O papel crítico das unidades de preparação de ar (FRLs): instalação e aplicação em sistemas de ar comprimido

Introdução

Um fornecimento de ar comprimido confiável e limpo é a força vital dos sistemas pneumáticos em inúmeras indústrias. Embora o compressor de ar gere a energia essencial, a qualidade desse ar impacta diretamente o desempenho do equipamento, a vida útil e os custos operacionais. É aqui que as Unidades de Preparação de Ar (APUs), comumente chamadas de Unidades FRL (Filtro-Regulador-Lubrificador), tornam-se indispensáveis. FRLs adequadamente instalados e aplicados protegem o equipamento a jusante, garantem uma operação consistente e maximizam a eficiência de todo o sistema de ar comprimido proveniente do compressor.

Por que a preparação do ar não é negociável

O ar aspirado para um compressor contém contaminantes:

1. Vapor de água: Condensa-se em água líquida dentro dos tubos.

2. Sujeira e poeira atmosférica: Partículas abrasivas.

3. Vapor de óleo/aerossóis: Da lubrificação do compressor ou da névoa de óleo ambiente.

4. Flutuações de pressão: A saída do compressor não está perfeitamente estável.

O ar não filtrado causa:

• Corrosão de tubos, válvulas e cilindros.

• Desgaste e marcas nas vedações e peças móveis.

• Mau funcionamento de válvulas e instrumentos sensíveis.

• Velocidade/força do atuador inconsistente devido a variações de pressão.

• Contaminação de produtos finais (por exemplo, pintura, processamento de alimentos).

O Trio FRL: Funções explicadas

1. F - Filtro (Filtro de ar ):

• Função: Remove água líquida, aerossóis de óleo e partículas sólidas (sujeira, ferrugem) do fluxo de ar comprimido. Os filtros coalescentes retêm pequenas gotículas de óleo/água que se fundem e drenam.

• Especificações principais: Classificação de filtragem (mícrons), capacidade de fluxo, tipo de drenagem de condensado (manual, semiautomático, automático).

2. R - Regulador (Regulador de pressão de ar ):

• Função: Reduz e mantém uma pressão de ar a jusante constante e predefinida, independentemente das flutuações na pressão a montante (do compressor ou da demanda variável).

• Especificações principais: faixa de pressão, capacidade de fluxo, tipo de alívio versus tipo sem alívio, precisão.

3. L - Lubrificador (Lubrificador de linha de ar ):

• Função: Introduz uma fina névoa de vapor de óleo no fluxo de ar para lubrificar os componentes pneumáticos a jusante (cilindros, válvulas, ferramentas). Nota: Nem sempre é necessário, especialmente em sistemas isentos de óleo ou em aplicações específicas como alimentícia/farmacêutica.

• Especificações principais: Capacidade de óleo, ajuste da taxa de gotejamento, tipo de óleo (ISO VG32 comum).

Instalação ideal de FRLs com compressores de ar

A instalação correta é fundamental para a eficácia:

Localização: Imediatamente após o tanque receptor:

O tanque receptor de ar atua como resfriador primário e separador de umidade. A instalação do FRL após o tanque permite que ele manipule o ar que já passou por algum resfriamento e condensação inicial. Esta é a regra de posicionamento mais crítica. Nunca instale um FRL antes do tanque receptor.

A ordem deve ser: F -> R -> L (Filtro -> Regulador -> Lubrificador).

Filtre primeiro: Os contaminantes devem ser removidos antes de chegarem ao regulador e ao lubrificador para evitar danos e entupimentos desses componentes de precisão.

Regulador Segundo: A pressão deve ser estabilizada antes do Lubrificador. Os lubrificadores são calibrados para pressões específicas a jusante; flutuações a montante causariam nebulização inconsistente de óleo.

Por último lubrificador: A névoa de óleo é introduzida pouco antes de o ar atingir os componentes que necessitam de lubrificação.

Opções de montagem:

Diretamente na saída do compressor/receptor: (Mais comum para sistemas centrais) Montado com segurança em uma parede, painel ou suporte próximo ao compressor/receptor. Use suportes resistentes.

Montagem Modular:

Componentes individuais F, R, L montados em um bloco coletor comum para compactação e facilidade de tubulação.

Montagem Remota (Subdistribuição):

Sistemas grandes podem ter uma FRL principal perto do compressor/receptor e FRLs menores (muitas vezes apenas Unidades FR ) mais próximas de máquinas ou estações de trabalho específicas para atender aos requisitos locais de pressão e filtragem final. Certifique-se de que o FRL principal ainda proteja a tubulação de distribuição principal.

Conexões de tubulação:

Use tamanhos de tubos pelo menos iguais às portas de entrada/saída do FRL para evitar queda de pressão desnecessária.

Certifique-se de que a tubulação esteja limpa e livre de detritos antes da conexão. Use selante de rosca (fita PTFE ou líquido) de forma adequada nas portas roscadas, evitando a entrada no fluxo de ar.

Apoie a tubulação adequadamente para evitar tensão na unidade FRL.

Gerenciamento de drenagem de condensado (filtro):

Instale o filtro verticalmente com o recipiente voltado para baixo, conforme projetado.

Certifique-se de que a porta de drenagem esteja acessível e tenha espaço suficiente abaixo para drenagem.

Conecte drenos automáticos/semiautomáticos a uma linha de drenagem de condensado adequada que leve a um ponto de descarte seguro. Nunca tampe o dreno!

Manômetro:

O regulador normalmente possui uma porta de manômetro. Instale um manômetro aqui para monitorar e definir com precisão a pressão a jusante.

Configuração do lubrificador:

Encha com óleo pneumático correto (conforme especificado pelos fabricantes dos componentes).

Ajuste o visor de gotejamento (geralmente algumas gotas por minuto visíveis no visor) somente depois que o sistema estiver pressurizado e o ar estiver fluindo para o equipamento a jusante. Comece baixo e ajuste com base nas necessidades e distância dos componentes.

Conclusão

O compressor de ar fornece a energia, mas a unidade FRL garante sua qualidade e usabilidade. A instalação adequada – principalmente, após o tanque receptor e na estrita sequência Filtro -> Regulador -> Lubrificador – é fundamental. A aplicação correta e a manutenção diligente da unidade FRL não são apenas práticas recomendadas; são investimentos essenciais que protegem equipamentos pneumáticos valiosos, garantem um desempenho consistente do sistema, melhoram a eficiência energética e reduzem significativamente o tempo de inatividade e os custos operacionais. Nunca subestime o papel crítico da preparação do ar na realização de todo o potencial do seu sistema de ar comprimido.