Em alívio, o compressor de palhetas consome 18% da potência nominal. O parafuso, na mesma condição, consome de 25% a 35%. Mesmo assim é o parafuso que domina o mercado de ar comprimido industrial, e vale entender por quê.

O princípio da palheta é o mesmo da bomba de palhetas. Existe um tambor com ranhuras onde ficam as palhetas, e esse rotor é excêntrico em relação à carcaça. Na primeira metade do giro a câmara aumenta de volume e admite o gás, e na segunda metade ela diminui e ocorre a compressão, numa relação de volume fixa. As palhetas são empurradas contra a parede pelo efeito centrífugo e, na maioria das máquinas, também por molas, o que torna o funcionamento confiável em rotações mais baixas, onde o efeito centrífugo sozinho seria insuficiente.

Vale um alerta sobre material de fabricante: em algumas animações a redução de volume aparece pouco evidente, dando a impressão de que a câmara quase não diminui, e na prática a redução é significativa. Externamente a máquina é entregue em gabinete, com admissão pela parte superior e ventilação para resfriamento, e de fora costuma ser confundida com um parafuso. Só abrindo é que a diferença aparece.

O ponto crítico é a palheta. Com o aquecimento do processo e sem lubrificação adequada ela sofre problemas estruturais, e o desgaste passa da palheta para a carcaça. O óleo, aqui, é o que garante a vida do componente.

O envelope típico é de 2,5 a 10 bar em estágio único lubrificado, com vazões que vão de máquinas pequenas montadas sobre reservatório, na casa de 67 m³/h, até equipamentos de 5.360 m³/h. A rotação fica entre 1.500 e 3.000 rpm com acoplamento direto, sem multiplicador, e a consequência disso é concreta: menos peças girando significa menos ruído e menos desgaste.

Na comparação direta, qualidade do ar empata, com cerca de 3 miligramas por metro cúbico na palheta contra 2 a 4 no parafuso, e pulsação empata, desprezível nas duas. A diferença aparece no consumo em vazio, e é expressiva: 18% contra 25% a 35%. Do ponto de vista energético a palheta ganha com folga, e é esse o argumento que o fabricante desse tipo de máquina apresenta. Os pontos críticos de operação concentram-se em dois momentos, a parada e partida, quando a lubrificação pode ainda não estar adequada, e a troca periódica das palhetas.

A máquina atende dois mercados distintos. No ar comprimido industrial ela concorre diretamente com o parafuso e perde em difusão, apesar da vantagem energética. Em gás de processo de baixa pressão a situação se inverte, porque a palheta tolera melhor gás úmido, sujeira e arraste de líquido do que o parafuso, cujas folgas muito pequenas não trabalham bem nessas condições. Recuperação de vapores, GLP e biogás entram nessa categoria, e quando há vapor em quantidade a escolha costuma migrar para o compressor de anel líquido.

Nesses casos de processo o circuito de óleo muda de conceito. Em vez de recirculação, a lubrificação passa a ser de passagem única: o óleo é injetado continuamente, segue junto com o gás e é separado depois, em outro ponto. A razão está no fluido, não na máquina, porque devolver ao circuito um óleo que esteve em contato com GLP, biogás ou vapor recuperado traz problema de compatibilidade e de contaminação. Sai mais simples consumir o óleo em passagem única e tratá-lo depois.

Um último ponto construtivo é fonte conhecida de falha de montagem. O eixo dessas máquinas é alongado, com mancais de apoio na frente e atrás e normalmente sem mancal de escora. Montar forçando no sentido axial desloca o tambor da posição, e o resultado é o mesmo tipo de problema já visto na bomba de engrenagens externas: a peça trabalha fora de posição e o desgaste aparece cedo.

Esse recorte faz parte de uma das aulas da pós-graduação em Engenharia de Movimentação de Fluidos e Equipamentos Industriais. Conheça em engenhariaecia.com/pos.