Aspectos Gerais:

Para que possa ser utilizado como combustível para veículos, o Gás Natural, distribuído na rede urbana a pressões que em média variam de 5 a 8 bar, deve ser comprimido para que atinja pressões de abastecimento da ordem de 200 a 220 bar.

Este aumento de pressão é possível com o uso de compressores que elevam a pressão do gás. Em função da grande diferença entre a pressão de admissão (na entrada do compressor) e a pressão de saída, normalmente é necessário o uso de múltiplos estágios (usualmente entre 3 a 5 estágios).

O Gás Natural é admitido, filtrado e medido através de dispositivos instalados logo na entrada do posto de serviço. Estes dispositivos são de propriedade da Companhia de Distribuição de Gás Natural. Em seguida o gás é admitido em um vazo de expansão que funciona como "pulmão". Até este ponto, a pressão de serviço é a mesma que foi fornecida pela Companhia de Distribuição de Gás.

Existem diversas concepções para construção de um compressor de Gás Natural. Há alguns anos era comum utilizar compressores óleo- dinâmicos, que comprimiam o gás por meio de um fluido (óleo hidráulico) incompressível que ocupava a câmara de compressão reduzindo o espaço disponível para o gás e causando a compressão. Esta tecnologia, embora eficaz para que se atingisse as elevadas pressões necessárias ao uso do Gás Natural Veicular - GNV, mostrou-se pouco eficiente, apresentando altos índices de contaminação do GNV pelo óleo de compressão.

Uma concepção construtiva mais difundida para compressores emprega máquinas alternativas a pistão com múltiplos estágios de compressão. Segundo Sobrinho (1999) os tipos mais usuais de configuração física de compressores utilizados em postos de abastecimento de GNV podem ser classificados conforme a relação abaixo sendo ilustrados na Figura 1.

 

Figura 1 : Constituição física dos compressores de GNV

 
Eletromecânicos:
  -Horizontal;
  -Vertical;
  -Em angulo.

Hidráulicos:
  -Horizontal;
  -Vertical.

A Figura 2 apresenta um esquema simplificado de um estágio de compressão para um compressor alternativo a pistão.
 

Figura 2: Ciclo de compressão simplificado

 
O compressor possui dois tempos ,(1) Expansão e (2) Compressão. No tempo de expansão admite-se o Gás Natural pela válvula de admissão (1) que deve estar aberta. Em seguida esta válvula se fecha e inicia-se a compressão. (subida do pistão) ao término da compressão (2), a válvula de descarga é aberta para dar a saída ao gás comprimido. Este processo pode ser repetido em múltiplos estágios o que permite elevar cada vez mais a pressão de descarga. Pode ser necessário o resfriamento do Gás Natural entre um estágio e outro.

Normalmente os compressores alternativos a pistão utilizam óleo como lubrificante, o que pode contaminar o gás. Algumas tecnologias admitem o uso de anéis de segmento de material com baixo coeficiente de atrito (p.ex.: teflon) e buchas especiais. Uma composição de conceitos também é possível, com o uso de lubrificante e componentes especiais.

Na maioria dos casos os compressores são propelidos por motores elétricos e tracionados por transmissões de polias e correias. Porém existe a possibilidade de utilizar o próprio Gás Natural como combustível em um motor a combustão interna capaz de fornecer propulsão ao compressor. Pode-se ainda acoplar o compressor diretamente no propulsor, eliminando-se a transmissão.

É comum que em postos de serviço seja necessária uma vazão de 600 a 1000m3/h de GNV de modo a abastecer a clientela (postos de serviço com 4 pontos de abastecimento). É necessário que se tenha muita atenção ao especificar o compressor adequado ao atendimento desta demanda.

Quanto ao resfriamento, os compressores podem ser resfriados a água ou a ar. Nos primeiros observa-se uma maior eficiência, porém sua instalação acarreta um custo adicional por exigir um sistema de resfriamento e cria uma variável adicional aser monitorada com conseqüente aumento no custo de manutenção, sendo portanto menos utilizados em Postos de Serviço. Os compressores resfriados a ar são de concepção mais simples porém apresentam o inconveniente de apresentarem ruído na faixa de 85 a 95 dba a cerca de 1 metro de distância.