>>> Linha de Ar Comprimido
 
  Linha exclusiva para redes de ar comprimido, uma solução limpa para uma energia limpa.

Os tubos e conexões em PPR (polipropileno copolímero random) são usados e recomendados universalmente para a instalação de redes de ar comprimido.
A partir desta realidade, a TOPFUSIÓN iniciou intensas pesquisas, confirmando as vantagens da
utilização deste plástico de engenharia, para tal finalidade.
A eliminação de vazamentos e de corrosão (ferrugem), entre outras vantagens, faz com que as redes de ar comprimido, sejam cada vez mais realizadas com estes materiais.
Não tendo dúvidas do futuro destas tubulações, a TOPFUSIÓN começou a fabricar os tubos e conexões na cor exigida pela Norma ABNT 6493: azul 2.5 PB 4/10 do sistema Munsell e a desenvolver conexões específicas para este sistema.
Certificada pela Norma ISO 9001, a TOPFUSIÓN, pioneira na fabricação e comercialização do sistema para o segmento no Brasil, continua com aperfeiçoamento constante e novos desenvolvimentos.
Atualmente, dispõe de tubulações e respectivas conexões em diâmetros de 20 a 160 mm, com fabricação 100% nacional.
   
 
   
 
   
 

O sistema de geração e uso desta energia limpa, inicia com uma boa instalação do compressor ou compressores, e com as condições de captação do ar a ser comprimido.
Recomenda-se que o ar seja tomado de uma área externa da sala de compressores e que:

- O diâmetro do duto de sucção seja pelo menos 25% maior que o diâmetro do pistão do compressor;
- Que tenha o menor comprimento e seja o mais reto possível, diminuindo ao máximo mudanças de direção;
- Que tenha uma perda de carga máxima de 0,08 kgf/cm²;
- Velocidade entre 5,0 e 7,0 m/s.
- Que a temperatura de aspiração seja a mínima possível, evitando que a incidência do Sol, interfira na mesma.

É necessário cuidar da limpeza desse ar e, de preferência, utilizar um sistema de filtragem primário para evitar que poeiras entrem no interior dos compressores, diminuindo sua vida útil. Ruas sem calçamento, chaminés, escapes de motores de combustão e caldeiras, por exemplo, são fontes de poluição de grande potencial contaminante.
Deve-se também evitar sua captação nas proximidades das torres de resfriamento, pela umidade das mesmas.
Quanto mais limpo o ar, menor será o custo de tratamento de sua qualidade.
Em geral, o ar comprimido, necessita de um tratamento adequado para evitar que sua má qualidade origine um desgaste prematuro de equipamentos e ferramentas, ou que diminua as interrupções não programadas de manutenção e as consequentes perdas de produtividade. Podemos resumir em três os contaminantes do ar: água, proveniente da umidade relativa do ar; óleo, proveniente do meio ambiente e dos próprios compressores e partículas sólidas (poeiras).

   
  COMPRESSORES
São as máquinas mais importantes do sistema de ar comprimido, e devem ser escolhidos de acordo com as necessidades de aplicação.
As características de cada modelo são muito diferentes, razões pelas quais sua aquisição deve ser acompanhada de orientações de especialistas.
Hoje no país existem excelentes marcas de compressores e uma vasta literatura sobre os mesmos.
São duas as classificações fundamentais para os princípios de trabalho dos compressores: deslocamento positivo e deslocamento dinâmico.
O deslocamento positivo baseia-se fundamentalmente na redução de volume. O ar é admitido em uma câmara isolada do meio exterior, onde seu volume é gradualmente diminuído, processando-se a compressão. Quando certa pressão é atingida, provoca a abertura de válvulas de descarga durante a contínua diminuição do volume da câmara de compressão.
No deslocamento dinâmico a elevação da pressão é obtida por meio de conversão de energia cinética em energia de pressão, durante a passagem do ar através do compressor. O ar admitido é colocado em contato com o rotor laminado dotado de alta velocidade.
Este ar é acelerado, atingindo velocidades elevadas e em consequência os impulsores transmitem energia cinética ao ar.
Posteriormente, seu escoamento é retardado por meio de difusores, obrigando a uma elevação de pressão.
 
 
  RESFRIADOR POSTERIOR OU AFTERCOOLER.
   
 
   
 

O resfriador posterior ou aftercooler é um equipamento que, como seu nome diz, é um resfriador do ar comprimido imediatamente posterior a sua saída do compressor. Este equipamento de grande eficácia pode retirar de 75 a 90% do vapor de água captado pelo compressor da aspiração de ar ambiente, bem como os vapores de óleo, além de diminuir a temperatura do ar resultante do processo de compressão.
O referido compressor nada mais é que um trocador de calor, tendo sua primeira parte formada por feixes de tubos feitos de material com muita condutividade térmica. É obrigado a passar por estes tubos o ar comprimido proveniente do compressor. Pela parte externa dos tubos, há um fluxo de água de refrigeração, passando em sentido oposto ao ar.
Como o caminho do ar é sinuoso, este ar resfriado condensa o vapor de água como água condensada.
A perda de carga de um aftercooler não deve ser superior a 0,2 bar.
Na segunda parte é feita a separação do condensado, com um dreno.
A finalidade de uma boa instalação em um sistema de ar comprimido é suprir os pontos de consumo, com ar de qualidade (de acordo com as necessidades requeridas), nas condições de limpeza do mesmo, seco e com a menor perda de carga.
A presença de água no fluxo de ar comprimido aumenta o desgaste de ferramentas, dificulta o bom funcionamento de válvulas e componentes como no caso de uso em processos de pintura onde comprometem por demais o resultado do trabalho.
Como já mencionado, o ar atmosférico contém grande quantidade de água em forma de vapor. Esta água é definida como umidade relativa do ar e será maior quando maior for a temperatura do mesmo.

   
   
 
SECADORES
 
  O secador é instalado entre o pré e pós-filtro, como mostrado no esquema da Norma Internacional ISO 8573, e tem por finalidade a eliminação da água.
Ponto de orvalho é a temperatura na qual o vapor começa a condensar.
Um secador deverá fornecer o ar comprimido a ponto de orvalho especificado pelo usuário.
Quando a necessidade do ponto de orvalho girar em torno dos +3°C poderá ser utilizado um secador de ar por refrigeração.
Se a necessidade for mais rigorosa, exemplo, -40°C, o secador utilizado será de adsorção ou absorção.
Os secadores por refrigeração são os mais utilizados por serem bastante simples. No esquema seguinte mostra-se o princípio de funcionamento deste tipo de equipamento.
   
 
   
   
 
SECADOR POR REFRIGERAÇÃO
  O ar comprimido entra em um trocador de calor ar/ar, onde o ar frio, saliente do secador é aquecido pelo ar entrante, proveniente do compressor. O calor adquirido pelo ar saliente vai evitar o resfriamento por expansão, que poderia causar a formação de gelo, caso fosse lançado a uma baixa temperatura na rede de distribuição, devido à alta velocidade.
O ar entrante, pré-resfriado vai para um resfriador principal, onde um circuito de refrigeração reduz sua temperatura para próximo dos 3°C; neste processo a água contida no ar comprimido condensa-se e é eliminada em um separador através de um dreno. Fecha-se o ciclo com a saída do ar seco e frio através do pré-resfriador.
   
  Os secadores à solução ou sorção são equipamentos que utilizam
matérias que absorvem a umidade, chamados de higroscópicos ou
dessecantes e podem ser de dois tipos: de adsorção ou de absorção.
   
   
 
SECADOR POR ABSORÇÃO
  Secadores de absorção são os que utilizam pastilhas dessecantes que absorvem a umidade e se transformam em dessecantes dissolvidos em água.
Estes dessecantes não são regenerados.
 
   
   
 
SECADOR POR ADSORÇÃO
  Secadores por adsorção são os que utilizam dessecantes que podem ser regenerados com passagem de vapor, ar seco, vácuo ou resistência elétrica.
Os dessecantes podem ser: sílica-gel (forma granulada amorfa de silicato de sódio e ácido sulfúrico), alumia ativada (forma porosa de óxido de alumínio) entre outros. Estes equipamentos possuem duas colunas para reversão, quando uma está sendo utilizada a outra está se regenerando.
 
   
   
 
FILTROS
  Assim como a eliminação da água e do óleo, a eliminação de impurezas é importante na preparação do ar comprimido.
Recomendamos o uso de um filtro na entrada do ar aspirado pelo compressor, além da instalação de um pré-filtro e um pós-filtro antes e depois do secador.
 
  Filtração por coalescência: a coalescência é a aglutinação de pequenas gotículas de condensado (aerossóis), em gotas maiores, até que atinjam uma dimensão e uma massa que, por ação da gravidade, sejam precipitadas para o fundo do filtro e possam ser eliminadas.
Aerossol é qualquer partícula pequena suspensa, geralmente menor de 10 micra, sendo líquida ou sólida.
O processo da coalescência é composto por três etapas:
- Interceptação direta (sólidos);
- Impacto inercial (sólidos e líquidos);
- Difusão (sólidos e líquidos).
   
   
 
RESERVATÓRIO PRESSURIZADO
  O reservatório pressurizado é de grande importância para um sistema de ar comprimido.
Entre as suas principais funções, podemos destacar:
- Armazenar o ar comprimido.
- Resfriar o ar, mais uma etapa onde pode ser eliminado o condensado.
- Compensar as flutuações de pressão em todo o sistema de distribuição.
- Estabilizar o fluxo de ar.
- Controlar as partidas dos compressores.

Por tratar-se de vasos de pressão, os cuidados observados na norma NR 13, do Ministério do Trabalho e as normas de construção PNB 109 da ABNT, devem ser seguidos a risca.
O reservatório deve ser instalado de modo que todos os drenos, conexões e aberturas de inspeção sejam facilmente acessíveis.
Devem também possuir, além de manômetro, uma válvula de segurança, e precisam ser submetidos a testes de pressão hidrostática antes de sua instalação.
O volume do reservatório precisa estar de acordo com o tipo de compressor do sistema. Para compressores de pistão, considera-se 20% da vazão do total do sistema, medido em m3/min.
Para compressores rotativos este valor é de 10%.
 
   
   
 
REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE AR COMPRIMIDO
  Até agora vimos rapidamente à geração e preparação do ar comprimido, até chegar à rede de distribuição.
A rede de distribuição tem por finalidade fornecer aos pontos de consumo, ar comprimido em quantidade e qualidade correta à pressão adequada, ao menor custo possível.
A rede de distribuição, como toda parte do sistema é de vital importância e a TOPFUSION dedica-se à fabricação de tubos e conexões para uma instalação eficiente e econômica.
O sistema para redes de ar comprimido é o mais completo com conexões exclusivas, como curvas em todos os diâmetros que diminuem em 80% as perdas de carga comparadas com joelhos.
Não existe norma para as instalações de redes de ar comprimido, a NR 13 do Ministério do Trabalho, trata dos vasos de O Anexo III esclarece onde deve e onde não deve ser aplicada esta Norma.
Artigo 2 - Esta NR não se aplica aos seguintes equipamentos: dutos e tubulações para condução de fluido.
   
   
 
FORMATO DE REDE
  As redes de ar comprimido são instaladas basicamente em dois formatos, em circuito fechado, formando um anel, ou em formato aberto.
As duas formas de instalação têm suas vantagens e seus inconvenientes.
A instalação em anel fechado mantém mais estável a pressão em toda a rede, quando o consumo aumenta em determinado ponto.
Havendo a necessidade de alimentar um ponto mais isolado, é melhor instalar uma linha única, ou seja, em formato aberto.
 
   
  As redes terão uma inclinação da ordem de 0,5 a 2% no sentido do fluxo, para facilitar o escoamento de água condensada que por ventura tenha ficado na linha.
No ponto mais baixo, devera ser colocado um dreno manual ou eletrônico para purgar este condensado. Em redes abertas com comprimento de tubulações muito extensas, recomenda-se colocar purgadores a cada 20 ou 30 metros.
   
 
   
  A alimentação do ar para a rede pode ser feito pela parte lateral ou inferior da linha. A saída do condensado, também deve ser feita pela parte inferior da tubulação.
A alimentação dos pontos de consumo deverá ser feita sempre pela parte superior da rede, para evitar que o fluxo do ar arraste água do condensado que, por ventura, exista na rede.
Para instalações de pequeno porte, onde não exista um tratamento de maior qualidade (sem secadores), a TOPFUSION desenvolveu um separador de umidade (patente pendente), construído totalmente em material polimérico de longa vida, que por não ter elementos metálicos, não enferruja.
   
 
   
  Como já mencionado, a perda de carga é a perda de energia, o que encarece o custo do ar comprimido.
Sempre teremos perda de carga, seja pelo atrito do ar contra as paredes das tubulações e pelo comprimento da mesma, seja nas mudanças de direção, nas singularidades (curvas, tes, joelhos, uniões, válvulas). Por estas razões, devemos minimizá-las.
A queda de pressão (perda de carga) aceitável, não deve ultrapassar de 0,1 bares desde a instalação do compressor até o ponto de consumo mais distante do mesmo.
A perda de carga é a perda de energia com o consequente aumento de custo, e sempre existirá, mas podemos minimizá-la, levando em conta algumas recomendações:
O sistema com paredes internas muito lisas, ajudam a diminuir as perdas de carga por atrito.
   
 
   
  O diâmetro da tubulação por exemplo, aumentado-se 10% do valor calculado, irá diminuir em 32% a perda de carga.
Nas singularidades (conexões) utilizadas para as mudanças de direção, se colocarmos uma curva no lugar de um joelho, teremos uma perda de carga cinco vezes menor.
O sistema para ar comprimido têm resolvido os principais problemas existentes em redes convencionais.
Os vazamentos nas redes de ar comprimido são a maior causa de desperdício da energia limpa, porém de alto custo.
O custo de um sistema de ar comprimido é afetado diretamente pelo consumo de energia elétrica e representa, ao longo de um período de 10 anos, em 76% do custo global.
A norma permite até 5% da capacidade instalada como valor máximo do vazamento. Porém este valor vai aumentando com o passar do tempo e pode chegar a 30%, o que representa uma conta de energia elétrica muito alta.
As perdas por vazamento não são notadas no dia-a-dia, somente no silêncio de parada de máquinas é que se manifestam.
Para quantificar este problema, daremos um exemplo:
Um furo de 3mm de diâmetro em uma tubulação de ar comprimido que trabalha a 6 bar de pressão, provoca uma perda de energia que equivale a 40 lâmpadas de 100 W acessas de forma contínua. Certamente alguém se espantaria se num dia ensolarado encontrasse essa quantidade de lâmpadas acessas; porém as perdas por vazamentos podem ser muito maiores e não são observadas.
O volume dos vazamentos está relacionado com a pressão de alimentação e, aumenta cada vez mais, na medida em que for necessário aumento da pressão para compensá-lo.

É comum, que com a queda de pressão, devido a vazamentos, a primeira medida a adotar-se seja um ajuste na descarga do compressor para uma pressão mais alta. O aumento de 1 bar na pressão de descarga, representa de 6 a 10% no aumento de potência do motor do compressor, considerando a pressão de 6 a 7 bar. Com isto, aumentamos os vazamentos, as despesas com energia e os custos.
Outro diferencial do sistema com as tubulações metálicas, é a total ausência de ferrugem que mais cedo ou mais tarde forma-se no seu interior, em especial na região das roscas de união entre tubos. Formada pela umidade que sempre vem no fluxo de ar, mesmo que tratado, esta ferrugem origina dois graves problemas nas redes de ar comprimido.
A primeira é que a ferrugem arrastada pelo fluxo de ar irá se depositar em válvulas e outros equipamentos, originando paradas não programadas de manutenção e a consequente perda de produtividade.
A ferrugem também aumenta a rugosidade interna dos tubos, aumentado assim sua perda de carga.
   
 
   
  Originalmente a rugosidade interna das tubulações TOPFUSION é de duas a três vezes menores que a metálica.
A resistência a agentes químicos evita que sejam atacados pelos óleos provenientes dos compressores.
O peso das tubulações TOPFUSION é 30% do equivalente metálico, diminuindo a necessidade de suportes mais resistentes.
A cor azul, de acordo com a norma ABNT 6493, além de economizar na operação e manutenção de pintura, proporciona uma boa estética às instalações de ar comprimido.
A ductibilidade do sistema são outro ponto forte, a seguir é mostrada uma sequência de fotografias de um teste desta propriedade.
   
 
   
   
 
COMO FAZER UMA TERMOFUSÃO
   
  Os tubos e conexões se unem através de termofusão a 260°C, transformando a rede em uma peça única, o que garante a eliminação de vazamentos. Esta operação muito simples de fazer é mostrada, passo a passo, asseguir.
   
 
   
   
 
COMO INSTALAR UMA DERIVAÇÃO
   
 
   
  A Topfusion tem a preocupação de facilitar o trabalho do instalador, sem diminuir a qualidade total da obra.
Em uma rede, a linha principal (linha tronco) e de 50 mm ou maior, as saídas para os pontos de consumo podem ser feitas com uma derivação de rede, como já mostrado. Esta conexão também pode ser utilizada para realizar uma nova saída para um ponto de consumo não previsto, sem necessidade de desmontar a rede.
Quando a linha principal é realizada com tubulações de 40 mm ou menor, as saídas para os pontos de consumo deverão ser feitas com conexões “T” e buchas de redução.
Os registros de esfera, com saídas para termofusão, eliminam a utilização de adaptadores e são de extrema facilidade em casos de manutenção.
Também os registros de esfera mistos, onde uma saída é para termofusão e a outra um flange metálico rosqueado, tornam-se muito úteis para a instalação de equipamentos ou o acoplamento com tubulações metálicas.
Assim como registros, as uniões e uniões mistas facilitam as instalações.
Este sistema apresenta apenas dois inconvenientes, que são facilmente superáveis e, que comparados com as grandes vantagens mostradas, tornam os mesmos pequenos.
   
 
PROTEÇÃO CONTRA RADIAÇÃO SOLAR
   
 

O sistema Topair não devem ser exposto diretamente à luz solar, porque as radiações ultravioletas (UV) quebram as cadeias moleculares, encurtando a vida útil do produto. Se em uma instalação interna as tubulações podem durar mais de 50 anos, este tempo pode reduzir a 6 ou 8 anos se expostos diretamente ao sol.
Qualquer barreira entre os tubos e o sol é suficiente para eliminar o problema: fitas de alumínio, calhas podem ser utilizadas.

Para resolver este problema, a TOPFUSIÓN disponibiliza uma fita protetora que deverá ser usada em situações onde a instalação ficará exposta a luz solar. Esta fita deverá ser enrolada sobre os tubos e conexões, ficando estes totalmente cobertos.

   
 
   
   
 
COMO REALIZAR UMA APLICAÇÃO DE SUPORTE
   
 

O segundo inconveniente, está na característica intrínseca do PPR, a sua flexibilidade (maior que os tubos galvanizados) exigem uma fixação de distâncias menores que as tubulações metálicas.
Na tabela apresentam-se essas distâncias em centímetros, com duas variáveis: diâmetro do tubo e temperatura ambiente, onde as tubulações serão instaladas.
O sistema possui abraçadeiras fixas e deslizantes, presilhas que se termofusionam aos tubos para usar cabos de aço e seu alinhamento.

Quando ocorrer de os vãos serem grandes e não existir a possibilidade de uma fixação de tipo braçadeira, a Topfusion desenvolveu uma presilha que termofusionada ao tubo permite a utilização de dois cabos de aço: um que alinha a tubulação em sentido longitudinal e outro que em forma de pendurais que o alinha no sentido horizontal.
Esta presilha dispõe ainda de duas entradas laterais, para serem guiadas em eletrocalha de 38 x 38 mm (1 1/2” x 1 1/2”).
A distância entre as presilhas deve seguir a indicação da tabela acima.
As presilhas estão disponíveis para tubos de 50 mm ou maiores.

   
 
   
   
 
COMO REALIZAR UMA APLICAÇÃO DE PRESILHA
   
 
   
   
 
INSTALAÇÕES AÉREAS
   
  Para as instalações aéreas, em especial as tubulações para redes de ar comprimido, são aproveitados os leitos das instalações elétricas (eletro calhas), para a montagem das redes, ou são colocados suportes junto às paredes.
Quando as redes são instaladas em grandes vãos, sem ter como auxiliar-se de outras instalações, temos que recorrer a soluções alternativas.
As vantagens incontestáveis do sistema nas redes de ar comprimido, comparadas com as tubulações metálicas, não devem ser menosprezadas pelo fato de sua flexibilidade exigir elementos assessórios de instalação.
A TOPFUSIÓN tem desenvolvido várias soluções para eliminar esses problemas.
Presilha (Fig. 01). Esta peça, injetada em PPR, é termofusionada sobre o tubo (Fig. 02) à distâncias de acordo com a tabela de espaçamentos localizada na página 73.
Os raios de curvaturas das presilhas (Fig. 03) correspondem aos diferentes diâmetros dos tubos.
O furo central superior permite ancorar, pendurar à estrutura do galpão para nivelamento da rede.
O furo central inferior permite a passagem de um cabo de aço para alinhamento. (Fig. 04).