Relação entre a pressão de descarga do compressor de ar e o consumo de energia

Relação básica entre a pressão de descarga e o consumo de energia

Quanto maior a pressão de descarga do compressor de ar, maior é o grau de compressão do gás, e, em geral, também aumenta o trabalho de compressão necessário para atingir a mesma vazão de descarga. A pressão de admissão, a temperatura de admissão, o número de estágios de compressão, a eficácia do resfriamento e o modo de controle do equipamento influenciam todos o consumo real de energia; por isso, a relação entre a pressão de descarga e o consumo de energia não é simplesmente linear, mas apresenta, de modo geral, uma tendência de correlação positiva.

Os efeitos do aumento da pressão

• Aumento da taxa de compressão:A diferença entre a pressão de descarga e a pressão de admissão aumenta, exigindo mais energia no processo de compressão.
• Aumento das perdas por vazamento:Uma diferença de pressão elevada pode provocar o refluxo ou a fuga de gás através das folgas, das válvulas e das áreas de vedação, reduzindo a capacidade efetiva de evacuação.
• Aumento da temperatura de exaustão:O aumento do calor de compressão pode afetar a lubrificação, o resfriamento e a carga dos equipamentos de secagem subsequentes.
• Queda na eficiência volumétrica:A fração de expansão do gás de folga aumenta, reduzindo a quantidade efetiva de ar admitido e elevando o consumo específico de energia por unidade de volume de ar.

Efeito das condições de operação sobre o consumo de energia

Em sistemas com grandes variações no consumo de ar, um ajuste excessivamente elevado da pressão de descarga pode provocar acionamentos e desligamentos frequentes ou perdas por estrangulamento. Quando a resistência da rede de tubulações é elevada, os filtros estão entupidos ou a queda de pressão do secador é significativa, o compressor, para atender à pressão na extremidade, geralmente precisa elevar a pressão de descarga, o que aumenta ainda mais o consumo de energia. Por outro lado, quando a demanda de pressão na extremidade é estável e o projeto da rede de tubulações é adequado, o equipamento tende a operar mais facilmente na faixa de eficiência máxima.

Abordagens práticas para reduzir o consumo de energia

• Estabeleça a pressão com base nas reais necessidades do ponto final, evitando o desperdício decorrente de um aumento uniforme da pressão.
• Reduza as vazamentos nas tubulações, verificando principalmente conexões, mangueiras, válvulas e componentes de troca rápida.
• Reduza a perda de carga do sistema e mantenha os filtros, separadores e equipamentos de secagem em condições normais.
• Escolha adequada dos modos de carga, descarga, variação de frequência ou controle conjunto de múltiplos equipamentos, de modo a alinhar a capacidade de fornecimento de ar à demanda.
• Realize a manutenção periódica do filtro de ar, do sistema de refrigeração e dos conjuntos de válvulas, reduzindo as perdas adicionais de energia.

Recomendações de seleção e gestão

Ao avaliar o consumo de energia de um compressor de ar, não é suficiente considerar apenas a pressão nominal de descarga ou a potência do motor; é necessário levar em conta também a potência específica, a vazão real de descarga, a curva de demanda de ar e o modo de controle. No local, é possível registrar as variações de pressão, corrente elétrica, tempo de operação e consumo de ar, analisando as diferenças no consumo energético após o ajuste da pressão de descarga, o que fornece subsídios para a realização de intervenções de eficiência energética.