Commit 5585e9
2025-02-28 10:51:13 André Casaleiro: Added attachment(s): Ar_Comprimido.md.| /dev/null .. Utilidades industriais/Ar_Comprimido.md | |
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| + | <span class="mark">Tarefa 1 – Utilidades em processos químicos.</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">Tema – Ar comprimido</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">Autores – Ana Maria Sousa e Nuno Gonçalo |
| + | Marcos</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">História da utilização do ar comprimido</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">O ar comprimido tem uma longa história de utilização. |
| + | Leonardo da Vinci dominou e utilizou ar comprimido, e existem relatos do |
| + | seu uso na fundição de metal desde há mais de 2000 anos. No entanto, |
| + | apenas no século XIX adquiriu importância industrial, devido ao |
| + | desenvolvimento do processo de transmissão de energia através de ar |
| + | comprimido armazenado.<sup>\[1\]</sup></span> |
| + | |
| + | <span class="mark">Rapidamente passou a ser usado no escavamento de |
| + | túneis com martelos pneumáticos, e travões de comboio com ar comprimido |
| + | aumentaram imenso a segurança nos caminhos de ferro. Os primeiros |
| + | compressores de ar funcionavam a vapor, mas tecnologias que usavam a |
| + | força das águas foram rapidamente desenvolvidas.<sup>\[2\]</sup></span> |
| + | |
| + | <span class="mark">Produção e armazenamento do ar comprimido</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">O ar comprimido é ar que é retirado da atmosfera |
| + | (constituído principalmente por oxigénio e azoto) e passa por um |
| + | compressor, passando a ter uma pressão superior à pressão |
| + | atmosférica.<sup>\[3\]</sup> Existem diversos tipos de compressores, mas |
| + | todas as unidades de compressão possuem alguns componentes em comum, |
| + | como filtros de ar. Dentro dos tipos de compressores disponíveis, |
| + | destacam-se os compressores de pistão alternativo, os compressores de |
| + | pistão rotativo e os compressores de fluxo.<sup>\[4\]</sup></span> |
| + | <span class="mark"></span> |
| + | |
| + | <span class="mark">O processo de produção de ar comprimido envolve |
| + | diversos passos e equipamentos (figura 1). Como o ar que é usado para a |
| + | produção de ar comprimido contém contaminantes, é necessário filtrá-lo. |
| + | Sendo assim, o ar dá entrada no processo de compressão através de um |
| + | filtro (1), passando de seguida através de uma válvula de entrada (2), |
| + | que o faz chegar até ao elemento de compressão. À saída do elemento de |
| + | compressão (3), o ar passa através de uma válvula de não-retorno, que |
| + | evita que este volte para trás (4). Por sua vez, o funcionamento do |
| + | elemento de compressão é assegurado pela inserção de óleo lubrificante, |
| + | através de uma válvula (13), que acaba por contaminar novamente o ar, |
| + | bem como partículas de ferrugem presentes nas tubagens.. Assim, o ar |
| + | terá que ser enviado a um vaso separador do óleo (5), que reintroduz o |
| + | óleo nas suas correntes de circulação. De seguida, o ar passa por uma |
| + | válvula de pressão mínima (6), que o envia para o seu sistema de |
| + | refrigeração. Este sistema é composto por uma ventoínha, onde ocorre o |
| + | arrefecimento do ar (7) e o arrefecimento do óleo (10). Uma vez que o ar |
| + | também contém, para além de poeiras e micro-organismos, contaminantes |
| + | como dióxido de carbono e vapor de água, estes são removidos no processo |
| + | de arrefecimento do ar, através da sua condensação. Sendo assim, podem |
| + | ser removidos por um sistema de purga (8). Por último, o elemento 9 |
| + | corresponde ao reservatório do óleo, o elemento 11 à válvula |
| + | termostática de bypass e o 12 ao filtro do óleo.</span> |
| + | |
| + | <img src="./Ar Comprimido/media/image1.png" |
| + | style="width:4.47917in;height:3.86458in" /> |
| + | |
| + | Figura – Sistema de produção de ar |
| + | comprimido.<span class="mark"><sup>\[5\]</sup></span> |
| + | |
| + | <span class="mark">O armazenamento de ar comprimido não é um processo |
| + | muito complexo. A maioria das unidades de compressão de ar possui um |
| + | acumulador (figura 2), mas no caso de ser necessário, garrafas e/ou |
| + | tubos de ar comprimido podem ser transportados para lugares que não |
| + | tenham sistemas de fornecimento de ar comprimido (figura 3). Em |
| + | laboratório, o ar comprimido circula dentro de mangueiras de ar |
| + | comprimido (figura 4).</span> |
| + | |
| + | <img src="./Ar Comprimido/media/image2.png" |
| + | style="width:2.73958in;height:1.38542in" /> |
| + | |
| + | Figura – Reservatório de ar |
| + | comprimido.<span class="mark"><sup>\[6\]</sup></span> |
| + | |
| + | <img src="./Ar Comprimido/media/image3.png" |
| + | style="width:1.58333in;height:2.625in" /> |
| + | |
| + | Figura – Botija de ar comprimido.<sup>\[7\]</sup> |
| + | |
| + | <img src="./Ar Comprimido/media/image4.png" |
| + | style="width:3.52083in;height:2.28125in" /> |
| + | |
| + | Figura – Mangueira de ar comprimido.<sup>\[8\]</sup> |
| + | |
| + | <span class="mark">Aplicações do ar comprimido</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">Como aplicações industriais, temos o embalamento de |
| + | produtos alimentares e a sua fermentação, o arejamento em processos de |
| + | oxidação (como na produção de lactose para fármacos), a moldagem de |
| + | plásticos por injeção de ar comprimido, o polimento de equipamentos |
| + | eletrónicos ou a limpeza de pó na transformação</span> |
| + | <span class="mark">da madeira. De referir que nalgumas destas indústrias |
| + | e em muitas outras, o ar comprimido é usado simplesmente em equipamentos |
| + | pneumáticos, para produzir energia cinética.<sup>\[9\]</sup></span> |
| + | |
| + | <span class="mark">Para além das aplicações industriais, o ar comprimido |
| + | possui muitas propriedades que o tornam útil em muitos campos |
| + | diferentes. Uma das aplicações mais diretas é o uso do ar para |
| + | respiração, para mergulho em profundidade. Outras aplicações incluem o |
| + | enchimento de pneus, a propulsão de veículos ou a secagem de material de |
| + | laboratório.</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">Vantagens e desvantagens</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">O ar comprimido é amplamente usado a nível |
| + | industrial, sendo por vezes considerado como uma quarta utilidade, para |
| + | além da energia elétrica, do gás natural e da água. No entanto, o |
| + | rendimento (em custo por unidade de energia) do ar comprimido é muito |
| + | maior que o das outras três utilidades.<sup>\[10\]</sup> Estima-se que |
| + | 10% de todo o consumo industrial de eletricidade na Europa seja para |
| + | produzir ar comprimido (cerca de 80 terawatt-hora por ano), o que leva a |
| + | gastos acrescidos.<sup>\[11\]</sup></span> |
| + | |
| + | <span class="mark">Ao contrário do vapor de água, o ar comprimido pode |
| + | ser transportado a longas distâncias sem perder pressão devido à |
| + | condensação. Isso torna-se uma vantagem enorme no caso de a utilidade |
| + | ter que ser transportada para locais isolados.</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">Referências bibliográficas</span> |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[1\]</sup> – Lance Day, Ian McNeil (ed.), |
| + | *Biographical Dictionary of the History of Technology*, Routledge, 2002, |
| + | [ISBN](https://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Book_Number) |
| + | [1134650205](https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/1134650205), |
| + | p. 1294.</span> |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[2\]</sup> – Peter Darling (ed.), *SME Mining |
| + | Engineering Handbook*, Third Edition Society for Mining, Metallurgy, and |
| + | Exploration (U.S.) 2011, |
| + | [ISBN](https://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Book_Number) |
| + | [0873352645](https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/0873352645),p. |
| + | 705.</span> |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[3\]</sup> – |
| + | <https://www.silvent.com/pt-br/como-podemos-ajuda-lo/eficiencia/ar-comprimido/></span> |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[4\]</sup> –</span> |
| + | |
| + | <span class="mark">http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasivan/Aula%202%2014\_01.pdf</span> |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[5\]</sup> –</span> |
| + | <https://sites.google.com/site/joaobaptista1201/home/pneumatica/arcomprimido/producao-tratamento-e-armazenagem-de-ar-comprimido> |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[6\]</sup> –</span> |
| + | <https://ferramentavitalicia.com/contents/pt/p8780.html> |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[7\]</sup> –</span> |
| + | <https://www.olx.pt/anuncio/botija-ar-comprimido-de-carbono-6-8l-4500psi-IDBYN2S.html> |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[8\]</sup> –</span> |
| + | <https://ferramentavitalicia.com/contents/pt/d2052_mangueiras_para_ar_comprimido.html> |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[9\]</sup> –</span> ["Applications - Working |
| + | With Compressed Air - CAGI - Compressed Air And Gas |
| + | Institute"](http://www.cagi.org/working-with-compressed-air/applications.aspx). |
| + | *www.cagi.org*. Arquivado do original em 2017-01-28. Revisitado em |
| + | 2017-01-12. |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[10\]</sup> –</span> Yuan, C., Zhang, T., |
| + | Rangarajan, A., Dornfeld, D., Ziemba, B., and Whitbeck, R. “A |
| + | Decision-based Analysis of Compressed Air Usage Patterns in Automotive |
| + | Manufacturing”, Journal of Manufacturing Systems, 25 (4), 2006, |
| + | pp.293-300 |
| + | |
| + | <span class="mark"><sup>\[11\]</sup> – Leino, Raili (24 de fevereiro de |
| + | 2009). [<u>«Paineilma hukkaa 15 hiilivoimalan |
| + | tuotannon»</u>](http://www.tekniikkatalous.fi/energia/article218734.ece?s=u&wtm=tt-24022009) |
| + | (em finlandês). [<u>Cópia arquivada em 17 de julho de |
| + | 2011</u>](https://web.archive.org/web/20110717044303/http:/www.tekniikkatalous.fi/energia/article218734.ece?s=u&wtm=tt-24022009) |
| + | [<u>«Compressed Air System Audits and Benchmarking Results from the |
| + | German Compressed Air Campaign "Druckluft |
| + | effizient"»</u>](https://web.archive.org/web/20111224105715/http:/isi.fraunhofer.de/isi-de/publ/download/isi04p20/compressed-air-benchmarking.pdf)</span> |