Como Funciona um Compressor de Ar Parafuso?

Os compressores de ar parafuso são a espinha dorsal das operações industriais modernas, fornecendo energia para desde linhas de montagem em manufatura até a produção farmacêutica. A sua confiabilidade e eficiência energética tornam-nos uma escolha privilegiada por empresas que necessitam de um fornecimento consistente de ar comprimido. Compreender o seu mecanismo de funcionamento não só ajuda na operação ideal, mas também auxilia na seleção do tipo adequado — com injeção de óleo ou isentos de óleo — para aplicações específicas. Vamos analisar o processo e explorar considerações essenciais para utilizadores industriais. O princípio de funcionamento de um compressor de ar parafuso baseia-se no deslocamento positivo de ar através da rotação de rotores interligados. Abaixo, segue uma análise detalhada passo a passo do processo, desde a admissão de ar até à entrega de ar sob alta pressão:

Imagem: Sistema básico de compressor de ar

Passo 1: Admissão de ar

O processo começa quando o motor do compressor aciona o rotor macho, que por sua vez faz girar o rotor fêmea (por meio de engrenamento direto ou engrenagens de sincronização). À medida que os rotores começam a girar, os espaços entre as palhetas dos rotores (conhecidos como "câmaras") se expandem, criando uma zona de baixa pressão na entrada de ar. Essa baixa pressão aspira o ar atmosférico através de um filtro, que remove poeira, sujeira e outros contaminantes para proteger os componentes internos do compressor.

Etapa 2: Compressão

À medida que os rotores continuam a girar, os bolsões de ar são aprisionados entre as palhetas dos rotores e a carcaça do compressor. O design entrelaçado dos rotores reduz gradualmente o volume desses bolsões à medida que se deslocam em direção ao orifício de descarga. Essa redução de volume aumenta a pressão do ar — um processo conhecido como compressão por deslocamento positivo. Em modelos com injeção de óleo, óleo lubrificante é injetado na câmara de compressão nesta fase para resfriar o ar, selar as folgas entre os rotores e reduzir o atrito.

Etapa 3: Separação de Ar e Óleo (Apenas Modelos com Injeção de Óleo)

Para compressores injetados a óleo, a mistura de ar comprimido e óleo é descarregada em um tanque separador. Aqui, a mistura é desacelerada, permitindo que as gotas mais pesadas de óleo sedimentem no fundo do tanque. O ar, então, passa por uma série de filtros (incluindo filtros de coalescência) para remover qualquer névoa de óleo remanescente, garantindo que o ar descarregado atenda aos padrões exigidos de pureza. O óleo separado é resfriado, filtrado e recirculado de volta à câmara de compressão para reutilização.

Passo 4: Resfriamento e Secagem

O ar comprimido gera calor devido à redução de volume (compressão adiabática). Para evitar danos ao compressor e garantir um funcionamento eficiente, o ar comprimido passa por um refrigerador (resfriado a ar ou a água) para reduzir sua temperatura. O resfriamento do ar também diminui seu teor de umidade, já que o ar mais frio pode reter menos vapor de água. Em aplicações que exigem ar seco, equipamentos adicionais de secagem (como secadores por adsorção ou secadores por refrigeração) podem ser instalados a jusante do compressor.

Imagem: Secador de calor por compressão PUFCO

Passo 5: Descarga e Armazenamento

O ar comprimido resfriado, seco e purificado é então descarregado do compressor e armazenado em um tanque de acumulação. O tanque acumulador atua como um amortecedor, suavizando as flutuações de pressão e garantindo um fornecimento constante de ar à aplicação. Ele também permite que qualquer umidade remanescente condense e se deposite no fundo, onde pode ser drenada periodicamente.