Considerações iniciais ou aproximações
Como estes cálculos serão feitos no campo e são apenas aproximados, não vamos levar em conta a diferença de vazão devido a altitude, umidade relativa e temperatura onde o compressor está operando.
Muitos manômetros veem com a escala em kgf/cm², podemos considerar, para estes cálculos, 1 bar = 1 kgf/cm².
Não vamos considerar nestas contas o volume de ar armazenado na rede pois na maioria dos casos é desprezível em relação ao volume do(s) reservatórios. Mas caso sua rede seja grande, pode adicionar o volume dela ao volume dos reservatórios.
Cálculos ou o que realmente interessa
Quando “retiramos” um volume de ar equivalente ao tamanho do(s) reservatório(s), reduzimos a pressão manométrica em aproximadamente em 1 barg. Por exemplo, num reservatório de 500 litros que está a 8 barg, quando “retiramos” 500 litros de ar no mesmo, o manômetro descerá para 7 barg, e assim por diante.
Para fazer este cálculo temos que trabalhar com um ΔP para a queda de pressão do reservatório de 1 barg. Utilizamos apenas 1 barg pois com a queda de pressão o consumo de ar gerado pelos vazamentos existentes também diminui. Outro motivo é que este ΔP é o mais comum em compressores de parafuso. Para os compressores de pistão, pode-se começar a contar o tempo assim que ele entra em “alívio” após atingir a pressão máxima.
Tendo isto em mente, fica fácil estimar o total de vazamentos em uma instalação. Para isso vamos utilizar a fórmula abaixo:
Q = V / T
Q – Total de vazamentos na rede (litros / segundo)
T – Tempo de duração para a pressão de reservatório diminuir 1 barg (segundos)
V – Volume do(s) reservatório(s) (litros)
Para facilitar o entendimento, vamos ver um exemplo.
Com os equipamentos que geram consumo de ar na empresa desligados e os registros abertos. A rede de ar este ligada a um reservatório de 500 litros e a um compressor que possui um ΔP de 1 barg, ou seja, entra em alívio com 8 barg e em carga com 7 barg. Fazendo a medição, notamos que o compressor fica 40 segundos em alívio até entrar em carga, ou seja, demora 40 segundos para que a pressão no reservatório “caia” de 8 barg para 7 barg (ΔP – 1 barg). Vamos estimar o consumo de ar gerado pelos vazamentos na empresa.
V = 500 l
T = 20 s
Q = 500 / 20 = 25 l / s = 52,95 pcm
Tá, e daí? O que isto significa pra mim?
Para gerar 4 pcm são consumidos aproximadamente 1 hp. No exemplo acima temos um consumo de aproximado de 13 hp somente para os vazamentos existentes na empresa. Se considerarmos um custo de 0,55 R$/kW e uma empresa que roda 8 horas por dia de segunda a sexta, temos um gasto de, aproximadamente:
R$ 5,33 / hora
R$ 42,65 / dia
R$ 853,08 / mês
R$ 10.236,97 / ano
Considerações finais
Vazamentos de ar comprimido em empresas são negligenciados constantemente. Resolver estes vazamentos, normalmente, são baratos em relação ao custo gerado.
Um plano de conscientização deve ser implantado na empresa para que todos entendam o alto custo da geração do ar comprimido e que saibam repostar os vazamentos que forem aparecendo.
Links para aprofundamentos e estudos
Tipos de pressão: pressão absoluta, pressão manométrica, pressão diferencial – https://www.wika.com.br/landingpage_differential_pressure_pt_br.WIKA
Lei dos gases ideal – https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_dos_gases_ideais
Um forte abraço e até o próximo artigo.
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