António Santos Engenheiro Mecânico Térmico antoniosantos90@gmail.com
RESUMO Os compressores são o coração de uma instalação frigorífica. Estes fornecem a energia ao fluido para que este possa circular na instalação de forma repetida, garantindo assim a produção de frio desejada. Os alternativos abertos são muito usados em todos os domínios da refrigeração, e são normalmente os primeiros a abordar para quem inicia os estudos/trabalhos nestas matérias. Neste trabalho apresenta-se em 4 pontos os assuntos de interesse, que servem de guia para fazer uma abordagem teórica-prática a estes componentes. Inicia-se com uma descrição genérica, seguindo-se uma abordagem à sua constituição e funcionamento. Nos pontos seguintes apresentam-se os principais parâmetros que descrevem o seu funcionamento e uma forma de seleção das máquinas. Palavras-chave: Compressores, refrigeração, alternativos, frio, industrial.
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artigo científico
Compressores abertos alternativos para instalações de refrigeração
robótica
DESCRIÇÃO Os compressores alternativos abertos são máquinas pertencentes à categoria dos compressores volumétricos, que são caraterizados por terem uma separação física entre o vapor de aspiração e o de descarga. O vapor na entrada, com a pressão mais baixa, ocupa um maior volume no interior do compressor, que vai sendo reduzido ao volume de saída de forma a aumentar a pressão. São também chamados de compressores de deslocamento positivo. Estas máquinas são fabricadas para trabalhar com os fluidos halogenados (exemplo: R134A, R404A, entre outros), com o amoníaco e o dióxido de carbono. As potências de fabrico e gamas de temperaturas de trabalho, em condensação e evaporação, permitem a sua aplicação desde a refrigeração comercial de baixa potência de frio, até à refrigeração industrial de elevadas potências (exemplo: 139 cv).
CONSTITUIÇÃO E FUNCIONAMENTO São formados por pistões circulares que se movem no interior de cilindros, sendo caraterizados em relação à sua construção em quatro aspetos: 1 - relação de movimentos; 2 - número e disposição dos cilindros; 3 - sistema de lubrificação e de arrefecimento; 4 - número de compressões. Na relação de movimentos destaca-se a diferença entre o rotativo da parte elétrico e o alternativo da parte mecânica. Esta transformação de movimentos promove uma vibração que se traduz em perdas, quando comparado com outros compressores apenas rotativos. Estas duas partes encontram-se separadas umas da outra, juntando-se por uma forma direta ou indireta. Na direta o motor elétrico e o compressor têm os eixos na mesma direção, e são juntos por uniões do tipo semielásticas, o que permite uma velocidade de rotação do compressor semelhante à do motor. No caso da junção indireta, o compressor tem uma união feita com uma polia e umas correias, e as velocidades podem ser diferentes, o que permite alterar a potência frigorífica em “jogo”. A relação entre a velocidade do compressor, N1, com a do motor, N2, é determinada pela relação com o diâmetro da polia do compressor, D1, com a do motor, D2. D1 × N1 = D2 × N2
A
B
Figura 2. Formas de união compressor motor. A - indireta, correias; B - direta,
robótica 113, 4.o Trimestre de 2018
uniões. [4]
Figura 1. Compressor alternativo aberto [4].
Esta gama de compressores pode ter de 2 a 16 cilindros, com uma disposição vertical em linha em V, e em W. A lubrificação interna do compressor é feita pelo sistema de salpicos nos compressores mais pequenos, ou por bomba nos sistemas de maior potência. No de salpicos a lubrificação é feita por um chapinhador na biela ou excêntrico que atira o óleo para a parte superior, onde este, por sua vez, vai caindo em gotas para os vários elementos móveis. Na lubrificação por bomba, a circulação do óleo pelas partes móveis do motor, é feita por uma bomba normalmente de engrenagens. O óleo, ao ser aspirado pelo cárter, passa por um filtro onde deixa as impurezas e depois é encaminhado para a bomba que lhe au-