Fórmula de cálculo da taxa de rotação em vazio do compressor de ar

O que é a taxa de marcha em vazio do compressor de ar?

A taxa de marcha a seco do compressor de ar é geralmente utilizada para medir a proporção de tempo em que o conjunto, embora esteja em funcionamento, não está produzindo ar de forma eficaz ou apresenta uma produção reduzida, fora das condições de operação sob carga. A marcha a seco pode ocorrer em situações como a operação em descarga, o funcionamento em vazio a baixa frequência e o modo de espera com manutenção de pressão; a sua determinação precisa levar em conta o modo de controle do equipamento e os critérios de contabilização adotados no local.

Calcular a taxa de marcha lenta com base no tempo de operação

Fórmula:Taxa de marcha lenta = Tempo de marcha lenta ÷ Tempo total de operação × 100%

Se o tempo total de operação for composto pelo tempo de carregamento e pelo tempo de marcha em vazio, a fórmula também pode ser escrita como:

Taxa de marcha lenta = Tempo de marcha lenta ÷ (Tempo de carga + Tempo de marcha lenta) × 100%

• Tempo de marcha em vazio: tempo durante o período de análise em que o grupo gerador opera a vazio ou em regime de descarga.
• Tempo de carga: o período durante o qual o grupo gerador opera sob carga, dentro do ciclo de medição.
• Tempo total de operação: De acordo com as necessidades de gestão, pode incluir apenas o tempo de carregamento e de marcha lenta, ou ainda estados como espera e purga; porém, a abrangência estatística deve ser mantida uniforme ao longo de todo o período.

Estimativa das perdas por marcha em vazio com base na participação do consumo de energia

Se o foco estiver na perda de energia, é possível calcular ainda mais a parcela do consumo energético em regime de marcha em vazio:

Taxa de consumo energético em vazio = (Potência em vazio × Tempo em vazio) ÷ (Potência sob carga × Tempo sob carga + Potência em vazio × Tempo em vazio) × 100%

Esta fórmula requer a obtenção da potência de carga e da potência em vazio. Os dados de potência podem ser obtidos por meio de medidores de energia, módulos de monitoramento de potência ou registros de operação do equipamento; não é recomendável aplicar diretamente valores empíricos não verificados.

Exemplo de cálculo

Suponha que, durante determinado período estatístico, o tempo de operação com carga do compressor de ar seja de 90 minutos e o tempo de funcionamento em vazio seja de 30 minutos; nesse caso, calculando‑se pelo tempo:

Taxa de rotação em vazio = 30 ÷ (90 + 30) × 100% = 25%

Esse resultado indica que, durante o período de análise, cerca de um quarto do tempo de operação esteve em regime de marcha a seco ou em condição de descarga. Para avaliar o potencial de economia de energia, é necessário considerar também a potência em marcha a seco, as flutuações no consumo de gás e as exigências de pressão do sistema.

Obtenção de dados e considerações importantes

• O período de coleta de dados deve ser representativo, por exemplo, um turno, um dia ou um ciclo completo de produção.
• Deve‑se distinguir o funcionamento em vazio normal do funcionamento em vazio anormal, como os frequentes acionamentos e desligamentos decorrentes de consumo de ar demasiado baixo, ajuste inadequado da pressão ou vazamentos na tubulação.
• O nome do estado de marcha lenta pode variar entre diferentes modelos; deve‑se avaliar com base nas instruções sobre o estado de operação do equipamento.
• Caso várias compressores de ar funcionem em paralelo, recomenda-se calcular separadamente a taxa de marcha vazio de cada unidade e, em seguida, realizar uma análise integrada com base na pressão da tubulação principal e no consumo total de ar.

Direção de otimização em casos de taxa de marcha lenta elevada

• Verifique se a faixa de ajuste da pressão de carga e descarga é demasiado ampla, evitando descargas frequentes.
• Verificar e eliminar vazamentos nas tubulações de ar comprimido, vazamentos internos nas válvulas ou descargas inadequadas nos pontos de consumo.
• Avaliar a diferença entre os períodos de pico e de vazio do consumo de gás e, quando necessário, ajustar o número de unidades em operação ou os horários de funcionamento.
• Verifique se o volume de armazenamento de gás e a estratégia de controle de pressão estão adequados às flutuações do consumo de gás.
• Em cenários de operação com múltiplas unidades geradoras, pode‑se adotar uma estratégia de despacho unificado ou de controle em grupo, reduzindo o tempo de marcha a seco prolongado de cada unidade.