Sistemas de controlo de compressores de ar de parafuso: Principais caraterísticas de proteção e orientações de monitorização

Os compressores de ar de parafuso são componentes essenciais na produção industrial moderna. O seu funcionamento eficiente e estável depende fortemente de sistemas de controlo sofisticados que asseguram proteção, automação e consumo de energia optimizado. Este artigo descreve as principais medidas de controlo, as caraterísticas dos sistemas de controlo simples e centralizados, dicas de seleção de inversores e as melhores práticas para a monitorização da poupança de energia.

Os compressores de parafuso utilizam normalmente dois tipos de sistemas de controlo:

• Controlo de proteção do compressor único: Cada compressor tem o seu próprio controlador que gere a proteção e o funcionamento.
• Sistema de controlo centralizado/ligado: Vários compressores partilham um quadro de controlo centralizado que pode ser integrado num sistema DCS na sala de controlo. Trata da comutação mestre-escravo, das sequências automáticas de arranque/paragem e da distribuição equilibrada do tempo de funcionamento entre as unidades.

Os controladores de compressores de parafuso simples utilizam placas de circuitos integrados ou painéis com microprocessador. Fornecem controlo e monitorização em tempo real, incluindo:

• Controlo automático de paragem, espera, arranque, carga/descarga, paragem de emergência
• Monitorização em tempo real da pressão e temperatura dos gases de escape
• Filtrar alertas de substituição com base no tempo de execução
• Possibilidade de atualização do software para várias aplicações industriais
• Interface simples e operação amigável

As principais funções do controlo centralizado (ligado) incluem:

1. Arranque escalonado: Os compressores arrancam sequencialmente com um intervalo de 20 segundos.
2. Automatização da carga/descarga: Os compressores param automaticamente quando a pressão excede os limites definidos.
3. Configuração de parâmetros: Os utilizadores podem ajustar os limites de pressão alta/baixa, os intervalos de comutação, os atrasos de arranque/paragem e a priorização de unidades.
4. Tratamento de falhas: As unidades avariadas são automaticamente retiradas do sistema, enquanto as restantes continuam a funcionar.
5. Equilíbrio do tempo de funcionamento: O sistema alterna as unidades principal e de reserva para um tempo de funcionamento uniforme.
6. Atribuição de controlo flexível: Os compressores podem ser removidos manualmente ou adicionados de novo ao sistema ligado.
7. Comunicação de sinais: Os sistemas interligados enviam sinais como o estado de funcionamento, alertas de inatividade, falhas críticas e permissões de arranque para as salas de controlo centrais.

As principais precauções incluem:

• Utilize os selectores para alternar entre o modo ligado e o modo autónomo.
• Os compressores têm de ser reactivados manualmente quando se muda para o modo centralizado.
• Em caso de avaria grave, isolar e reparar a unidade antes de a reintroduzir no sistema ligado.

Ao escolher os inversores, tenha em conta os tipos de carga:

• Ventiladores e bombas: Faça corresponder a capacidade do inversor à capacidade do motor.
• Gruas e guindastes: Prever uma capacidade suplementar para os choques de arranque e a energia de regeneração.
• Cargas de alta inércia: Utilizar inversores e unidades de travagem ligeiramente sobredimensionados.
• Cargas irregulares: Dimensione os inversores com base na condição de carga máxima.

Notas adicionais:

• Para funcionamento a baixa velocidade, aumentar a relação de transmissão ou utilizar motores de 6 pólos.
• Limite o comprimento do cabo a 50 m ou utilize reactores de saída para distâncias maiores.

Monitorizar eficazmente o consumo de energia do compressor:

1. Efetuar os ensaios em condições de funcionamento normais e estáveis.
2. Para cargas estáveis: utilizar um período de amostragem de 2 horas; para cargas variáveis, cobrir ciclos de carga completos.
3. Amostrar todos os parâmetros (pressão, temperatura, caudal, potência) simultaneamente e pelo menos três vezes.
4. Utilizar medidores de caudal ou métodos de balanço térmico para a medição do caudal volúmico.
5. Assegurar que os instrumentos se encontram dentro dos limites de calibração e precisão.

A proteção e o controlo eficazes dos compressores de ar de parafuso garantem um desempenho fiável, eficiência energética e poupanças a longo prazo. Ao utilizar sistemas de controlo avançados e ao monitorizar regularmente a utilização de energia, as indústrias podem otimizar os seus sistemas de ar comprimido e reduzir o tempo de inatividade.

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