Compressor de fluxo axial – Peças, Funcionamento, Diagrama, Vantagens, Aplicação

Peças do compressor de fluxo axial:

• Um compressor de fluxo axial consiste em conjuntos de lâminas fixas e móveis em sequência alternada como mostrado na Fig.
• Os conjuntos de pás móveis são fixados na periferia do cubo do rotor e os conjuntos de pás fixas são fixados nas paredes do invólucro externo estacionário denominado estator.

Diagrama do compressor de fluxo axial:

diagrama de turbina de fluxo axial

• Na entrada do compressor, é instalada uma fileira extra de palhetas fixas chamadas palhetas guia de entrada; que guiam o ar no ângulo correto para a primeira fileira de lâminas móveis.
• Os bancos de pás do rotor e do estator devem estar o mais próximos possível para um fluxo suave e eficiente.
• O raio do cubo do rotor e o comprimento das pás são projetados de modo que haja apenas uma folga muito pequena na extremidade do rotor e das pás do estator.
• Um conjunto de pás do rotor e um conjunto de pás do estator constituem um estágio.
• A altura dos sucessivos conjuntos de pás é reduzida para compensar a redução no volume resultante do aumento da pressão de estágio para estágio; portanto, a velocidade do fluxo axial constante através do compressor.
• As pás do rotor e do estator estão dispostas de modo que os espaços entre elas formem passagens divergentes; portanto, a velocidade do ar diminui à medida que passa por eles e ocorre um aumento na pressão.

Funcionamento do compressor de fluxo axial:

• À medida que o ar passa pelas pás móveis, a energia cinética adicionada ao ar e a pressão aumentam às custas de uma redução na velocidade relativa do ar; fornecendo passagens de difusor entre as lâminas.
• A velocidade absoluta do ar aumenta devido à entrada de trabalho nas pás móveis através do eixo do rotor.

variação de velocidade e pressão no compressor de fluxo axial

• Agora, o ar é descarregado no ângulo adequado para a primeira fileira de pás fixas; onde a pressão é ainda aumentada por difusão.
• Em seguida, o ar é direcionado para a segunda fileira de pás móveis e o mesmo processo é repetido nos demais estágios do compressor.
• Geralmente é planejado para ter um aumento igual de temperatura nas lâminas móveis e fixas; para manter a velocidade axial do ar constante em todo o compressor.
• Assim, cada estágio da compressão é exatamente semelhante no que diz respeito à velocidade do ar e aos ângulos de entrada e saída das pás.

Vantagens do compressor de fluxo axial:

As vantagens do compressor de fluxo axial são as seguintes,

1) Possui maior eficiência que um compressor centrífugo.
2) É mais adequado para vários estágios e aumento de pressão com perdas insignificantes.
3) A relação de pressão de 8:1 ou até superior pode ser alcançada usando um compressor de fluxo axial multiestágio.
4) Pode suportar uma grande quantidade de ar inspirado em uma pequena área frontal.
5) Possui alto empuxo por unidade de área frontal.

Desvantagens do compressor de fluxo axial:

As desvantagens do compressor de fluxo axial são as seguintes,

Aplicações do compressor de fluxo axial:

As aplicações do compressor de fluxo axial são as seguintes,

Diferença entre compressor de fluxo axial e compressor centrífugo:

Comparação entre compressores de fluxo centrífugo e axial como segue,

Sr. NãoParâmetrosCompressor CentrífugoCompressor de fluxo axial1.Direção do fluxoFluxo radialO fluxo é paralelo à direção do eixo da máquina2. Aumento de pressão por estágioRelação de baixa pressão por estágio, ou seja, 4,5:1; portanto, unidade compacta (compressor supersônico 10:1
mas custo de eficiência) Relação de baixa pressão por estágio, ou seja, 1,2:1 devido à ausência de ação centrífuga.
10-20 estágios necessários para atingir a taxa de pressão igual ao compressor centrífugo3.Eficiência isentrópica80-82%86-88%4.OperaçãoAmpla faixa de operação entre limite de oscilação e sufocamento.
A curva de capacidade principal é plana. O desempenho de carga parcial é melhor. Faixa estreita de operação entre limite de oscilação e sufocamento.
O desempenho da carga parcial é ruim.5.Área frontalMaior área frontal.Área frontal menor para a mesma vazão de massa que a do compressor centrífugo.6.DepósitosO acúmulo de depósitos na superfície de passagem do fluxo não afeta adversamente o
desempenho.O acúmulo de depósitos na superfície das passagens de fluxo afeta negativamente o desempenho.7.Potência inicialPrecisa de baixo torque inicialPrecisa de alto torque inicial8.Construção e custoSimples, rígido e relativamente barato. Em grandes altitudes, menos sensível a problemas de formação de gelo. Complexo e caro. É sensível a problemas de formação de gelo em grandes altitudes.9.Adequação para vários estágiosUm pouco difícilMais adequado para vários estágios10.AplicaçõesRefrigeração de baixa pressão, grande planta de ar condicionado central, superalimentação em motores ICDevido à maior eficiência e menor área frontal usada principalmente
em motores a jato e grandes plantas marítimas de turbinas a gás.

Consulte Mais informação :

• Compressor ou soprador de palhetas – diagrama, funcionamento, vantagens, desvantagens
• Compressores Scroll – Peças, Diagrama, Funcionamento, Vantagens, Aplicação