaticamente transportes, processos que tolerem pulsação.
Passo 4
Compressor de palhetas
É um volumétrico de palhetas móveis montadas num rotor excêntrico. O rotor gira deslocado do centro da carcaça, empurrando as palhetas contra o interior do invólucro por força centrífuga. O volume entre palheta e carcaça varia, comprimindo o gás à medida que ele se aproxima da porta de descarga.
– Princípio: palhetas deslizantes que selam cavidades variáveis gerando compressão.
– Vantagens: projeto compacto, arranque com torque baixo, velocidade de rotação moderada, operação silenciosa.
– Desvantagens: desgaste das palhetas, limitação de pressão máxima (normalmente até –
bar), sensível a lubrificação.
– Aplicações: ar condicionado automotivo, compressores de pequeno a médio porte em HVAC e refrigeração doméstica.
É um volumétrico de palhetas móveis montadas num rotor excêntrico. O rotor gira deslocado do centro da carcaça, empurrando as palhetas contra o interior do invólucro por força centrífuga. O volume entre palheta e carcaça varia, comprimindo o gás à medida que ele se aproxima da porta de descarga.
– Princípio: palhetas deslizantes que selam cavidades variáveis gerando compressão.
– Vantagens: projeto compacto, arranque com torque baixo, velocidade de rotação moderada, operação silenciosa.
– Desvantagens: desgaste das palhetas, limitação de pressão máxima (normalmente até
– Aplicações: ar condicionado automotivo, compressores de pequeno a médio porte em HVAC e refrigeração doméstica.
Passo 5
Compressor centrífugo
É uma turbomáquina dinâmica que acelera o gás em um rotor de pás (impulsor) e converte energia cinética em pressão na voluta ou difusor. O fluido entra axialmente, é acelerado radialmente pelas pás girantes e, ao desacelerar na saída, sofre elevação de pressão.
– Princípio: aumento de energia pela rotação e difusão para compressão.
– Vantagens: grande vazão, operação contínua, alta confiabilidade em médias e altas potências, grau de eficiência bom em regime permanente.
– Desvantagens: desempenho muito dependente da rotação e condições de sucção, curva de operação estreita, necessidade de controle de estabilidade (stall, surge).
– Aplicações: refinarias, petroquímicas, geração de energia, ar de processos industriais de grande escala.
É uma turbomáquina dinâmica que acelera o gás em um rotor de pás (impulsor) e converte energia cinética em pressão na voluta ou difusor. O fluido entra axialmente, é acelerado radialmente pelas pás girantes e, ao desacelerar na saída, sofre elevação de pressão.
– Princípio: aumento de energia pela rotação e difusão para compressão.
– Vantagens: grande vazão, operação contínua, alta confiabilidade em médias e altas potências, grau de eficiência bom em regime permanente.
– Desvantagens: desempenho muito dependente da rotação e condições de sucção, curva de operação estreita, necessidade de controle de estabilidade (stall, surge).
– Aplicações: refinarias, petroquímicas, geração de energia, ar de processos industriais de grande escala.
Resposta
Foram descritos os quatro tipos de compressores:
Parafuso – rotores helicoidais em deslocamento positivo, alto fluxo contínuo.
Lóbulos – rotores em perfil de lóbulos, tolerante a contaminantes, maior pulsação.
Palhetas – rotor excêntrico com palhetas móveis, compacto e silencioso, pressão moderada.
Centrífugo – turbomáquina dinâmica, alta vazão, requer controle de operação.