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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.
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