Compressores.pdf

Compressores
Instalação,
Funcionamento e
Manutenção

Compressores – Instalação, funcionamento e manutenção
© SENAI-SP, 1991
Trabalho elaborado pela Divisão de Material Didático da Diretoria de Tecnologia Educacional do
SENAI-SP.
S47c SENAI-SP. DMD. Compressores – Instalação, funcionamento e
manutenção. Por Ilo da Silva Moreira. São Paulo, 1991.74p. (Programa
de Publicações Técnicas e Didáticas, Série Tecnologia Industrial, 2).
1. Compressores. I.Moreira, Ilo da Silva. II.t. III.s.
621.51
(CDU, IBICT, 1976)
SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Unidade de Gestão Corporativa SP
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CEP 01202-001
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Compressores - Instalação, funcionamento e manutenção
SENAI
Ilo da Silva Moreira
Ilo da Silva Moreira é formado em mecânica geral pelo CFP SENAI-Mercedes-Benz
do Brasil S.A.; é técnico em mecânica, pela Escola SENAI "Roberto Simonsen" (São
Paulo); especializado em comandos hidráulicos e pneumáticos.
Foi por sete anos (1980-1987) instrutor de hidráulica e pneumática na Escola SENAI
"Almirante Tamandaré" (São Bernardo do Campo – SP). Além disso, traz uma
experiência de dez anos na indústria automobilística, onde atuou como mecânico de
manutenção especializado em equipamentos hidráulicos e pneumáticos.
Além de pedagogo, formado pela Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de São
Bernardo do Campo, acumula os cargos de Técnico de Ensino na Administração
Central do SENAI-SP e de Diretor de Cursos da Associação Brasileira de Hidráulica e
Pneumática.

SENAI
Sumário
Prefácio 7
Resumo 9
Introdução 11
Conceitos básicos de Física 13
Propriedades dos gases 19
Leis dos gases perfeitos 21
Tipos de compressores 25
Cálculos de compressores 35
Armazenamento do ar comprimido 39
Regime de trabalho 47
Refrigeração e lubrificação do compressor 51
Cuidados na instalação de compressores 53
Manutenção de compressores 55
Redes de distribuição de ar 61
Preparação do ar comprimido 65
Glossário 71
Respostas dos exercícios 73
Referências bibliográficas 75

SENAI 7
Prefácio
As indústrias têm intensificado os processos automáticos na linha de produção, o que
exigiu o aperfeiçoamento dos compressores e ampliou a demanda de técnicos
especializados em Pneumática. O livro do professor Ilo da Silva Moreira vem atender à
necessidade de quem já atua nesse setor. Além disso, preenche a falta de material
técnico específico da área. É, portanto, um livro destinado a profissionais do mercado
de trabalho, mas que também pode atender a docentes e aos próprios alunos do
ensino profissional.
O autor, Técnico de Ensino do SENAI-SP, é especialista em Pneumática. Há anos vem
acompanhando os processos automáticos de produção industrial nas empresas. Atuou
na manutenção e instalação de compressores, além de ministrar cursos teóricos e
práticos na área da Pneumática.
A obra repassa alguns conceitos da Física, aborda diferentes tipos de compressores e
o regime de trabalho, chegando até a manutenção da máquina. E são esses os
conceitos de que necessitam os que trabalham nesse campo.
Com essa publicação, o SENAI-SP dá continuidade à série Tecnologia Industrial, do
Programa de Publicações Técnicas e Didáticas, que tem por objetivo desenvolver
assuntos de interesse no campo industrial.
Aécio Batista de Souza
Diretor de Tecnologia Educacional do SENAI de São Paulo

SENAI
8

SENAI 9
Resumo
Os compressores são máquinas utilizadas para converter energia mecânica em
energia pneumática.
Esta publicação trata de alguns conceitos básicos de Física necessários ao domínio
dos processos de compressão do ar empregado no acionamento de máquinas e
equipamentos pneumáticos. Trata também do princípio de funcionamento dos
diferentes tipos de compressores e dos aspectos técnicos relacionados à instalação e
à manutenção de unidades compressoras. Destacam-se ainda os tipos de construção
de redes de distribuição de ar comprimido e os processos de preparação desse ar:
resfriamento, secagem, filtragem, regulagem da pressão do ar e sua lubrificação.
Na indústria, a energia pneumática gerada pelos compressores é facilmente convertida
em trabalho, o que aumenta a produção, reduz os custos e facilita a vida do homem.

SENAI
10

SENAI 11
Introdução
Desde os tempos remotos, o homem tem procurado dominar a força do ar, colocá-la a
seu serviço e solucionar, desse modo, inúmeros problemas de transmissão de energia
e ampliação de força.
A pneumática é um dos conhecimentos mais antigos da humanidade. Apesar disso, ela
passou a ser introduzida na produção industrial somente após o ano de 1950, quando
teve início a automatização na indústria.
Atualmente, o mercado industrial sofre uma carência considerável de mecânicos
especializados em instalação, regulagem e manutenção de unidades compressoras de
ar, essenciais na geração da energia pneumática.
Dessa maneira, ao publicar este trabalho, visamos fornecer subsídios aos profissionais
da área de manutenção para que possam desenvolver as técnicas e habilidades
necessárias ao manuseio e à utilização correta das unidades compressoras.
Trataremos, nas páginas seguintes, dos tipos de compressores mais empregados na
indústria, dos princípios de funcionamento e regulagem de cada um. Trataremos
também dos cuidados a serem observados na instalação e na manutenção de seus
componentes.
Para compreender o texto, é preciso que o leitor domine as operações matemáticas
em nível do 1o
grau.

SENAI 13
Conceitos básicos de Física
Antes de estudar os conceitos básicos da Física, apresentamos as tabelas Sistema
Internacional de Unidades e Fatores de conversão de unidades de medida, cujos
dados são necessários à compreensão do conteúdo a ser desenvolvido.
Tabela - Sistema Internacional de Unidades
Grandezas Nome e símbolo
Unidades utilizadas na
indústria
Comprimento metro m metro m
Massa quilograma kg quilograma kg
Tempo segundo s segundo s
Força newton n quilograma-força kgf
Pressão newton por metro
quadrado N/m
2
ou pascal Pa
kg/cm
2
ou kgf/cm
2
ou psi = lbs/pol
2
Velocidade metro por segundo m/s m/s
Área metro quadrado m
2
m
2
Volume metro cúbico m
3
m
3
ou cf = pés
3
Temperatura
termodinâmica
kelvin k k
Intervalo de
temperatura
kelvin k ou
celsius ºC
graus Celsius ou
centígrados
Vazão metro cúbico por
segundo m
3
/s
m
3
/s ou m
3
/min ou 1/min
ou CFM = pés
3
/min
Potência watt W 1CV = 736W
1HP = 746W
Observe como as unidades de medidas podem ser convertidas para uso nos cálculos
de sistemas pneumáticos.

SENAI
14
Tabela - Fatores de conversão de unidades de medida
Multiplicar por p/obter multiplicar por p/obter
Cm 0,3937 polegadas pés 0,3048 metros
cm
3
10
-3
litros pés/min 0,5080 cm/s
pés/min 472 cm
3
/min kg 2,205 libras
m
3
35,31 pés
3
m/mim 1,667 cm/s
Litros 1,0 dm
3
m/min 3,281 pés/min
Cv 736 watt libras 0,4536 kg
cm
3
3,531.10
-5
pés
3 temperatura
(ºC) + 273
1,0
temperatura
absoluta (k)
Pés 0,02832 m
3
kgf 10 newton
kg/cm
2
14,22 ibs/pol
2
= psi newton 0,1 kg
ibs/pol
2
= psi 0,07031 kg/cm
2
polegadas 2,540 cm
m
3
/min 35,31 pés
3
/min galões 3,785 cm
3
O estudo de compressores pressupõe o conhecimento de algumas noções de
pneumática e ar. É preciso conhecer também os princípios básicos da Física como:
força, pressão e temperatura.
Pneumática
A pneumática é a parte da Física que estuda o comportamento dos gases, seus
movimentos e fenômenos.
Ar
O ar atmosférico é uma substância etérea1
, invisível mas que pode ser percebida
pelos sentidos.
Compõe-se de 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outras substâncias como
hidrogênio, vapores de água, monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2),
gases nobres e partículas sólidas em suspensão.
Um dos grandes poluidores do ar atmosférico é o monóxido de carbono, oriundo da
queima dos combustíveis fósseis e seus derivados. O monóxido de carbono em
grandes quantidades na atmosfera pode afetar a camada de ozônio, responsável pela
filtragem dos raios solares. Esses raios, ao incidirem sobre a Terra, fazem a
temperatura da região poluída se elevar, causando o chamado efeito estufa.
1
As palavras grifadas constam do Glossário desse livro.

SENAI 15
O ar comprimido, usado na transmissão de energia, é resultante da mistura de gases e
substâncias que compõem o ar atmosférico, a uma pressão superior à da atmosfera
normal. A essa pressão, o usuário precisa observar certas precauções, para evitar
acidentes, que podem ser fatais. Além disso, as substâncias contidas no ar podem
provocar infecções, em contato com ferimentos expostos.
Embora pareça inofensivo, o ar comprimido deve ser tratado com cautela pois, se por
um lado facilita o trabalho, por outro, pode causar sérios danos.
Força
Força é toda causa capaz de modificar o estado de repouso ou movimento de um
corpo. Para exprimi-la existem várias unidades de medida.
As unidades de medida mais usadas são:
• Unidade métrica: kgf, kp, kg (quilograma força);
• Unidade inglesa: lbf, lb (libra-força)
Essas unidades podem ser relacionadas da seguinte forma:
1lbf = 0,454kgf.
Pressão
Pressão é a principal fonte de energia hidráulica e pneumática. É definida como a
relação entre a componente normal de uma força e a área onde essa força está sendo
aplicada. Ao aplicar uma força sobre uma superfície, essa superfície reage e faz surgir
uma pressão no ponto de contato da força com a superfície (figura seguinte). Isto é
expresso pela seguinte fórmula:
P =
A
F Onde: P = pressão em kgf/cm2
, atm ou bar
F = força em kgf
A = área em cm2
Geração de pressão

SENAI
16
Exemplo
Aplicando uma força de 10 kgf sobre a tampa de um recipiente cheio de ar e sabendo
que a área dessa tampa é de 10cm2
, a pressão gerada será:
P =
A
F
= 2
cm
10
kgf
10
= 1kgf/cm2
≅ 1 atm ≅ 1bar
Portanto, a pressão gerada no recipiente é igual a 1kgf/cm2
ou 1atm ou 1bar.
Principais unidades de pressão
• Unidade métrica = kgf/cm2
, atm, bar;
• Unidade inglesa = lbf/pol2
ou psi.
1bar = 14,7psi (pound square inch) ou
1kgf/cm2
= 14,7lbf/pol2
Para facilitar a inversão da fórmula para o cálculo de área ou de força, pode-se usar a
regra do triângulo exposta a seguir.
Na regra do triângulo, a linha horizontal a significa uma divisão, enquanto a linha
vertical b representa uma multiplicação.

SENAI 17
Temperatura
Temperatura é a quantidade de energia calorífica em trânsito. A temperatura indica a
intensidade de calor.
Unidades de medida usadas:
• Unidade métrica oficial:
k = kelvin
• Outras unidades:
ºC = grau Celsius ou centígrado
ºF = grau Farenheit
ºR – grau Reamur
0ºC = 273k e
5
C
=
4
R
=
9
32
-
F

SENAI
18

SENAI 19
Propriedades dos gases
Como qualquer substância, os gases têm certas propriedades específicas. Essas
propriedades são a compressibilidade, a elasticidade, a expansibilidade e a
difusibilidade.
Compressibilidade
É a propriedade que o gás tem de permitir a redução do seu volume sob a ação de
uma força exterior.
Elasticidade
É a propriedade que permite ao gás retornar a seu volume primitivo uma vez cessada
a força exterior que o havia comprimido.
Expansibilidade
É a propriedade que o gás tem de ocupar sempre o espaço ou volume total dos
recipientes. A expansibilidade é o inverso da compressibilidade.
Difusibilidade
É a propriedade pela qual um gás ou vapor, posto em contato com o ar, se mistura
intimamente com ele.

SENAI
20

SENAI 21
Leis dos gases perfeitos
Do estudo das propriedades dos gases resultaram algumas leis, que são: Lei de Boyle-
Mariotte, Lei de Charles e Lei de Gay-Lussac.
Lei de Boyle-Mariotte2
Estudando as propriedades dos gases, Boyle e Mariotte chegaram à conclusão de que
a uma temperatura constante um gás ocupa um volume inversamente proporcional à
pressão exercida sobre ele. Ao reduzir o volume de um gás, a pressão aumenta
proporcionalmente, conforme demonstrado no exemplo a seguir.
Exemplo
Se o volume do recipiente for reduzido pela metade, a pressão no seu interior aumenta
o dobro.
Esquematização da Lei de Boyle-Mariotte
Se: P . V = constante
Então: P1 . V1 = P2 . V2
2
Robert Boyle – irlandês (1627-1691).
Edna Mariotte – francês (1620-1684).

SENAI
22
Lei de Charles3
Charles também estudou as propriedades dos gases e chegou à seguinte conclusão:
mantendo um gás a uma pressão constante dentro de um recipiente, aquecendo ou
resfriando esse gás, o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta (k).
Ao aumentar a temperatura do gás, o seu volume cresce proporcionalmente conforme
exemplo demonstrado a seguir.
Exemplo
Se o ar do recipiente for aquecido ao dobro da temperatura inicial, o volume se
expande ao dobro.
Esquematização da Lei de Charles
Se
T
V
= constante então =
1
1
T
V
=
2
2
T
V
Lei de Gay-Lussac4
A partir de determinado volume de gás isolado em um reservatório, Gay-Lussac
concluiu que a pressão exercida pelo gás é diretamente proporcional à temperatura
absoluta (k). Ele notou que, como o volume do gás não pode ser alterado porque o
reservatório é fechado, ao aumentar a temperatura de um gás, sua pressão cresce
proporcionalmente, conforme demonstrado no exemplo a seguir.
3
Jacques Alexandre Charles – francês (1746-1823).
4
Joseph Louis Gay Lussac – francês (1778-1850).

SENAI 23
Exemplo
Se o ar do recipiente fechado for aquecido ao dobro da temperatura, sua pressão
aumenta ao dobro.
Esquematização da Lei de Gay-Lussac
Se
T
P
= constante
então: =
1
1
T
P
=
2
2
T
P
Lei geral dos gases perfeitos
Combinando as leis de Boyle-Mariotte, Charles e de Gay-Lussac, obtemos a Lei geral
dos gases perfeitos.
Logo:
T
P
.
T
V
= constante =
T
V
.
P
Portanto:
1
1
1
T
V
.
P
=
2
2
2
T
V
.
P
onde:
P = pressão em bar
V = volume em m3
T = temperatura em k

SENAI
24
Resolva, agora, alguns exercícios aplicando a Lei dos gases perfeitos. As respostas
encontram-se ao final da publicação.
Exercícios
1. Um reservatório contém 12m3
de ar comprimido a uma pressão de 3bar. Reduzindo
o volume para 8m3
, determinar a pressão final.
V1 = 12m3
P1 = 3bar
V2 = 8m3
P2 = ?
2. Um tanque contém 10m3
de ar comprimido a uma temperatura de 300k.
Aumentando a temperatura para 420K, determinar o volume final.
V1 = 10m3
T1 = 300k
T2 = 420k
V2 = ?
3. Um reservatório contendo ar comprimido a uma pressão de 7bar está a uma
temperatura de 21ºC. Aumentando a pressão para 9bar, determinar a temperatura
final em graus Celsius.
P1 = 7bar
T1 = 21ºC = 294k
P2 = 9bar
T2 = ?
4. Um tanque possui 16m3
de ar comprimido a uma pressão de 4bar e a uma
temperatura de 320k. Reduzindo o volume para 15m3
, a temperatura subiu para
450k. Determinar a pressão final.
V1 = 16m3
P1 = 4bar
T1 = 320k
V2 = 15m3
T2 = 450k
P2 = ?

SENAI 25
Tipos de compressores
Compressor é uma máquina que eleva a pressão de um volume de ar desde a pressão
atmosférica ambiental até a pressão necessária para uso industrial.
Os compressores trabalham segundo dois princípios diferentes: deslocamento positivo
e deslocamento dinâmico.
Compressor de deslocamento positivo
Neste compressor, o ar é admitido em uma câmara de compressão isolada do exterior.
Para fazer a compressão aplica-se a Lei de Boyle-Mariotte: reduzindo o volume de ar
contido na câmara, a pressão desse ar aumenta proporcionalmente.
Existem vários tipos de compressores de deslocamento positivo.
Compressor de pistão ou êmbolo linear
Compressor de êmbolo linear

SENAI
26
Compressor de pistão de simples efeito
Esse tipo de compressor tem apenas uma câmara de compressão por cilindro e opera
somente em uma direção.
Compressor de pistão de simples efeito
Compressor de pistão de duplo efeito
Esse compressor tem duas câmaras de compressão, uma de cada lado do êmbolo e
opera nos dois sentidos de movimento.
Compressor de pistão de duplo efeito

SENAI 27
Compressor de pistão de um estágio
Esse compressor comprime o ar à pressão final em uma única etapa, conseguindo
pressões de até 7bar ou 100psi.
Compressor de pistão de um estágio
Compressor de pistão de simples efeito e um estágio
Compressor de pistões de dois estágios
O compressor de pistões de dois estágios comprime o ar à pressão final em duas
etapas, alcançando pressões de até 12bar ou 175psi. O ar atmosférico é admitido no
cilindro maior de baixa pressão onde é pré-comprimido; depois, passa por um
resfriador intermediário onde o calor gerado pela compressão é parcialmente

SENAI
28
dissipado; em seguida, esse ar pré-comprimido entra no cilindro menor de alta pressão
onde é comprimido à pressão final que, geralmente, alcança 12bar ou 175psi. Depois
de comprimido, o ar é conduzido através de um resfriador secundário e novamente é
esfriado. Finalmente, o ar comprimido é armazenado num reservatório de onde será
distribuído na rede. Os resfriadores intermediários e finais podem ser atuados com ar
ou com água.
Compressor de pistões de dois estágios (simples efeito)
Compressor de pistões de dois estágios (duplo efeito)

SENAI 29
Compressor de pistões industrial, com dois estágios e resfriador intermediário
Compressor de pistões de estágios múltiplos
Trata-se de um compressor que comprime o ar à pressão final em várias etapas. Tem
vários cilindros e resfriadores ligados em série, e é utilizado para pressões de até
17bar ou 250psi.
Esquematização de um compressor de pistões de estágios múltiplos (4 estágios)
Compressor rotativo de parafuso
Esse compressor possui dois parafusos, um de perfil côncavo e outro de perfil
convexo, denominados rotor macho e rotor fêmea, respectivamente. O compressor

SENAI
30
rotativo de parafusos é mais econômico nas capacidades entre 100 e 570m3
/min. Além
disso, é mais silencioso do que o compressor de pistões.
Compressor rotativo de parafuso
Compressor rotativo com dois parafusos
Transporte do ar comprimido nos filetes das roscas dos parafusos

SENAI 31
Compressor rotativo de palhetas (multicelular)
Esse compressor tem um compartimento cilíndrico com aberturas de entrada e saída,
onde gira um rotor alojado excentricamente. O rotor possui pequenos rasgos onde são
montadas as palhetas. Elas são pressionadas contra a carcaça pela ação da força
centrífuga gerada pela rotação do rotor. Devido à excentricidade do rotor em relação
ao compartimento, os espaços aumentam e diminuem entre uma palheta e outra
(células), transportando o ar da entrada para a saída. Seu funcionamento contínuo e
uniforme fornece ar comprimido livre de qualquer pulsação.
Compressor rotativo de palhetas
Compressor rotativo tipo ‘roots’ ou compressor de lóbulos (baixa pressão)
Esse compressor consiste em um cárter onde giram dois rotores engrenados entre si;
o ar é transportado da abertura de entrada para a abertura de saída do cárter. Só pode
ser empregado para baixas pressões de trabalho (2bar) e seu nível de ruído é muito
elevado.
Compressor rotativo tipo ‘roots’’

SENAI
32
Compressor de membrana ou diafragma
Esse tipo de compressor pertence ao grupo dos compressores de êmbolo linear.
Mediante uma membrana, o pistão não entra em contato direto com o ar que está
sendo aspirado e comprimido; isso faz com que esse ar fique livre de resíduos do óleo
que lubrifica o pistão e as partes deslizantes do compressor. Esse compressor é o
preferido e o mais empregado na indústria alimentícia, farmacêutica e química.
Compressor de membrana ou diafragma
Compressores de deslocamento dinâmico
Nesses compressores, o ar é acelerado por meio de um rotor animado a alta
velocidade. Através da descarga do ar por um difusor, sua energia cinética é
convertida em pressão estática. Os ventiladores comuns possuem deslocamento
dinâmico; mas, como a pressão de trabalho é extremamente baixa devido a perdas
radiais, eles não são considerados compressores.
Ventilador comum

SENAI 33
Porém, se montarmos um ventilador de forma que sua hélice gire justa dentro de um
tubo, eliminando as perdas radiais, temos então um turbocompressor.
Turbocompressor
Turbocompressor
Os turbocompressores podem ser de um ou de vários estágios, centrífugos (radiais) ou
axiais. Fornecem ar comprimido isento de óleo e são econômicos para capacidade
acima de 500m3
/min ou 17.700pés3
/min a uma pressão de 7bar ou 100psi.
Turbocompressor axial

SENAI
34
Turbocompressor axial com palhetas defletoras

SENAI 35
Cálculos de compressores
Deslocamento
Por deslocamento entende-se o volume “teórico” de ar varrido pelo êmbolo do
compressor de pistão. Representa o volume de ar deslocado pelo pistão, sem
considerar as perdas que ocorrem no ciclo da compressão. O deslocamento é medido
em m3
/min, no sistema métrico, e em pés3
/min, no sistema inglês, lembrando que
1m3
= 35,31pés3
.
Para calcular o deslocamento de ar do compressor, basta multiplicar a área do pistão
de admissão pelo seu curso e, depois, pela rpm do volante do compressor.
A fórmula é:
D = Ap . d . n
onde:
D = deslocamento em m3
/min
Ap = área do pistão em m2
D = curso do pistão em m
n = rpm do compressor
Se Ap =
4
. 2
p
φ
π
e
4
π
= 0,7854
logo Ap = 0,7854 . Ø 2
p
portanto D = 0,7854 . Ø 2
p . d. n
onde:
/min
Øp = diâmetro do pistão em m
D = curso do pistão em m
0,7854 = constante

SENAI
36
Para calcular o deslocamento de ar em compressores de um estágio com vários
pistões, é preciso multiplicar a fórmula D = Ap . d . n, pelo número de pistões do
compressor.
No caso de compressor de pistões de duplo efeito, deve-se multiplicar a fórmula por 2;
isto porque cada pistão opera nos dois sentidos de movimento.
No cálculo do deslocamento de ar de compressores de dois ou mais estágios, levam-
se em consideração apenas os pistões do primeiro estágio com as suas respectivas
dimensões e número de pistões. Assim podemos concluir que:
D = 0,7854 . Ø 2
p . d . n . a
onde:
/min
Øp = diâmetro do pistão em m
d = curso do pistão em m
a = número de pistões do primeiro estágio
0,7854 = constante
Exemplo
Um compressor de pistões de dois estágios e duplo efeito possui três pistões no
primeiro estágio com 100mm de diâmetro e 40mm de curso, cada um. Sabendo que
esse compressor gira a 500rpm, determinar seu deslocamento de ar.
Número de pistões no primeiro estágio = 3 de duplo efeito
Øp = 100mm ou 0,1m
d = 40mm ou 0,04m
n = 500rpm
Se D = 0,7854 . Ø 2
p . d . n . a . 2 ← duplo efeito, então:
D = 0,7854 . 0,12
. 0,04 . 500 . 3 . 2
D = 0,7854 . 0,01 . 0,04 . 500 . 3 . 2
D = 0,7854 . 0,01 . 0,04 . 500 . 6
D = 0,7854 . 0,01 . 0,04 . 3.000
D = 0,7854 . 0,01 . 120
D = 0,7854 . 1,2
D = 0,942m3
/min ou 33,26pés3
/min

SENAI 37
O deslocamento de ar desse compressor será de 0,942m3
/min ou 33,26pés3
/min, se
convertido para o sistema inglês.
Produção efetiva
Entende-se por produção efetiva de um compressor a quantidade “real” de ar
comprimido recalcado no reservatório. Essa produção pode ser obtida por medição
direta através de um rotâmetro. Pode também ser calculada, multiplicando-se o
deslocamento do compressor, calculado no item anterior, pelo rendimento volumétrico.
Vimos que o deslocamento varrido pelo compressor é teórico, pois não se pode prever
as perdas que ocorrem no ciclo da compressão. Portanto, para determinar o volume
real de ar comprimido produzido pelo compressor, basta multiplicar o deslocamento
calculado anteriormente pelo rendimento volumétrico normal.
Desse modo, temos: Q = D . rv
onde:
Q = produção efetiva (verdadeira) em m3
/min
D = deslocamento (teórico) em m3
/min
rv = rendimento volumétrico em %
Rendimento volumétrico
Rendimento volumétrico é a relação entre a produção efetiva e o deslocamento do ar,
em que se prevêem as perdas ocorridas na compressão. O rendimento volumétrico
varia de acordo com o número de estágios e com a pressão de trabalho do
compressor, conforme mostra a tabela seguinte.
Tabela: Rendimento volumétrico
Compressor
1 estágio
Rendimento
Compressor
2 estágios
Rendimento
5bar 0,75 7bar 0,80
7bar 0,70 8,5bar 0,80
8,5bar 0,65 10,5bar 0,80
10,5bar 0,60 12bar 0,80

SENAI
38
Exemplo
Caso o compressor dado no exemplo anterior trabalhasse a uma pressão de 12bar,
como se trata de um compressor de dois estágios, o seu rendimento volumétrico seria
de 80%, segundo a tabela Rendimento volumétrico.
Assim para determinar a vazão real de ar (produção efetiva) do compressor, é preciso
multiplicar o deslocamento (teórico), encontrado no cálculo anterior, por 0,8, já que
esse compressor terá 20% de perdas reais.
Q = D . rv
Q = 0,942 . 0,8
Q = 0,753m3
/min
O compressor do exemplo dado vai produzir, na realidade, 0753m3
de ar comprimido
por minuto. Isto porque foram levadas em conta as perdas ocorridas no ciclo de
compressão.
Exercício
Um compressor de pistões de dois estágios e um pistão para cada estágio está
trabalhando a uma pressão de 10bar. Sabendo que o pistão de admissão tem 120mm
de diâmetro e 70mm de curso e que o volante gira a 710rpm, determinar:
1. Qual é o deslocamento de ar do compressor?
2. Qual é a produção efetiva de ar comprimido?
3. Sabendo que o volante possui 400mm de diâmetro e a polia do motor 80mm de
diâmetro, qual é a rotação do motor elétrico de acionamento do compressor?
Respostas no final da publicação.

SENAI 39
Armazenamento do ar
comprimido
O ar comprimido produzido por compressores de deslocamento positivo deve ser
armazenado em reservatórios ou vasos de pressão.
O reservatório serve para estabilizar a distribuição do ar comprimido. Ele elimina as
oscilações de pressão na rede distribuidora e garante uma reserva de ar quando
houver, momentaneamente, alto consumo. Além disso, a grande superfície interna do
reservatório refrigera parcialmente o ar suplementar, separando, assim, uma parte da
umidade do ar.
Quanto ao dimensionamento, em regra geral, a capacidade do reservatório é calculada
para conter, no mínimo, um décimo da produção efetiva de ar do compressor.
Observe, a seguir, a fórmula para calcular a capacidade de um reservatório.
V =
10
Q
onde:
V = volume do reservatório em m3
Q = produção efetiva em m3
/min
10 = constante
Periodicamente o reservatório deve passar por um teste hidrostático, a fim de
verificar sua resistência à pressão.
Um reservatório bem projetado deve conter:
• Dreno de água;
• Registro para descarga de ar;

SENAI
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• Tampas de inspeção que facilitem a limpeza periódica;
• Registro geral para abertura e fechamento do ar;
• Manômetro para verificar a pressão do ar;
• Termômetro para medir a temperatura do ar;
• Válvula de segurança;
• Válvula de retenção;
• Pressostato para compressores que trabalham em regime intermitente;
• Válvula piloto;
• Válvula de descarga para compressores que trabalham em regime contínuo.
Reservatório de ar comprimido
Dreno de água
O vapor de água no ar comprimido, em contato com a superfície interna fria do
reservatório, se condensa e volta ao estado líquido, acumulando-se no fundo do
tanque. Através do dreno de água, é possível retirar esse condensado do reservatório,
evitando desse modo a redução da capacidade de armazenagem.
Registro para descarga de ar
Trata-se de um registro rosqueado no reservatório. Esse registro, serve para
descarregar o ar comprimido do tanque na atmosfera, quando houver necessidade de
manutenção de algum acessório do reservatório.

SENAI 41
Tampa de inspeção
Normalmente os reservatórios de grande porte possuem uma tampa parafusada na
lateral. Isso possibilita a inspeção e a limpeza periódica do interior do tanque. Antes da
tampa ser retirada, é necessário que o operador descarregue todo o ar comprimido do
reservatório, através da válvula de descarga de ar.
Registro geral
O registro geral é conhecido também como válvula de fechamento. É utilizado quando
se faz necessária a manutenção de algum componente localizado na rede de
distribuição de ar comprimido. Em algumas situações é preciso que o ar já comprimido
não seja totalmente descarregado. Nesse caso, fecha-se o registro geral até que o
defeito da linha de distribuição seja reparado.
Manômetro
Manômetro é um instrumento empregado na Hidráulica e na Pneumática para medir
pressão. O manômetro rosqueado no reservatório serve para medir a pressão do ar
comprimido no seu interior e auxilia na regulagem da válvula de segurança, do
pressostato e da válvula piloto.
Termômetro
O termômetro é utilizado em alguns reservatórios para medir a temperatura do ar
comprimido. Indica quando é necessário instalar um resfriador na saída do ar que
alimenta a rede de distribuição.
Válvula de segurança
A válvula de segurança é um componente de vital importância no reservatório. Ela
evita a explosão do tanque, não permitindo que a pressão do ar comprimido ultrapasse
o limite máximo suportado pela chapa. A válvula de segurança serve ainda para
descarregar o excesso de ar comprimido do reservatório. Isso acontece quando a

SENAI
42
pressão do ar ultrapassa a pressão máxima calibrada na válvula. Ela deve ser
regulada com o auxílio de um manômetro, sempre abaixo da pressão máxima
permitida para o trabalho do compressor e do reservatório de ar comprimido.
Válvula de segurança
Válvula de retenção
A válvula de retenção serve para
evitar que o ar do reservatório
volte ao compressor, quando ele
estiver trabalhando em vazio
(regime contínuo) ou quando ele
parar (regime intermitente). Isso
acontece toda vez que a pressão
do ar comprimido no tanque
atinge o limite máximo de
trabalho. Essa válvula, portanto,
é instalada no pórtico de entrada
de ar do reservatório, ar esse
proveniente do compressor.
Válvula de retenção

SENAI 43
Pressostato
O pressostato é um dispositivo eletropneumático que serve para ligar e desligar o
motor elétrico de acionamento do compressor em períodos sucessivos. Esses
períodos são determinados em função da produção e do consumo de ar
comprimido.
Uma vez regulado, o pressostato trabalha automaticamente. Sua regulagem é
diferencial: máxima e mínima. A regulagem máxima serve para desligar o
compressor quando a pressão máxima for atingida. A regulagem mínima serve para
ligar o compressor quando o consumo de ar provocar uma queda de pressão.
O pressostato, geralmente, é usado em compressores que trabalham em regime
intermitente, quando a potência do motor elétrico de acionamento for inferior a
10cv.
Regime intermitente
Válvula piloto
A válvula piloto determina a pressão máxima de trabalho requerida na rede de
distribuição de ar comprimido. Uma vez atingida essa pressão, previamente regulada,
a válvula piloto permite a passagem do ar que irá pilotar a válvula de descarga do
compressor. Este por sua vez passará a trabalhar em vazio até que a pressão na linha
volte a cair abaixo da regulagem da válvula piloto.

SENAI
44
A válvula piloto é usada em compressores que trabalham em regime contínuo, cujo
motor elétrico de acionamento possui potência superior a 10cv.
Válvula piloto
Válvula de descarga
A válvula de descarga, como o próprio nome diz, serve para descarregar a produção
de ar do compressor. Isto é feito toda vez que a pressão do ar comprimido no
reservatório ultrapassar a pressão de regulagem da válvula piloto. A válvula de
descarga trabalha acionada pela válvula piloto, e ambas são usadas somente quando

SENAI 45
o compressor opera em regime contínuo, com o motor elétrico de acionamento de
potência superior a 10cv.
Regime contínuo
Válvula de descarga

SENAI
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SENAI 47
Regimes de trabalho
Para combinar a produção efetiva do compressor com o consumo de ar comprimido na
linha, é necessária uma regulagem adequada do compressor.
Há três tipos de regulagem: de marcha em vazio, de carga parcial e intermitente.
Regulagem de marcha em vazio
Este tipo de regulagem é usado em compressores que operam em regime contínuo,
isto é, que nunca param. Consiste em descarregar a produção de ar do compressor
sem ter que pará-lo. Isto acontece sempre que a pressão do ar do reservatório atinge a
pressão de regulagem da válvula piloto.
Regulagem de marcha em vazio

SENAI
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Existe ainda a possibilidade de se fazer a regulagem de marcha em vazio mantendo as
válvulas de admissão de ar dos pistões do compressor totalmente abertas, evitando a
compressão.
Marcha em vazio, com travamento aberto da válvula de admissão
Regulagem de carga parcial
A regulagem de carga parcial é pouco utilizada em compressores industriais. Essa
regulagem, também conhecida como progressiva, consiste em ajustar a velocidade do
motor à explosão que aciona o compressor, de acordo com a produção de ar
comprimido que se deseja obter. Se for necessário mais ar, basta acelerar o motor de
acionamento. Quando o compressor possuir mais de um pistão, podemos fazer com
que um ou mais cilindros trabalhem em vazio e outros permaneçam com carga normal.
Regulagem intermitente
A regulagem intermitente é a mais usada em compressores acionados por motores
elétricos, cuja potência não ultrapassa 10cv. Com essa regulagem, o compressor
funciona em dois campos: quando se atinge a pressão máxima, o motor de
acionamento do compressor é desligado; quando a pressão chega ao mínimo, o motor
é ligado automaticamente e o compressor volta a trabalhar. A freqüência de
comutações pode ser regulada num pressostato.

SENAI 49
O reservatório, por sua vez, deve ser dimensionado corretamente para que os
períodos de comando possam ser limitados a uma medida aceitável.
Regulagem intermitente

SENAI
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SENAI 51
Refrigeração e lubrificação
do compressor
Refrigeração
A temperatura do compressor se eleva pelo atrito entre as peças móveis e
principalmente pela compressão do ar (Lei de Gay-Lussac). Esse calor deve ser
dissipado para que a vida útil do compressor não seja reduzida. Conforme o nível de
temperatura no compressor é necessário escoltar a refrigeração mais adequada.
Em compressores pequenos serão suficientes aletas de ventilação para que o calor
seja disssipado. Normalmente os compressores de porte médio são equipados com
ventiladores para dessipar o calor. Porém, em se tratando de uma estação de
compressores de alta potência, a refrigeração mais adequada é a de água circulante
ou de água corrente contínua.
Refrigeração a ar Refrigeração à água

SENAI
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Lubrificação
A lubrificação do compressor tem por finalidade reduzir o atrito entre as peças móveis
em contato, reduzindo o desgaste e esfriando o compressor.
Em compressores de pistão, as partes a serem lubrificadas são: conjunto biela-
manivela e seus respectivos mancais, bronzinas, pinos e camisas dos cilindros.
Há dois tipos de lubrificação: por salpico e forçada. Na lubrificação por salpíco, o
virabrequim, ao girar, faz com que a biela mergulhe no óleo lubrificante armazenado no
cárter do compressor, salpicando óleo nas peças móveis. Na lubrificação forçada, uma
bomba é acionada pelo eixo do compressor e pressuriza óleo lubrificante nas partes
móveis do mesmo.
Em qualquer tipo de lubrificação deve-se usar, no cárter do compressor, óleo
específico para compressores, ou seja, óleo mineral não detergente com inibidores de
oxidação ferrugem e com viscosidade SAE30.
Em compressores com lubrificação forçada usam-se pressostatos de óleo como
dispositivos de segurança. Assim, caso haja queda de pressão de lubrificação, o
pressostato desliga o compressor.
Em compressores com lubrificação por salpico, deve-se verificar o nível de óleo
diariamente, o que é feito através de visores apropriados.

SENAI 53
Cuidados na instalação de
compressores
Na instalação de um compressor, além dos procedimentos relacionados no manual do
fabricante, devem-se considerar também as seguintes precauções:
• O compressor deve ser instalado em local limpo. O ar ambiente deve estar isento
de poeira para que o filtro trabalhe com eficiência;
• O ar ambiente deve ser seco para que a quantidade de água condensada seja
mínima;
• O local deve ser suficientemente ventilado para poder resfriar convenientemente o
compressor e o ar comprimido;
• Se o local de instalação for muito poluído, é possível captar o ar de até 30 metros
de distância, utilizando uma extensão na linha de admissão de ar do compressor;
• O compressor deve ser isolado do piso e colocado sobre uma base em nível num
local de fácil acesso para manutenção;
• O compressor deve ser instalado próximo ao ponto de utilização do ar comprimido,
evitando assim perdas de pressão na linha;
• Deve-se prever na linha um comprimento mínimo para resfriamento, onde for
necessário condensar a umidade;
• Nas tubulações, evitar curvas bruscas, pois isso causa perdas de pressão;
• Deve-se instalar o compressor com o volante voltado para a parede, mantendo-o a
uma distância mínima de 500mm. Isto permite o perfeito resfriamento do
compressor, através da hélice do volante;
• A tensão elétrica da linha de alimentação deve ser compatível com a tensão
especificada no motor elétrico de acionamento do compressor;
• O motor e os componentes elétricos de controle automático devem ser ligados por
técnicos treinados para isso;
• As partes móveis do compressor devem ser lubrificadas antes de serem ligadas.
Verificar também o nível de óleo do cárter;
• O sentido de rotação do eixo do motor deve ser o mesmo que o recomendado para
o volante do compressor;

SENAI
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• No caso de se utilizar mais de um compressor, instalá-los de forma a permitir a
manutenção dos filtros de admissão, dos resfriadores e dos reservatórios de um
compressor, independentemente do funcionamento dos demais;
• Deve-se verificar o alinhamento da polia do motor de acionamento com o volante
do compressor;
• As correias devem trabalhar esticadas de acordo com as recomendações do
manual do fabricante;
• As correias devem ser ajustadas somente quando o compressor estiver desligado;
• Os parafusos de fixação do compressor devem ser chumbados no piso em sapatas
de concreto, respeitando as distâncias recomendadas pelo fabricante.
Instalação de um compressor
200mm altura que vai do piso à base do compressor.

SENAI 55
Manutenção de
compressores
Procedimentos de manutenção
A manutenção preventiva e corretiva de um compressor é tarefa importante na
indústria. Vejamos quais são os procedimentos para essa manutenção.
• Trocar o óleo do cárter do compressor após o primeiro mês de operação. Empregar
óleo mineral de boa qualidade ou, na falta deste, usar óleo SAE 30. As trocas
posteriores poderão ser realizadas trimestralmente, ou de acordo com as
especificações técnicas estabelecidas pelo fabricante.
• Verificar semanalmente o nível do óleo de lubrificação e testar o funcionamento da
válvula de segurança.
• Limpar semanalmente o compressor. O acúmulo de óleo e de sujeira forma uma
camada isolante que prejudica a dissipação normal de calor. Isto, além de
prejudicar a eficiência da máquina, pode danificar o compressor e provocar
incêndios.
• Remover e limpar o filtro de admissão uma vez por mês, ou mais freqüentemente,
dependendo das condições do ambiente. Limpar o elemento filtrante com um jato
de ar comprimido seco e sem óleo, no sentido contrário ao fluxo de passagem do
ar de admissão, isto é, de dentro para fora. Trocar o elemento filtrante pelo menos
três vezes ao ano.
• Drenar o reservatório diariamente e de preferência, pela manhã. O acúmulo de
água no reservatório, além de reduzir sua capacidade, provoca corrosão interna.
• Verificar periodicamente se há vazamentos nas juntas, válvulas, conexões e
tubulações , o que evita perdas de ar.
• Verificar as juntas do cárter, para evitar perdas de óleo lubrificante.
• Observar periodicamente a fixação das serpentinas resfriadoras, para evitar que,
trabalhando soltas, sejam quebradas pela vibração.

SENAI
56
• Verificar temporariamente a tensão das correias. Se não forem esticadas
corretamente ou tiverem comprimentos diferentes, poderão provocar vibrações
prejudiciais ao equipamento.
Defeitos em compressores e possíveis causas
Temperatura elevada
Na compressão, o ar é aquecido e provoca um ligeiro aquecimento no compressor.
Porém, quando for constatada uma temperatura exageradamente alta no conjunto
compressor, isso pode ser causado por:
• Falta de óleo no cárter;
• Travamento ou sujeira nas válvulas de admissão ou recalque;
• Falta de ventilação;
• Sujeira ou excesso de tinta nos cabeçotes e cilindros do compressor;
• Viscosidade excessiva do óleo do cárter, fora das especificações do fabricante;
• Sujeira no filtro de ar da admissão causando entupimento.
Barulho excessivo
Ao ser notado barulho excessivo, como batidas anormais no conjunto compressor,
observar com atenção se isto está sendo provocado por:
• Pistão ou cilindro carbonizados, isto é, com crostas de carvão;
• Desgaste ou folga excessiva nos pinos e bronzinas do conjunto biela-pistão;
• Folga nos mancais principais ou nas buchas do eixo de manivelas (virabrequim);
• Assentos das válvulas de admissão e recalque defeituosos provocando vibrações;
• Volante de acionamento solto;
• Rolamentos do compressor ou do motor elétrico de acionamento, danificados.
Irregularidade no regime de trabalho
Em compressores que trabalham em regime intermitente, é preciso observar se os
períodos de funcionamento são muito longos e as paradas muito rápidas. Esta
irregularidade poderá ser causada por:
• Entupimento do filtro de ar de admissão;
• Excesso de tinta ou sujeira depositada sobre os cilindros;
• Vazamento de ar na rede de distribuição;
• Travamento, defeito ou sujeira no assento das válvulas;
• Excesso de água acumulada no reservatório de ar reduzindo sua capacidade de
armazenamento;
• Regulagem incorreta ou vazamento de ar no diafragma do pressostato;
• Rotação incorreta do motor elétrico de acionamento ou correias patinando;

SENAI 57
• Dimensionamento inadequado (muito pequeno) do reservatório de ar comprimido;
• Consumo de ar acima do normal devido a ampliações não previstas na época da
instalação do compressor.
Consumo excessivo de óleo lubrificante
Quando o compressor apresenta consumo excessivo de óleo lubrificante, o problema
pode ser causado por:
• Sujeira ou entupimento do filtro de ar de admissão;
• Pontos de vazamento de óleo lubrificante;
• Desgastes ou rupturas dos anéis de segmento dos êmbolos dos cilindros;
• Viscosidade do óleo abaixo das especificações do manual de serviço do
compressor;
• Conjunto compressor instalado fora do nível.
Presença de óleo no ar comprimido
A presença de partículas de óleo lubrificante no ar comprimido pode ser acusada por:
• Restrição no filtro de admissão de ar do compressor;
• Excesso de óleo lubrificante no cárter do compressor;
• Baixa viscosidade do óleo lubrificante, fora das especificações do manual de
serviço do compressor.
Desgaste excessivo das correias
O desgaste prematuro das correias de acionamento do compressor pode ser causado
por:
• Polia do motor elétrico de acionamento desalinhada em relação ao volante do
compressor;
• Tensão excessiva ou insuficiente das correias;
• Oscilação da polia do motor ou do volante do compressor devido a desgastes de
chavetas, furos ou virabrequim;
• Deformação dos canais em “V” da polia do motor ou do volante do compressor.
Temperatura elevada do ar comprimido
A alta temperatura do ar comprimido na saída do compressor pode ser provocada por:
• Excesso de tinta ou sujeira acumulada nas serpentinas dos resfriadores;
• Ventilação precária dos resfriadores devido à instalação do compressor muito
próximo à parede;
• Sujeira ou entupimento do filtro de admissão de ar;
• Inversão do sentido de rotação do volante do compressor, provocando uma
ventilação inadequada das serpentinas.

SENAI
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Irregularidade no comando elétrico
Quando os fusíveis se queimam repetidamente ou a chave elétrica de proteção do
motor se desliga com freqüência, isto pode ser causado por:
• Fusíveis dimensionados para uma corrente elétrica menor que a corrente normal
de trabalho do motor;
• Sobrecarga do motor elétrico devido a ajuste incorreto dos rolamentos cônicos do
compressor.
Vista explodida de um compressor
Observe nas figuras a seguir os componentes internos de um compressor de pistões
de simples efeito e dois estágios.
Vista explodida do cárter
Item Descrição Item Descrição Item Descrição
1. parafuso 11. arruela 21. tampa
2. parafuso 12. arruela 22. junta
3. parafuso 13. arruela 23. rolamento de contato
4. parafuso 14. visor angular
5. bujão 15. arruela de segurança 24. rolamento de contato
6. bucha de redução 16. porca angular
7. porca 17. volante 25. aliviador centrífugo
8. conexão reta 18. chaveta 26. junta
9. anilha 19. biela completa 27. junta
10. porca 20. salpico 28. tubo de respiro

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Item Descrição Item Descrição Item Descrição
29. pino 38. rolamento esférico 47. válvula aliviadora
30. tampa 39. rolamento esférico 48. caixa de rolamentos
31. pino 40. contrapasso 49. cárter
32. válvula 41. tampa 50. caixa de rolamentos
33. mola 42. calço 51. caixa de rolamentos
34. porca 43. calço 52. retentor
35. parafuso 44. calço 53. junta do visor
36. bujão 45. virabrequim
37. junta 46. corpo
Especificações técnicas
Diâmetro do pistão Bp 120mm (4 ¼ ”)
Diâmetro AP 63,5mm (2 ½ ”)
Curso 69,8mm (2 ¾ ”)
Cilindrada 791cm3
Deslocamento a 710rpm 34m3
/h (20ft3
/min)
Máximo rpm a 7kgf/cm2
850
Máximo rpm a 12,3kgf/cm2
710
Mínimo rpm 500
Velocidade linear m/seg rpm . 0,00233
Diâmetro primitivo do volante 428,4mm
Óleo
Tipo não detergente com inibidores de
oxidação e ferrugem
Viscosidade ISO vg 100 (sae 30)
Capacidade do cárter 1,4 litros
Dimensões
Comprimento 660mm
Largura 550/mm
Altura 660mm
Peso
Líquido 87kg
Bruto 101kg

SENAI
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Vista explodida do cilindro, aliviador centrífugo e filtro de ar

SENAI 61
Redes de distribuição de ar
As redes de distribuição de ar comprimido requerem manutenção regular. Por isso,
essas redes não devem ser montadas dentro de paredes, de cavidades estreitas ou
subterrâneas. Nesses casos, pequenos vazamentos levariam a consideráveis perdas,
além da dificuldade de localizá-los.
A seguir apresentamos os três tipos principais de redes de distribuição.
Rede de distribuição em circuito aberto
Utiliza-se este tipo de rede somente em oficinas pequenas, pois a pressão de
alimentação do ar comprimido é proporcional à distância do compressor. Noutras
palavras, à medida que a distância aumenta, do ponto de utilização do ar para o
compressor, a pressão do ar diminui.
Circuito aberto

SENAI
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Rede de distribuição em circuito fechado
Neste tipo de rede, conhecida também como rede de distribuição em anel, as perdas
de pressão não ocorrem com a mesma intensidade que no circuito aberto. Isto porque,
no ponto da linha mais distante do compressor, o ar flui de ambas as direções. Dessa
forma, o circuito fechado é utilizado preferencialmente em oficinas de médio porte.
Circuito fechado
Rede combinada
A rede combinada consiste em um circuito fechado dividido em setores. Tais setores
podem ser isolados da rede principal através de válvulas de fechamento. Isso facilita a
manutenção de cada setor, sem ter de despressurizar toda a linha. Usa-se a rede
combinada nos pavilhões das grandes indústrias, onde a produção não pode ser
paralisada quando houver necessidade de manutenção em algum trecho da rede de
alimentação de ar comprimido.
Rede combinada

SENAI 63
Seja qual for a rede utilizada, todos os pontos de conexão devem ser extraídos da
parte superior dos tubos de alimentação da linha principal.
Esses tubos da linha principal, em regra, têm uma inclinação de cerca de 1% do seu
comprimento. Nos pontos mais baixos, devem ser montados purgadores automáticos
para a drenagem do condensado água-óleo.
Circuito fechado em anel
Inclinação recomendada na linha principal

SENAI
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Na entrada de alimentação de ar comprimido das máquinas pneumáticas deve ser
instalada uma unidade de conservação, composta por um filtro, um regulador de
pressão com manômetro e um lubrificador.
Unidade de conservação

SENAI 65
Preparação do ar comprimido
Antes de ser distribuído pela rede aos consumidores, o ar comprimido passa por cinco
processos de preparação e tratamento. O ar é esfriado, secado, filtrado, calibrado em
pressão e lubrificado.
Resfriadores ou trocadores de calor
Os compressores reduzem o volume do ar para que a pressão aumente. Como
pressão e temperatura são diferentes proporcionais, o ar atinge temperaturas
excessivamente elevadas.
O ar comprimido a alta temperatura, além de reduzir a eficiência do compressor, pode
ainda causar acidentes ao operador e danificar os componentes pneumáticos.
Em compressores de diversos estágios, normalmente se utilizam resfriadores
intermediários (entre estágios). Dependendo da produção efetiva de ar, esses
resfriadores trabalham sob a atuação do ar ou da água.
Em compressores de um só estágio, o resfriamento do ar é feito logo na saída do
compressor, antes da entrada do ar no reservatório.
Os resfriadores a ar são serpentinas ligadas entre um e outro estágio do compressor.
Essas serpentinas são ventiladas pela hélice do volante do compressor, esfriando
assim o ar comprimido que flui dentro delas.
Item Descrição
1 cotovelo
2 conexão
3 serpentina 1
4 serpentina 2
Serpentinas

SENAI
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Os resfriadores a água são utilizados apenas em compressores de grande porte cuja
produção efetiva de ar comprimido é muito elevada.
Secadores
Os secadores servem para retirar a umidade do ar comprimido, esteja ela em estado
líquido ou em forma de vapor.
Após ser comprimido e devidamente resfriado, é preciso remover toda a umidade do
ar. Isto pode ser feito antes ou depois de ser armazenado no reservatório. É importante
salientar, entretanto, que o ar deve ser secado antes de ser distribuído na rede, devido
ao fato de os componentes pneumáticos, em sua maioria, serem metálicos, e,
portanto, sujeitos à corrosão.
Secadores de ar comprimido
O ar comprimido pode ser secado de três maneiras diferentes:
Secagem por absorção
Trata-se de um processo químico que consiste no contato do ar comprimido com o
elemento secador. A água ou vapor, em contato com esse elemento, mistura-se
quimicamente com ele formando um barro que deverá ser removido periodicamente do
absorvedor.
Portanto, o elemento secador deve ser trocado de duas a quatro vezes por ano,
dependendo da umidade relativa do ar da região.

SENAI 67
Secagem por adsorção
A secagem por adsorção é um processo físico em que o ar comprimido entra em
contato com um elemento secador que tem a função de reter a umidade e liberar o ar
seco. Esse elemento, constituído de quase 100% de dióxido de silício (SiO2), é
conhecido no mercado como sílica gel.
Secagem por resfriamento
A secagem por resfriamento é feita diminuindo a temperatura do ar comprimido, para
que a umidade nele contida se condense e passe ao estado líquido. O ar comprimido
quente sai do compressor e entra no secador onde encontra uma serpentina na qual
passa ar frio, gás freon ou água fria. Em contato com a superfície fria da serpentina, a
umidade se condensa, volta ao estado líquido, e é eliminada do secador através de um
dreno automático (purgador). Com isso o ar comprimido entra no secador quente e
úmido e sai frio e seco. Por esse motivo, a secagem por resfriamento é a mais usada
na indústria pois, além de secar, esfria o ar comprimido.
Filtros
Os filtros de ar comprimido servem para reter as partículas líquidas e sólidos contidas
no ar. O filtro deve ser instalado na linha de alimentação de ar, imediatamente antes de
qualquer ferramenta ou máquina pneumática.
Ao entrar no copo do filtro, o ar comprimido é
forçado a um movimento de rotação por meio de
um defletor espiral. Com isso, separam-se as
partículas sólidas e as gotículas de água que,
através da força centrífuga gerada, depositam-se
no fundo do copo. Essas impurezas podem ser
facilmente removidas do copo por meio de um
dreno situado na sua parte inferior. As partículas
e impurezas menores ficam retidas no elemento
filtrante, construído em bronze sinterizado, que
deve ser limpo ou substituído periodicamente.
Esse elemento filtrante possui porosidade que
varia de 30 a 70 microns.
Filtro de ar comprimido com dreno
manual

SENAI
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Reguladoras de pressão
Os reguladores de pressão servem para calibrar a pressão do ar comprimido de
acordo com as necessidades de cada máquina ou ferramenta, independente da
pressão do ar na rede de distribuição. O regulador de pressão é também conhecido
como válvula redutora de pressão, pois reduz uma pressão alta de entrada para uma
pressão baixa de saída. Essa pressão é indicada por um manômetro instalado no
próprio corpo do regulador.
O ar comprimido flui livremente da entrada para a saída do regulador. Quando a
pressão do ar de saída ultrapassa a pressão ajustada numa mola, o ar pressiona o
diafragma para baixo. Isso faz com que o cabeçote superior feche a entrada do ar e,
com isso, a pressão na saída pára de crescer. Se a pressão na saída, por qualquer
razão, for maior que a pressão ajustada na mola, o regulador, além de fechar a entrada
do ar da rede, abre um caminho de escape do ar de saída para a atmosfera. Isso
acontece até que a pressão do ar de saída volte a se equilibrar com a pressão da mola
do regulador.
Regulador de pressão

SENAI 69
Lubrificadores
Os lubrificadores pulverizam óleo lubrificante na massa de ar comprimido. A neblina
óleo-ar lubrifica os componentes e evita a corrosão das partes metálicas de
ferramentas e máquinas pneumáticas. Como os filtros e os reguladores de pressão, os
lubrificadores também fazem parte da unidade de conservação, montada
imediatamente antes da alimentação de ar comprimido para os equipamentos
pneumáticos.
A massa de ar comprimido dentro do lubrificador flui diretamente do pórtico de entrada
para o pórtico de saída. Através de um estrangulamento da passagem do ar, cria-se
um diferencial de pressão que age na superfície do óleo lubrificante. O óleo do copo do
lubrificador sobe por um tubo de elevação, passa controlado por uma válvula-agulha e
atinge a cúpula superior. Na cúpula superior, um bocal nebulizador faz o óleo gotejar
na massa de ar comprimido fluente. Forma-se, assim, a névoa lubrificante que será
transportada pelo ar até os componentes do sistema pneumático.
Lubrificador pneumático

SENAI
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SENAI 71
Glossário
Aletas de ventilação
Palhetas usadas para facilitar a troca de calor do pistão do compressor com o meio
ambiente.
Bocal nebulizador
Componente do lubrificador capaz de pulverizar óleo por meio de gotículas finas.
Bronze sinterizado
Partículas sólidas de bronze aglutinadas por meio de pressão e aquecimento à
temperatura inferior à temperatura de fusão do bronze, mas suficientemente alta para
possibilitar a aderência entre as partículas.
Combustíveis fósseis
São produtos derivados de petróleo, como por exemplo, a gasolina, o plástico, o óleo
mineral, o óleo diesel, querosene e outros.
Comutações
Mudanças de ocorrências.
Diafragma
Membrana de borracha.
Energia cinética
Energia que uma substância ou corpo tem em virtude de sua massa e velocidade.
Gases nobres
Substâncias simples, inertes e que não se combinam. Exemplos: hélio, argônio,
neônio, criptônio, senônio e radônio.

SENAI
72
Névoa lubrificante
Massa de ar comprimido com partículas de óleo lubrificante em suspensão.
Palhetas defletoras
Acessórios que têm a função de dirigir o fluxo do ar.
Pontos de conexão
Tomadas de alimentação de ar comprimido para equipamentos pneumáticos.
Purgadores
Dispositivos automáticos que servem para separar e eliminar o líquido condensado
numa tubulação de ar comprimido, sem interromper o funcionamento da rede e sem
deixar o ar escapar.
Rotâmetro
Instrumento utilizado para medir vazão, isto é, a quantidade de ar comprimido que
passa por um orifício durante certo período do tempo.
Substância etérea
Elemento volátil que se dispersa no espaço.
Temperatura absoluta
Temperatura medida em graus kelvin.
Teste hidrostático
Verificação da capacidade de um recipiente suportar pressão.

SENAI 73
Respostas dos exercícios
Leis dos gases perfeitos
1. P1 . V1 = P2 . V2
3 . 12 = P2 . 8
36 = P2 . 8
P2 =
8
36
P2 = 4,5bar
2.
1
1
T
V
=
2
1
T
V
300
10
=
420
V2
V2 =
300
420
.
10
V2 = 14m3
3.
1
1
T
P
=
2
2
T
P
e 21ºC = 294K
294
7
=
2
T
9
T2 =
7
294
.
9
T2 =
7
646
.
2
T2 = 378k = 105ºC

SENAI
74
4.
1
1
1
T
V
.
P
=
2
2
2
T
V
.
P
320
16
.
4
=
450
15
.
P2
320
64
=
450
15
.
P2
P2 . 15 =
320
450
.
64
P2 . 15 = 90
P2 =
15
90
P2 = 6bar
Cálculos de compressores
1. D = 0,7854 .Ø 2
p . d . n
D = 0,7854 . 0,122
. 0,07 . 710
D = 0,7854 . 0,0144 . 49,7
D = 0,7854 . 0, 7156
D = 0,562m3
/min
2. Q = D. rv
Q = 0,562 . 0,8
Q = 0,449m3
/min
3. Øp . nm = Øv . nv
80 . nm = 400 . 710
nm =
80
710
.
400
nm = 3.550rpm

SENAI 75
Referências bibliográficas
DRESSER INDÚSTRIA E COMÉRCIO. Divisão Wayne. Equipamentos.
Rio de Janeiro: 1987.
SCHARADER BELLOWS. Centro Didático de Automação. Princípios básicos,
produção, distribuição e condicionamento do ar comprimido. São Paulo:
1987
SENAI-DN.DET. Produção de ar. 2a
ed. Rio de Janeiro: 1979
(Módulo Instrucional de introdução à pneumática).
SENAI-SP. Curso de automatização pneumática. Elaborado por T. Bellows.
São Paulo:1972.
________. Produção de ar. Elaborado por Ilo da Silva Moreira. São Paulo:1979
(Comandos pneumáticos).

SENAI
76

Compressores
46.95.01.002-9 Instalação, Funcionamento e Manutenção

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