O que é o coeficiente de fornecimento de ar de um compressor de parafuso? Fatores que o influenciam e métodos de cálculo do desempenho.

O que é o coeficiente de fornecimento de ar de um compressor de parafuso?

O coeficiente de fornecimento de ar do compressor de parafuso, no campo da engenharia, é frequentemente denominado comoCoeficiente de transmissão de gásOuEficiência volumétricaRefere-se à razão entre o volume de gás efetivamente fornecido pelo compressor e o volume de gás calculado teoricamente. Esse parâmetro é fundamental para avaliar o grau de aproveitamento do volume útil do cilindro do compressor. Quanto maior for o coeficiente de fornecimento de ar, menor serão as perdas por vazamento de gás, as perdas por atrito e o efeito de aquecimento durante a operação do compressor, aproximando‑se assim a capacidade real de trabalho do equipamento do valor projetado em condições ideais.

Principais fatores que influenciam o coeficiente de fornecimento de gás

Na operação prática, o coeficiente de fornecimento de gás é influenciado de forma conjunta por diversos fatores físicos e mecânicos, abrangendo principalmente os seguintes aspectos:

• Vazamento de gásHá folgas entre os rotores do parafuso e entre os rotores e a carcaça. O vazamento de gás do lado de alta pressão para o lado de baixa pressão reduz diretamente a capacidade real de descarga. Com o aumento do tempo de operação do equipamento, o desgaste faz com que as folgas se ampliem, elevando, por conseguinte, a quantidade de vazamento.
• Resistência à inspiração e perda de pressão: O gás apresenta resistência ao escoar pelo filtro de sucção, pela válvula de admissão e pelas tubulações. A redução da pressão de sucção provoca a diminuição da densidade do gás aspirado, o que, por sua vez, reduz a massa efetiva do gás admitido.
• Efeito de aquecimentoDurante o processo de compressão, o calor gerado pelo atrito entre o rotor e a carcaça, bem como o calor produzido pela compressão do gás, são transferidos para o ar fresco aspirado. A expansão térmica do gás provoca um aumento do volume específico, o que reduz o volume efetivo do gás admitido.
• Umidade do gás e condensação: A inalação de ar contendo vapor d’água pode levar à condensação parcial desse vapor em água líquida durante os processos de compressão e resfriamento. A água líquida ocupa um determinado volume e é incompressível, o que afeta indiretamente a quantidade efetiva de gás transportada.

Método de cálculo do desempenho do coeficiente de fornecimento de gás

O cálculo do coeficiente de fornecimento de ar centra-se na obtenção precisa da vazão de exaustão real e da vazão de exaustão teórica. A lógica de cálculo específica é a seguinte:

1. Cálculo da capacidade de deslocamento teórica

A capacidade de descarga teórica é determinada pelas dimensões geométricas do compressor e pela sua velocidade de rotação. No caso dos compressores de parafuso duplo, a capacidade de descarga teórica corresponde ao produto do volume interno entre os dentes do rotor, do número de dentes do rotor e da velocidade de rotação do rotor. Esse valor é geralmente definido pelo fabricante do equipamento durante a fase de projeto e consta na placa de identificação do aparelho.

2. Medição da capacidade de exaustão real

A vazão real de descarga deve ser determinada por meio de instrumentos profissionais de medição de fluxo, diretamente na saída de descarga do compressor. Durante a medição, é necessário converter o volume do gás descarregado nas condições reais de operação para o volume em condições padrão, a fim de garantir a comparabilidade dos dados.

3. Cálculo do coeficiente de fornecimento de gás

Dividindo a capacidade de exaustão real em condições padrão pela capacidade de exaustão teórica, obtém‑se o coeficiente de fornecimento de ar. Esse valor é geralmente expresso em porcentagem. Se o resultado do cálculo for inferior ao esperado, isso indica que podem existir problemas internos, como desgaste, vedação deficiente ou obstrução do sistema de admissão de ar, exigindo uma inspeção e manutenção específicas.

Recomendações de manutenção diária para melhorar o coeficiente de fornecimento de gás

Para manter um elevado coeficiente de fornecimento de gás e prolongar a vida útil do equipamento, a manutenção diária é de extrema importância:

• Substitua regularmente os consumíveis: Substitua pontualmente o elemento filtrante do filtro de sucção, reduzindo a resistência à aspiração; realize a troca periódica do lubrificante e do filtro de óleo, garantindo uma vedação adequada e a eficaz refrigeração entre os vãos do rotor.
• Acompanhar os parâmetros de operaçãoDurante as inspeções diárias, monitore de perto a pressão e a temperatura de descarga, bem como a corrente do motor. Caso seja verificada uma redução na vazão de descarga ou um aumento anormal no consumo de energia, proceda imediatamente à verificação de eventuais vazamentos internos ou falhas nas válvulas.
• Ambiente de operação padronizado: Garanta que a sala do compressor de ar esteja bem ventilada e reduza a temperatura ambiente, de modo a diminuir a temperatura inicial do gás aspirado, aumentar a densidade do gás e, consequentemente, elevar a vazão real de gás.