Embora existam muitos fatores que contribuem para o desperdício de dinheiro em sistemas de ar comprimido, a qualidade do ar é uma questão significativa.

Como todos nós da DAMMA estamos comprometidos em fazer com que os sistemas de ar comprimido funcionem no nível mais alto possível, nos preocupamos com a qualidade do seu ar. Por isso, reunimos este guia sobre a qualidade do sistema de ar comprimido. Começaremos identificando causas comuns de baixa qualidade do ar nos sistemas de ar comprimido. A seguir, discutiremos como esses problemas podem influenciar negativamente a aplicação de ar comprimido em sua planta. Por fim, apresentaremos algumas dicas e sugestões para melhorar a qualidade do ar do seu sistema de ar comprimido de maneiras apropriadas para várias operações.

No final, sabemos que o ar comprimido é a melhor maneira de manter a indústria americana funcionando. É por isso que estamos aqui para ajudá-lo a operar seu sistema de ar comprimido com desempenho máximo.

Problemas comuns de qualidade do ar nos sistemas de ar comprimido

Vamos começar com os problemas mais comuns de qualidade do ar que influenciam o desempenho do sistema de ar comprimido. Embora muitos setores trabalhem diretamente com questões de qualidade do ar sem nunca perceber seus efeitos adversos, se você procurar essas preocupações, descobrirá que pode economizar muito em custos de energia e melhorar o desempenho do uso final.

Com isso em mente, aqui estão os problemas mais comuns de qualidade do ar encontrados nos sistemas de ar comprimido.

Partículas:

A palavra “particulado” refere-se a pequenos pedaços de material sólido que podem ser encontrados suspensos no ar, geralmente na forma de poeira. No entanto, embora a poeira possa parecer um problema menor, quando se trata de sistemas de ar comprimido, a presença de partículas pode ter um enorme impacto negativo no desempenho.

Além disso, as partículas muitas vezes passam despercebidas, devido ao seu pequeno tamanho.

Considere estas estatísticas do Ar comprimido . O cabelo humano tem, em média, 50 a 70 mícrons de espessura. A maior partícula que o olho humano pode ver tem cerca de 40 a 50 mícrons de espessura. No entanto, as partículas consideradas “grandes” têm apenas três a cinco mícrons de espessura. Mesmo partículas do tamanho de 0,01 mícrons podem ter um efeito adverso no seu sistema de ar comprimido.

Dependendo do setor em que o sistema de ar comprimido está instalado, o risco de contaminação por partículas é ainda maior. Se um sistema de ar comprimido estiver instalado em uma loja de madeira, por exemplo, a quantidade de serragem sozinha pode ter um efeito enorme na eficiência do ar comprimido. Embora grande parte da poeira maior e visível da serra possa ser facilmente tratada, é a poeira microscópica que pode realmente representar um problema.

A umidade, na forma de umidade, é outra grande preocupação para a qualidade do ar comprimido. Como os compressores de ar produzem ar quente, esse ar pode reter um nível relativamente alto de umidade. No entanto, o ar mais frio não pode manter o mesmo nível de umidade e, assim, à medida que o ar comprimido se afasta do compressor e, assim, esfria, a umidade pode começar a se acumular. Infelizmente, essa condensação pode causar estragos na eficiência do ar comprimido, além de causar maior desgaste no sistema, reduzindo sua vida útil.

Lubrificantes:

Infelizmente, assim como manter o sistema de ar comprimido adequadamente lubrificado é essencial para a manutenção do sistema, a lubrificação excessiva do sistema pode ter o efeito oposto. Embora a lubrificação garanta que o compressor e as ferramentas de uso final estejam funcionando corretamente, reduzindo o desgaste, muita lubrificação, especialmente se o lubrificante for de baixa qualidade, começará a absorver o sistema, reduzindo a eficiência e adicionando contaminantes ao ar comprimido.

Obviamente, os lubrificantes são apenas um fator nos sistemas de ar comprimido que requerem lubrificação. Algumas indústrias, como a produção de alimentos ou farmacêutica, exigem compressão sem lubrificante. No entanto, mesmo os sistemas de compressão sem lubrificante ainda correm o risco de contaminação por partículas e condensação.

Os efeitos negativos da má qualidade do ar

Embora possa parecer um problema menor, a má qualidade do ar é responsável por vários problemas significativos no sistema de ar comprimido, os quais podem resultar em baixo desempenho, menor eficiência energética e mau funcionamento do equipamento.

Para começar, a umidade nos sistemas de ar comprimido pode danificar significativamente o sistema de tubulação. A umidade inevitavelmente leva à ferrugem, o que pode causar a falha de todo o sistema de ar comprimido. No entanto, mesmo a umidade presente no ar também pode prejudicar a eficiência.

As partículas também podem começar a aumentar o desgaste do seu sistema de ar comprimido – especialmente as ferramentas de uso final. Além disso, excesso de partículas pode levar a uma necessidade crescente de lubrificantes, o que poderia resultar em níveis mais altos de contaminação do lubrificante.

Por fim, embora a contaminação por lubrificante possa diminuir a eficiência das ferramentas de uso final e do motor do compressor, é uma preocupação especialmente séria para qualquer indústria ou planta de alimentos que precise criar produtos químicos puros.

Independentemente do contaminante, a baixa qualidade do ar pode colocar pressão adicional no motor do compressor. Os compressores precisam liberar calor, e as linhas danificadas por contaminantes podem prejudicar a capacidade do compressor de ventilar. Esse excesso de calor pode levar à falha do motor.

Também é importante notar que os problemas de qualidade do ar afetam todos os compressores, independentemente da despesa do compressor. Problemas com contaminantes e qualidade do ar são encontrados no ambiente ambiente e não são causados por sistemas de compressores mais antigos ou mais baratos. Portanto, não pense que a novidade ou o preço do seu sistema de compressor significa que você não precisa se preocupar com a qualidade do ar no seu sistema.

Por fim, o custo da má qualidade do ar é muito real, pois o ar de baixa qualidade pode aumentar os custos de energia e, ao mesmo tempo, contribuir para o tempo de inatividade do equipamento, o que diminui a eficiência do trabalhador e paralisa as linhas de fabricação. Mas, além do aumento dos custos de manutenção, a baixa qualidade do ar também é uma das principais causas da diminuição da vida útil do compressor, levando a substituições caras e desnecessárias.

Qualidade do ar específica do setor

Também é importante considerar a aplicação de ar comprimido específica para o seu setor. Enquanto algumas aplicações de ar comprimido têm padrões mais baixos, outras requerem ar de qualidade incrivelmente alta para realizar a operação necessária.

O Departamento de Energia do BRASIL os requisitos de qualidade do ar em quatro níveis de qualidade. Eles são os seguintes:

• Ar da planta : Essas aplicações de ar comprimido representam predominantemente ferramentas e outros equipamentos usados na fabricação industrial.

• Ar do Instrumento : Nessas aplicações, o ar comprimido é usado para operações mais exigentes, como em laboratórios, revestimento em pó e aplicação de tinta industrial.

• Ar de processo : As aplicações de ar comprimido nessa categoria precisam ser muito limpas, pois os contaminantes podem arruinar os produtos produzidos, como alimentos, eletrônicos ou produtos farmacêuticos.

• Respiração do ar : Essas aplicações requerem ar comprimido e respirável, como em hospitais ou em setores que exigem respiração.

Embora todos os setores, mesmo aqueles que se enquadram na categoria “Plant Air”, exijam um certo nível de qualidade do ar para garantir eficiência e funcionalidade do compressor, existem padrões cada vez mais altos para cada nível de aplicações de ar comprimido. Dependendo da categoria de qualidade do ar, pode ser necessário estar preparado para uma abordagem mais rigorosa da qualidade do ar.

Abordando as preocupações com a qualidade do ar

Agora que exploramos as causas e conseqüências da baixa qualidade do ar nos sistemas de ar comprimido, o que você pode fazer para ajudar a melhorar a qualidade do ar do seu sistema? Aqui estão algumas abordagens gerais da qualidade do ar que você deve considerar antes de investir em equipamentos dedicados para filtrar, secar e melhorar o ar em seu sistema de ar comprimido.

Determine seus requisitos de qualidade do ar:

Embora já tenhamos discutido os diversos requisitos de qualidade do ar de várias indústrias, existem requisitos ainda mais diversos, dependentes de aplicações de terminais e recomendações de fábrica para sistemas de compressão individuais.

Comece determinando o que suas ferramentas específicas e o sistema de compressor exigem. Isso será determinado pelas especificações de fábrica, além dos requisitos de pureza para suas aplicações de ar comprimido.

Melhorar a qualidade do ar apenas até o nível necessário é importante. Limpar o ar além do nível tolerável de suas aplicações de terminal é um desperdício e prejudicará seus esforços de eficiência de custos. O equipamento de filtragem e secagem pode ser caro, portanto, você quer ter certeza de que está investindo apenas em um nível de filtragem que permita recuperar os custos a longo prazo.

Além disso, a filtragem e o resfriamento diminuirão a pressão do ar em todo o sistema. Portanto, você precisa determinar a quantidade de filtragem necessária para melhorar a eficiência sem filtrar tanto que acaba sacrificando mais eficiência do que economiza com a limpeza do ar.

Em relação às aplicações de ponto final, você também pode achar que possui uma ampla variedade de requisitos de qualidade do ar em um único sistema de compressão. Se seus requisitos de compressão variarem em um único sistema, existem maneiras de atender às suas abordagens de filtragem e secagem para os vários componentes.

Por fim, embora a má qualidade do ar seja responsável pelo tempo de inatividade do compressor, lembre-se de que mais equipamentos significam que você terá mais oportunidades de mau funcionamento do equipamento. Portanto: não invista em equipamentos que você não precisa.

Tudo o que foi dito, assim como você não deseja limpar demais o ar, o investimento em filtragem é essencial para manter um sistema de compressão de alta qualidade. Embora a limpeza e a secagem excessivas possam ser um desperdício, a limpeza insuficiente é igualmente um desperdício no que diz respeito a investimentos a longo prazo. A chave é encontrar o nível de filtragem adequado às suas necessidades específicas de qualidade do ar.

Agrupe equipamentos com requisitos semelhantes:

Se apenas uma parte do seu equipamento exigir um alto nível de qualidade do ar, considere colocar essas funções de ponto final na mesma área da sua planta, se for prático. Isso permitirá que você aplique medidas de limpeza do ar apenas à parte do seu sistema que exige isso, sem aplicar esse nível de qualidade do ar ao restante da planta. Além disso, se o sistema de ar comprimido for grande o suficiente, o isolamento das partes que requerem filtragem adicional permitirá localizar o equipamento necessário na mesma área, limitando a oportunidade de diminuição da qualidade do ar após o ponto de filtragem.

No entanto, lembre-se de que essa abordagem pode afetar os processos maiores da planta, às vezes adversamente. É por isso que você deseja avaliar os benefícios com os custos. Por exemplo, se o diferencial nos requisitos de qualidade do ar em todo o sistema for pequeno, é improvável que as economias obtidas com o isolamento das medidas de limpeza do ar compensem o custo de alterar os processos da planta. Além disso, se todo o seu sistema for pequeno, o custo de limpar o ar em todo o sistema pode não ser muito maior do que limpar uma porção menor.

Dito isto, considerando que os processos de filtragem e secagem podem diminuir a pressão e aumentar os custos de energia, agrupar sua filtragem é uma ótima maneira de utilizar essas medidas de qualidade do ar sempre que necessário, evitando alguns dos problemas negativos associados ao aumento da limpeza do ar. Se você pode aumentar a qualidade do ar enquanto usa máquinas de aprimoramento menores, isolando as áreas onde são necessárias medidas adicionais, você maximizará a economia de energia enquanto prolonga a vida útil do seu sistema e simultaneamente minimiza os custos operacionais e de investimento.

Métodos específicos para melhorar a qualidade do ar

Depois de determinar suas necessidades específicas de melhoria da qualidade do ar, você precisará investir em máquinas adicionais que levarão a qualidade do ar ao nível necessário. Aqui está uma descrição dos dispositivos mais comuns empregados para melhorar a qualidade do ar nos sistemas de ar comprimido.

Como uma das principais causas de condensação nos sistemas de ar comprimido é o resfriamento do ar quente e comprimido quando exposto à temperatura ambiente circundante, os pós-resfriadores resfriam o ar antes de seguir em direção ao ponto final. Depois de resfriada, a água é removida, deixando o ar comprimido relativamente próximo à temperatura ambiente. O ar comprimido do resfriador, portanto, não causa a formação de condensação na tubulação, levando-a ao ponto final.

Existem duas variedades de pós-refrigeradores. O tipo mais básico é refrigerado a ar. O ar comprimido é passado através de um dispositivo que basicamente se parece com um radiador em um carro. Ao passar pelo resfriador, o ar é soprado através dos tubos, resfriando o ar comprimido no interior.

Também existem pós-resfriados a água que usam água para resfriar o ar comprimido. Embora sejam mais eficientes, eles exigem uma fonte de água que pode não estar disponível em todas as plantas. Além disso, a água utilizada é subsequentemente aquecida, que deve ser descartada – outro processo que complica ainda mais um sistema já complicado.

Muitos sistemas de ar comprimido vêm com pós-refrigeradores já instalados.

Os secadores oferecem outra abordagem para reduzir a condensação nos sistemas de ar comprimido. Eles são mais comuns em sistemas que exigem uma abordagem mais robusta para remover a umidade.

Em vez de simplesmente resfriar o ar comprimido até o nível da temperatura ambiente, os secadores abaixam o ponto de orvalho do ar comprimido, para que a condensação não seja possível.

Primeiro, o ar comprimido é refrigerado. O ar comprimido é então executado através de um filtro que remove a água do ar resfriado. O resultado é um ar seco que pode alterar a temperatura sem condensar. Os secadores típicos baixam o ponto de orvalho para cerca de 38 graus Fahrenheit.

No entanto, você quer ter certeza de que precisa do tipo de secagem fornecido por esses dispositivos e também de que eles sejam dimensionados com precisão para o seu sistema de ar comprimido. Eles consomem muita energia e, portanto, se você estiver secando demais o ar comprimido, estará perdendo dinheiro, em vez de economizá-lo. Portanto: verifique se o nível de secagem que você está empregando corresponde ao que seu sistema de compressão de ar pode tolerar. Não há nada a ganhar com o ar mais seco do que o que o seu sistema exige.

Existem dois tipos de filtragem que podem ser usados para melhorar a qualidade do ar no seu sistema de ar comprimido. O primeiro é projetado para remover partículas. Esses filtros podem ser adaptados ao nível de tolerância do terminal específico ao seu sistema. Não é incomum os filtros removerem partículas pequenas com 0,01 mícrons de espessura. No entanto, lembre-se de que quanto mais robusta a filtragem, mais o filtro influenciará os níveis de pressão do ar. Certifique-se de usar a filtragem necessária para o seu sistema de ar comprimido.

Também existem filtros de óleo projetados para remover contaminantes lubrificantes dos sistemas de ar comprimido. Isso geralmente é incluído em um sistema lubrificado, mas se você achar que precisa de mais filtragem, especialmente se tiver uma operação com baixa tolerância ao lubrificante – como a produção de alimentos -, considere também filtros de óleo adicionais.

Lembre-se: a filtragem só funciona se os filtros forem inspecionados e limpos regularmente, conforme necessário. Este não é um sistema de ajuste e esquecimento, portanto, certifique-se de manter a manutenção regular necessária. Também é importante lembrar que a filtragem é a chave para o ar limpo. Um sistema de compressão de alta qualidade, sem filtragem, não fornecerá ar comprimido limpo. Simultaneamente, um motor de compressão antigo, com vazamento de óleo e ineficiente ainda pode produzir ar limpo se esse ar for filtrado antes de atingir o ponto final. Portanto, não confie em um novo sistema para ser limpo, apenas porque é novo.