Qual a diferença entre compressores volumétricos e dinâmicos?
Os compressores são equipamentos essenciais em diversos processos industriais, atuando na compressão de gases para utilização em várias aplicações.
Neste artigo, vamos entender essas diferenças, abordando suas características técnicas, modos de operação e principais aplicações.
Ao final, você entenderá qual tipo de compressor é o mais adequado para seu tipo de aplicação.
Índice
A importância dos compressores em processos industriais
Compressores são fundamentais em várias indústrias, como a petroquímica, farmacêutica, alimentícia, automotiva, entre outras.
Eles são responsáveis por aumentar a pressão de gases, como o atmosférico, para que sejam utilizados em uma ampla gama de processos, desde o acionamento de ferramentas pneumáticas, como combustíveis, entre outras aplicações.
Entender as diferenças entre os dois principais tipos de compressores – volumétricos e dinâmicos – garante a escolha adequada ao seu processo produtivo, visando eficiência, desempenho e custo-benefício.
O que são compressores volumétricos?
Os compressores volumétricos, também conhecidos como compressores de deslocamento positivo, funcionam comprimindo os gases ao reduzir o espaço de uma câmara fechada.
Isso é feito por meio de elementos móveis que “apertam” os gases e o forçam a ocupar um espaço menor, aumentando sua pressão.
Esse tipo de compressor é largamente utilizado em aplicações que demandam médias a altas pressões, e volumes não tão elevados.
Exemplos de compressores volumétricos
Dentro da categoria dos volumétricos, existem vários tipos de compressores que operam com diferentes mecanismos de compressão. Vamos destacar três exemplos principais:
Compressores de pistão
Entre os compressores volumétricos, os de pistão são os mais comuns em pequenas empresas.
Além disso, são ideais para aplicações que necessitam de pressões muito altas em volumes menores.
Eles funcionam com base em um pistão que se move dentro de um cilindro, comprimindo o ar atmosférico, ao reduzir o espaço disponível da câmara.
Compressores de parafuso
Os compressores de parafuso utilizam dois rotores helicoidais que giram em sentido contrário para comprimir o ar atmosférico.
À medida que o ar entra na câmara de compressão, ele é “empurrado” pelos rotores, que reduzem o volume disponível, aumentando sua pressão.
Esse tipo de compressor é amplamente utilizado em aplicações industriais que demandam um fornecimento contínuo de ar comprimido, com pressões e vazões médias.
Compressores de palhetas
Os compressores de palhetas possuem um rotor com palhetas deslizantes que se movem em um corpo cilíndrico.
Conforme o rotor gira, as palhetas são forçadas contra a parede do cilindro, comprimindo o gás à medida que o espaço diminui.
Esses compressores são indicados para instalações que demandam um baixo nível de ruído e pequenas vazões.
Vantagens dos compressores volumétricos
Os compressores volumétricos apresentam várias vantagens que os tornam a escolha ideal para certas aplicações, especialmente naquelas que demandam pressões médias e altas, com alta eficiência em condições específicas.
Alta eficiência em pressões elevadas
Uma das principais vantagens dos compressores volumétricos é sua alta eficiência em pressões elevadas, principalmente nos compressores de pistão.
Devido ao seu mecanismo de compressão, eles conseguem atingir pressões extremamente altas de forma eficiente, sendo ideais para processos industriais que exigem esse tipo de desempenho.
Suporta grandes variações de demanda
Outra vantagem dos compressores volumétricos, principalmente os de parafuso, é a sua capacidade de se adequar a uma grande variação da demanda. Equipamentos com variação de velocidade (VSD – Variable Speed Drive), com inversor de frequência, conseguem variar sua rotação abaixo de 50% de sua capacidade máxima. Esse modo de operação reduz expressivamente o consumo de energia, já que em rotação menor a demanda energética é reduzida.
Desvantagens dos compressores volumétricos
Apesar de suas vantagens, os compressores volumétricos também apresentam algumas desvantagens que devem ser consideradas na hora da escolha.
Menor eficiência em aplicações de grande fluxo de ar
Os compressores volumétricos, principalmente o de parafuso, atendem quase que a totalidade das aplicações industriais. No entanto, existem processos que demandam um imenso volume de ar comprimido. Neste caso, os compressores dinâmicos são mais indicados.
Podem ser maiores e mais pesados comparados aos compressores dinâmicos
Outra desvantagem é o tamanho e o peso. Os compressores a pistão, por exemplo, tendem a ser maiores e mais pesados, o que pode ser uma limitação em espaços industriais com restrições de tamanho ou em aplicações móveis.
O que são compressores dinâmicos?
Os compressores dinâmicos, funcionam por meio da aceleração do gás utilizando turbinas ou rotores.
Em vez de reduzir o volume do gás diretamente, como nos compressores volumétricos, os compressores dinâmicos aumentam a velocidade do gás e, posteriormente, convertem essa energia cinética em pressão.
Esse tipo de compressor é ideal para aplicações que exigem grandes volumes de ar, mas com pressões moderadas.
Exemplos de compressores dinâmicos
Existem dois tipos principais de compressores dinâmicos, que diferem em sua construção e modo de operação. Vamos entender mais sobre cada um:
Compressores centrífugos
Os compressores centrífugos utilizam um rotor de alta rotação para aumentar a velocidade do gás.
À medida que o gás é acelerado, ele é direcionado para fora, em direção às bordas do rotor, onde a sua velocidade é convertida em pressão.
Esse tipo de compressor é amplamente utilizado em aplicações industriais de grande porte, como plantas petroquímicas.
Compressores axiais
Os compressores axiais utilizam uma série de lâminas rotativas para aumentar a velocidade do gás ao longo de um eixo.
Esse tipo de compressor é comum em turbinas a gás e motores de aeronaves, onde grandes volumes de ar precisam ser comprimidos com eficiência.
Vantagens dos compressores dinâmicos
Os compressores dinâmicos têm várias vantagens que os tornam a escolha ideal para muitas aplicações industriais, especialmente aquelas que exigem grandes volumes de ar.
Operação eficiente em grandes fluxos de ar, sendo ideais para aplicações industriais de alta demanda
Em aplicações de alta demanda, como em plantas de geração de energia ou refinarias, os compressores dinâmicos são a escolha mais eficiente. Sua capacidade de manter grandes volumes de ar em movimento com eficiência os torna perfeitos para essas situações.
Desvantagens dos compressores dinâmicos
Apesar de suas vantagens, os compressores dinâmicos também têm algumas desvantagens que devem ser consideradas.
Menos eficientes em operações que exigem alta pressão
Os compressores dinâmicos não são tão eficientes quando se trata de aplicações que exigem alta pressão. Se a sua necessidade for de pressões muito altas, um compressor volumétrico pode ser a melhor escolha.
Sensíveis a variações de carga
Outro ponto a ser considerado é que os compressores dinâmicos podem ser sensíveis a variações de demanda. Se o sistema não for ajustado corretamente, a eficiência pode cair significativamente.
Aplicações industriais de compressores volumétricos e dinâmicos
Os compressores volumétricos são amplamente utilizados em aplicações que exigem alta pressão, como em sistemas hidráulicos, indústrias de transformação e operações pneumáticas de precisão.
Já os compressores dinâmicos são mais adequados para aplicações que demandam grandes volumes de ar, como refinarias, usinas de energia e turbinas a gás.
Conclusão
A escolha entre compressores volumétricos e dinâmicos depende diretamente das necessidades do seu processo industrial.
Se a demanda for por pressões médias e altas, em volumes menores, os compressores volumétricos são a escolha certa.
Já se a aplicação exigir grandes volumes de ar com pressões moderadas, os compressores dinâmicos são mais indicados.
Com o entendimento das características, vantagens e desvantagens de cada tipo, você estará mais preparado para escolher a opção que oferecerá maior eficiência e desempenho para sua operação.
Agora que você sabe as diferenças entre compressores volumétricos e dinâmicos, conte para a gente qual tipo melhor se aplica à sua indústria!
Aproveite para seguir nossas redes sociais e nosso blog para conhecer outras soluções para compressão de ar.