Existe em ar comprimido uma confusão de vocabulário que custa caro, e ela aparece logo na primeira linha de qualquer levantamento de consumo. É a diferença entre vazão de ar livre e vazão efetiva.

A vazão de ar livre, conhecida pela sigla FAD, é o volume de ar na condição padrão de admissão: pressão atmosférica, umidade relativa zero e uma temperatura de referência. Ela descreve o ar antes de ser comprimido, do lado de fora da máquina, e é nessa unidade que o compressor é especificado e que o mercado negocia. A vazão efetiva é o volume que de fato escoa dentro da tubulação, na pressão de trabalho, e é menor que a de ar livre porque o ar foi comprimido e ocupa menos espaço.

E aqui está a parte que confunde mesmo quem já entendeu as definições. A vazão efetiva não é um número fixo da instalação, ela varia ponto a ponto. O compressor descarrega numa pressão, e conforme o ar percorre a rede vai perdendo pressão por atrito e por singularidades. Pressão menor significa volume maior para a mesma massa, então à medida que o ar avança a vazão efetiva vai aumentando.

Saiu do compressor com um determinado volume por minuto, e lá na frente, com pressão mais baixa, esse mesmo ar ocupa mais volume por minuto. Observe o efeito prático: a perda de carga calculada com a vazão da descarga subestima a perda real, porque não considera essa expansão ao longo do trajeto.

A diferença entre as duas não é um ajuste fino. Se o deslocamento de um pistão corresponde a 10 pés cúbicos por minuto na pressão de 10 bar, isso equivale a cerca de 100 pés cúbicos por minuto de ar livre, um fator de dez, aproximadamente a razão de compressão. Note para que lado o erro cai: se um valor que estava em condição efetiva for somado na planilha como se fosse ar livre, o total sai muito menor que o real e o compressor sai pequeno. Esse é o pior dos dois erros possíveis.

Existe norma internacional recomendando que o fabricante de ferramenta pneumática informe a vazão em condição de ar livre, e por isso, na prática, assume-se que o número do catálogo já está nessa condição. Só que nem todo catálogo declara: uma chave de impacto pode trazer pressão de trabalho de 6,2 bar e consumo médio de ar de 80 litros por minuto, sem dizer em que condição esse número está.

Vale fazer a conta para sentir a diferença. Se os 80 litros por minuto forem ar livre, o volume físico que a ferramenta desloca na pressão de trabalho é bem menor, da ordem de 12 litros por minuto. Os dois números descrevem a mesma ferramenta e não podem ser somados juntos na mesma coluna. Quando se trata de cilindro pneumático, de fabricantes que fornecem o componente com dados completos, é bem provável que o catálogo informe a vazão de ar livre explicitamente, e quando se trata de ferramenta genérica convém perguntar.

Esse tema gerou uma das melhores discussões da aula, e ela merece registro porque é exatamente a dúvida que todo mundo tem. A pergunta foi: a vazão de ar livre é medida na entrada ou na saída do compressor? A primeira resposta foi conceitual, porque ar livre se refere ao volume admitido, nas condições padrão, e por isso leva esse nome: o compressor puxa aquele volume, comprime, e o que sai pela descarga já é vazão efetiva.

Um aluno então apontou que o material da disciplina descrevia a medição como feita na saída do compressor, referida à admissão, e a dúvida ficou em aberto por alguns minutos, com a hipótese de que o material pudesse estar errado. A pesquisa feita durante a própria aula resolveu: a medição é feita na saída mesmo, provavelmente por ser mais prática de executar, mas o valor medido precisa ser convertido para a referência de admissão antes de ser declarado como vazão de ar livre. Ou seja, as duas afirmações estavam certas e descreviam etapas diferentes do mesmo procedimento.

Isso depende de entender que FAD não é uma grandeza física especial, é uma condição de referência escolhida, como tantas outras. No ensino médio se aprende condições normais de temperatura e pressão, em ventilação existe o ar padrão, em gás natural existem outras. O que importa, na hora de comparar números de catálogos diferentes, é saber qual referência cada um usou, porque dois fabricantes podem publicar o mesmo número em referências distintas e estar falando de capacidades diferentes.

Para quem dimensiona o compressor, a lista do que interessa em cada ferramenta é curta: qual pressão ela precisa e qual vazão ela consome. Torque, rotação em vazio, capacidade de aperto e as demais características são relevantes para quem escolhe a ferramenta, não para quem dimensiona o sistema que vai alimentá-la. Na prática, a pergunta que evita o problema inteiro cabe em uma frase ao fornecedor: esse número é ar livre?

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.