Chegamos ao fim do levantamento com 5,87 metros cúbicos por minuto de vazão dos consumidores. Esse número ainda não é o que vai para o catálogo do compressor.

O primeiro acréscimo é a expansão futura, e no exemplo adotou-se 15%. Esse valor não tem respaldo em norma nem em tabela, é decisão de projeto baseada no plano de crescimento da empresa, podendo ser zero em uma planta madura e bem maior em uma unidade que planeja dobrar a capacidade. A escolha do número precisa ser registrada como premissa, justamente porque é arbitrária. O segundo acréscimo é o vazamento, com 10%, e esse não é opcional, porque toda instalação vaza.

Aplicando os dois sobre os 5,87, a vazão de seleção fica em 7,33 metros cúbicos por minuto. Vale uma verificação de coerência antes de seguir: todos os valores estão em condição de ar livre, com exceção da talha, declarada em SCFM, e como a diferença entre as duas referências está apenas na temperatura padrão o efeito é desprezível neste caso.

Com a vazão de seleção definida chega-se ao diâmetro. Há dois caminhos: entrar na tabela de perda por vazão e bitola, que já trabalha com materiais padrão de mercado, ou calcular a partir de uma velocidade de referência e depois verificar a bitola comercial mais próxima. Em qualquer um deles o valor calculado não existe no mercado e é preciso escolher entre o diâmetro comercial imediatamente acima ou imediatamente abaixo.

Observe a cadeia de consequências. Diâmetro maior significa velocidade menor que a de referência, velocidade menor significa perda de carga menor, e perda menor significa que a pressão que chega ao ponto de uso é maior. E o que uma rede de ar comprimido precisa garantir é justamente isso: que a ferramenta receba a pressão mínima de trabalho. Errar para menos perda é errar a favor da função da rede.

Na aula anterior, sobre ventiladores, a escolha foi o diâmetro imediatamente menor, e o motivo também era o serviço da rede. Em uma rede de exaustão o que precisa ser garantido não é pressão, é velocidade de arraste, porque o sistema existe para levar o contaminante do ponto de captação até o filtro, e velocidade de menos deixa o particulado decantar ao longo do duto ou nem captar na origem. Diâmetro menor produz velocidade maior, e é isso que protege a função daquela rede.

Esse par de casos é o que vale guardar. A conta é a mesma, a tabela de diâmetro comercial é a mesma, a lógica de arredondamento é a mesma, e a decisão vai para lados opostos. O que decide não é a matemática, é qual falha custa mais caro naquela rede: em ar comprimido, falta de pressão no ponto de uso, e em exaustão, contaminante que não chega ao filtro.

Isso depende de reconhecer que não existe uma regra universal de arredondamento de diâmetro. Existe o serviço que a rede presta, e a escolha que protege esse serviço. Quem decora a regra sem o motivo acerta metade dos casos.

Esse par de decisões opostas não é um caso isolado. Em bombeamento, a sucção pede diâmetro maior para afastar a instalação da cavitação, e a descarga aceita diâmetro menor. Em mineração, a velocidade mínima manda, para o sólido não decantar e entupir a linha. Em ventilação, a velocidade mínima manda pelo arraste do contaminante. Em ar comprimido, a perda de carga manda, pela pressão no ponto de uso. Repare que em todos os casos a conta é a mesma e o critério muda.

O dimensionamento não termina aqui. Com a vazão de seleção e o diâmetro definidos, falta calcular a perda de carga da rede, somar as perdas dos periféricos, chegar à pressão total e finalmente selecionar o compressor no catálogo, o que fica para a aula seguinte com o apoio de uma planilha desenvolvida para o cálculo. O passo a passo manual mostrado até aqui serve justamente para que o uso da planilha depois seja consciente, e não automático.

Vale repetir o que ficou dito no encerramento, porque sintetiza a aula inteira. Entre as três máquinas deste módulo, ventilador, compressor e soprador, o compressor é o mais simples de calcular e o mais fácil de dar errado. Mais simples porque as fórmulas são mais diretas e boa parte vem tabelada. Mais fácil de errar porque as informações de processo são as menos confiáveis: fator de uso, fator de simultaneidade e expansão futura são estimativas, e a realidade varia mais do que qualquer modelo consegue capturar. É daí que vem a importância prática dos sistemas com inversor de frequência, que não corrigem o dimensionamento mas absorvem parte da variação que o projeto não conseguiu prever.

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.