Numa instalação de ar comprimido temos um reservatório de 4000 litros que alimenta uma rede de distribuição. Considerando o volume total das tubulações desta rede de distribuição verificou-se que seu volume é de 2500 litros. Inicialmente o reservatório e a rede estão despressurizadas e o compressor de
de capacidade é ligado com a válvula de saída do reservatório na condição fechada. Sabendose que o compressor trabalha em modo liga-desliga sendo que o pressostato de controle desliga o compressor na pressão de 7,3barg e religa na pressão de 6,7barg.
a) Em quanto tempo a pressão do reservatório atingirá a pressão de desligamento do compressor?
b) Considerando que não há consumo nem vazamento de ar na rede de distribuição, para quanto cairá a pressão no reservatório ao abrirmos a válvula de saída do reservatório (liberando o ar para a rede de distribuição) com o compressor desligado?
c) Considerando agora que a fábrica tenha um consumo constante de
qual será o tempo que o compressor ficará ligado e desligado no modo de funcionamento liga-desliga pelo pressostato?
d) Para este consumo de
, que volume de reservatório precisaremos para que o motor do compressor não dê mais que 10 partidas por hora?
a) Em quanto tempo a pressão do reservatório atingirá a pressão de desligamento do compressor?
b) Considerando que não há consumo nem vazamento de ar na rede de distribuição, para quanto cairá a pressão no reservatório ao abrirmos a válvula de saída do reservatório (liberando o ar para a rede de distribuição) com o compressor desligado?
c) Considerando agora que a fábrica tenha um consumo constante de
d) Para este consumo de
Passo 1
O enunciado trata de carregar com ar comprimido um reservatório de
,L, que alimenta depois uma tubulação de
,L. O compressor manda
,NL/min (litros normais por minuto) de ar e é controlado por um pressostato que desliga em
,barg e religa em
,barg. Vamos modelar o ar como gás ideal em processo aproximadamente isotérmico, usando o fato de que o volume normal acumulado num recipiente relaciona-se à pressão absoluta por
onde
,bar,
é o volume do reservatório e
o volume de ar introduzido à pressão normal.
Passo 2
Para a parte (a) o compressor enche só o reservatório de
,L, com a válvula de saída fechada. A vazão de
,NL/min gera um aumento de pressão segundo
Queremos
,bar, isto é
,bar.
Passo 3
Resolvendo
Passo 4
Na parte (b) abrimos a válvula ligando o reservatório (a
barg) à tubulação a
barg. Como é um ensaio rápido e isotérmico, o ar se redistribui em
,L mantendo a quantidade de gás. A pressão absoluta final satisfaz
logo a pressão gauge final é
Passo 5
Para (c) há consumo constante de
,NL/min. Quando o compressor está ligado entra
e sai
, ou seja o ganho líquido é
,NL/min. O aumento de pressão absoluta obedece
e queremos subir de
barg (
bar) a
barg (
bar), ou seja
,bar. Logo
Quando o compressor está desligado, sai só o consumo
,NL/min e
Passo 6
Na parte (d) queremos no máximo 10 partidas por hora, ou seja ciclos de liga+desliga com período total de
,min. Num reservatório de volume
genérico, igualamos
Com
,bar,
,
e
, obtemos
Resposta
a)
min
b) barg
c) compressor ligado min e desligado
min por ciclo
d) L
b)
c) compressor ligado
d)