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18/09/2018

Ar Comprimido

Não é novidade a utilização do ar comprimido na indústria. Apesar de haver referência ao seu uso no Velho Testamento, somente em 1776, em uma fábrica inglesa, foi registrado o uso de um compressor para gerar a surpreendente pressão de 1 bar! Após a Revolução Industrial, passou a ser utilizado na produção em escala e, atualmente, desempenha um papel essencial em praticamente todos os ramos fabris. Além de ser uma opção de energia limpa e renovável, as empresas se beneficiam de seu uso como uma alternativa de redução de custos, já que pode complementar e, em alguns processos, até substituir a utilização da energia elétrica.

Esse gás sem cheiro, atóxico e não inflamável acumula energia através da compressão e estocagem em um cilindro apropriado. Isto é, submete-se o ar a um processo mecânico que altera seu volume e pressão. Esse procedimento faz com que a pressão do ar dentro do cilindro seja maior do que a pressão atmosférica e... voilà! Temos a disponibilização de energia pneumática para os mais diversos usos, como acionamento de ferramentas, transporte de materiais, limpeza e manutenção de maquinário, secagem de artigos e uma infinidade de utilizações possíveis. A razão para o ar comprimido ser uma energia acessível reside principalmente no fato de que a matéria prima para sua criação é sempre a atmosfera local ou, em outras palavras, o ar que temos disponível. Por outro lado, a produção fica sujeita a todas as variações atmosféricas e climáticas do ambiente onde é originado. Assim, a composição do ar comprimido irá variar de acordo com o local e o método de compressão utilizado. Os  problemas relacionados à qualidade do ar comprimido estão estreitamente relacionados com essas variações, uma vez que quanto mais limpo e seco ele for, melhor será considerado.  Além disso, algumas aplicações da indústria alimentícia, área médica e odontológica exigem que, além de limpo e seco, o ar seja livre de odores. Controlar a contaminação do ar comprimido não é algo tão trivial, uma vez que o próprio sistema de geração produz partículas originadas em seu conjunto de componentes e materiais, como gotículas de lubrificante e pequenos fragmentos provenientes dos elementos de vedação e da oxidação de parte da estrutura. A utilização na indústria agrava ainda mais esse quadro, pois o ambiente fabril pesado pode conter uma quantia 200 vezes maior de partículas suspensas no ar do que em um centro urbano. Para diminuir esses efeitos é possível utilizar artifícios que reduzirão a presença de tais elementos indesejados. Os filtros de partículas barram os contaminantes sólidos, que

poderiam causar dano à tubulação ou nos circuitos das máquinas onde o ar comprimido é empregado. Já os filtros adsorventes, purificam o ar com mau odor ao captar as moléculas do fluido que ficam aderidas à superfície de carvão ativado Nas aplicações em que a mínima presença de óleo é crítica, a solução pode ser utilizar um compressor isento de óleo.

Este equipamento foi estruturado para funcionar sem que o ar tenha qualquer tipo de contato com o lubrificante, anulando a possibilidade de contaminação. Entretanto há outro fator que pode ser ainda mais traiçoeiro na qualidade do ar comprimido, pois é algo inerente à sua composição: a água condensada. Explico: o ar é um composto de gases e vapor d’água. O vapor d’água está sempre presente no ar atmosférico, em maior ou menor quantidade. Ele fica suspenso no ar e podemos expressar sua abundância através da medida de umidade relativa. Simplificando, a umidade relativa exprime o quanto de água o ar está carregando em relação ao máximo que pode ser admitido. Quando a umidade relativa chega ao seu ponto máximo, isto é, 100%, a água começa a condensar, passando do estado de vapor para seu estado líquido.

Esse fenômeno está diretamente relacionado à temperatura, que chamamos ponto de orvalho. Ou seja, o ponto de orvalho é a temperatura na qual o vapor d’água transforma-se em pequenas gotas (o orvalho!). A compressão do ar inevitavelmente altera a pressão e a temperatura do vapor d’água e, portanto, o ponto orvalho também. E esse é o problema... A água pode condensar dentro da tubulação de ar comprimido, ocasionando a contaminação do ar, danos ao maquinário, bloqueio na tubulação e até alteração no produto final, como irregularidades na textura da pintura de produtos, por exemplo. Para promover a secagem do ar, são utilizados alguns modelos de secadores que atuam, basicamente, resfriando o ar até o ponto de orvalho a fim de que a água condense, seja coletada e eliminada. Entretanto, o primeiro passo para se atingir o melhor resultado nesse processo, é ter um bom controle do sistema. Existem dispositivos que permitem medir e controlar as variações de temperatura, umidade relativa e ponto de orvalho. Eles notificam caso qualquer um dos parâmetros saia dos limites especificados, o que possibilita a ação reparatória em tempo real e, posteriormente, a atuação na prevenção de futuros problemas, pela análise dos registros de dados que foram enviados via rede de comunicação disponível. Com o controle, associado a um método de secagem eficiente e ajustado às características específicas do processo industrial, é possível ter resultados que atinjam requisitos exigentes de produção. Afinal, o ar comprimido, assim como outras técnicas utilizadas há muitos anos, pode sobreviver e ser de grande valia para sanar necessidades básicas da indústria ainda nos dias de hoje.

 

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