Compressores diesel para clima frio: dimensionamento CFM para construção no inverno

Um compressor de ar a diesel para construção no inverno precisa realizar duas tarefas ao mesmo tempo: fornecer o CFM que seus rompedores, furadeiras e aquecedores realmente exigem e dar partida de forma confiável em uma manhã, quando o medidor estiver abaixo de zero. Subdimensionar a máquina e as ferramentas param no meio do turno; ignore o frio e você poderá perder uma hora ou mais com partida difícil, combustível gelificado ou gelo nas linhas de ar. Este guia aborda o dimensionamento do CFM para locais de trabalho frios e as verificações operacionais que separam um compressor que funciona durante todo o inverno daquele que funciona apenas no folheto.

Por que o inverno castiga um compressor diesel portátil

O tempo frio ataca um compressor de ar a diesel de quatro direções, e a maioria das falhas de inverno remonta a uma delas, e não a um componente central com falha.

Primeiro, começar fica mais difícil. O óleo do motor engrossa à medida que a temperatura cai, a corrente de partida da bateria cai e a ignição comprimida depende do calor que um bloco frio não deseja fornecer. Em segundo lugar, o próprio combustível diesel muda: no ponto de turvação, a parafina começa a se formar e, abaixo do ponto frio de entupimento do filtro, o filtro de combustível pode deixar o motor sem energia. Terceiro, o ar que o compressor produz em uma tarde de verão sai do receptor e da tubulação transportando vapor d'água; em temperaturas ambientes abaixo de zero, o condensado congela em drenos, mangueiras e reguladores. Quarto, o ar frio denso altera o equilíbrio entre o fornecimento de ar livre nominal e contra o que o motor tem que trabalhar, de modo que uma unidade de verão de tamanho marginal pode se tornar uma unidade de inverno subdimensionada.

• Partida difícil: óleo espesso e bateria fraca aumentam a velocidade de partida abaixo do que a ignição por compressão precisa.
• Gelificação do combustível: cristais de cera obstruem o filtro, geralmente na primeira onda de frio, antes que os operadores mudem para diesel de inverno.
• Condensado congelado: o gelo bloqueia drenos, reguladores e acoplamentos de mangueiras durante a noite.
• Sem capacidade de reserva: ferramentas sem ar no verão não têm chance quando as perdas de inverno são adicionadas.

Como dimensionar o CFM para um canteiro de obras frio

O dimensionamento começa com a lista de ferramentas e não com o folheto. Adicione a demanda nominal de CFM de cada ferramenta que funciona ao mesmo tempo, multiplique pelo fator de serviço (quantos minutos por hora cada uma realmente dispara) e, em seguida, adicione uma margem para perdas de mangueiras, vazamentos e trocas futuras de ferramentas. Em locais de inverno, dimensionamos a margem generosamente, porque cada acoplamento congelado, cada mangueira longa que passa por solo congelado e cada elemento filtrante parcialmente congelado consome silenciosamente o ar utilizável.

Um piso prático está 25 a 30 por cento acima da demanda contínua calculada. Para uma equipe típica de estradas ou serviços públicos, isso significa uma máquina da classe 185 CFM para uma ou duas ferramentas leves e uma máquina da classe 350 CFM ou maior, uma vez que dois rompedores, um tamper e uma purga funcionam juntos. A pressão é tão importante quanto o fluxo: a maioria das ferramentas manuais tem classificação próxima de 90 a 100 PSI na ferramenta, portanto, após perdas de mangueira e filtro, um compressor com classificação de 100 PSI é a escolha sensata para trabalhos civis em geral, enquanto a perfuração DTH e ferramentas similares de alta pressão exigem uma unidade de classe de 175 a 290 PSI.

O ar frio é mais denso, o que aumenta ligeiramente a massa de ar fornecida a uma determinada classificação FAD; isso não permite que você reduza o tamanho. As classificações CFM da ferramenta são valores de ar livre, e os ganhos do ar de admissão mais denso são menores do que as perdas reais de acessórios frios, linhas longas e potência reduzida do motor até que a máquina esteja totalmente aquecida.

• Passo 1: liste as ferramentas simultâneas e sua placa CFM.
• Etapa 2: aplique o fator de serviço de cada ferramenta e, em seguida, some a demanda contínua.
• Etapa 3: adicione 25-30 por cento para vazamentos, queda de pressão da mangueira e perdas em clima frio.
• Passo 4: ajuste a pressão na ferramenta (cerca de 90-100 PSI para ferramentas civis; maior para perfuração), não apenas na saída.
• Passo 5: prefira o próximo tamanho acima quando o resultado ficar entre dois modelos.

Modelos reais KOTECH KDP para obras civis de inverno

A série KDP é a linha diesel portátil de reboque da KOTECH, com capotas fechadas à prova de intempéries, motores Cummins, Weichai ou Yanmar, dependendo do modelo, e fornecimento de ar gratuito de 35 a 1.589 CFM. A tabela abaixo lista os 100 modelos da classe PSI que cobrem a maioria das estradas de inverno, serviços públicos e empregos municipais; escolha na parte superior do intervalo calculado, e não na parte inferior.

Para referência, oKDP-5/7fornece 185 CFM a 100 PSI de um motor Weichai de 36,8 kW com tanque de 70 L; oKDP-6/7sobe até 214 CFM com um Cummins de 60 kW; e oKDP-10/7cobre 353 CFM a 100 PSI para equipes com múltiplas ferramentas. Quando o trabalho muda de martelos demolidores para perfuração de rochas duras ou de poços de água, a extremidade de alta pressão da família em dois estágios assume o controle - oKDP-13/13fornece 460 CFM a 188 PSI, e as classificações vão até 290 PSI e além nos quadros maiores de dois estágios.

Compressores diesel portáteis da classe KOTECH KDP 100 PSI

Modelos reais de produção atuais para obras civis e de utilidade pública em geral, a partir das tabelas de especificações atuais da KOTECH.

Todos os números acima vêm das tabelas atuais de especificações da página do produto KOTECH. Vale a pena dar uma segunda olhada na capacidade do tanque no inverno: tanques maiores significam menos paradas para reabastecimento durante o dia e permitem que a máquina fique parada durante o horário de almoço sem correr o risco de uma reinicialização a frio. CFM e PSI permanecem iguais no rating; a preparação para clima frio decide se a máquina realmente atinge essa produção em uma manhã de janeiro.

Operação em clima frio que protege o investimento

Especificar CFM suficiente leva ar às ferramentas. Os hábitos a seguir são os que mantêm um KDP de tamanho correto funcionando durante a temporada.

Mude para o diesel de inverno antes do primeiro congelamento intenso e use o combustível tratado do fornecedor em vez do estoque de verão transportado em galões. Onde as temperaturas ficam bem abaixo do ponto de turvação, um aditivo antigel aprovado na proporção correta fornece margem ao filtro. Verifique a concentração do líquido refrigerante com um refratômetro ou tira de teste em vez de adivinhar pela cor, mantenha os terminais da bateria limpos e apertados e leve cabos de jumper classificados para partida a diesel. Estacione a barra de reboque contra o vento predominante se o local não oferecer abrigo, ou use um compartimento de inverno seguro para o fabricante – nunca uma lona colocada contra o escapamento.

Drene o condensado no final de cada turno enquanto o ar ainda estiver quente, incluindo tanques receptores, recipientes de filtro e pontos baixos na tubulação. As purgas em linha aberta antes do desligamento eliminam a umidade que, de outra forma, congelaria durante a noite. Dê ao motor um aquecimento adequado em marcha lenta e sem carga até que a temperatura do líquido de arrefecimento comece a mudar e, em seguida, aumente o ar gradualmente; martelar em plena carga a partir de uma partida a frio é o que encurta a vida útil do turbo e da extremidade do ar.

Os intervalos de manutenção não devem ser prolongados no inverno. Filtros de combustível, filtros de ar e elementos separadores que estão perto dos seus limites em Outubro raramente sobrevivem a Dezembro, e transportar um filtro de combustível sobressalente no camião transforma um incidente de gelificação num trabalho de dez minutos na estrada, em vez de um dia morto.

• Abasteça com diesel de inverno antes da onda de frio; tratar o combustível de verão armazenado em vez de queimá-lo sem tratamento.
• Teste a concentração de anticongelante; inspecione a bateria e a saída de carga antes do primeiro congelamento.
• Drene todos os pontos de umidade quentes, no desligamento; explodir linhas durante a noite.
• Aqueça sem carga e, em seguida, aumente gradualmente a pressão do sistema.
• Faça a manutenção prévia dos filtros antes do inverno e leve um filtro de combustível sobressalente no local.

Um exemplo prático: dois rompedores em uma estrada congelada

Digamos que uma equipe opere dois rompedores de pavimentação de classe de 60 lb com classificação próxima a 90 CFM cada, além de um pequeno compactador de vala a cerca de 30 CFM, com todos os três girando em vez de funcionar a todo vapor. A demanda simultânea contínua atinge cerca de 150 a 170 CFM na ferramenta, uma vez aplicados os fatores de serviço. Adicionar 30% para frio, acoplamentos e um layout de mangueira de cinquenta metros coloca a meta próxima de 200 a 220 CFM a 100 PSI.

Um 185 CFM KDP-5/7 manteria os disjuntores vivos sem nada de reserva e cederia quando o tamper se juntasse; o KDP-6/7 a 214 CFM cobre o cálculo, e o KDP-10/7 a 353 CFM é a escolha se a tripulação crescer para três martelos ou adicionar uma linha de soprador mais tarde no mesmo inverno. Dimensionar para o próximo modelo é mais barato do que desmobilizar um local de trabalho congelado e sem ar.

Dicas de compra

• Escolha o CFM contínuo calculado mais uma margem de inverno de 25-30 por cento, e não os valores de pico da placa de identificação.
• Prefira unidades de reboque com capota fechada, motores de marca e disponibilidade de filtro local para locais remotos.
• Combine a classificação de pressão com a ferramenta: classe de 100 PSI para obras civis, 175 PSI e superior para perfuração DTH e de alta pressão.
• Verifique o tamanho do tanque em relação à duração do seu turno para evitar reinicializações a frio no meio do turno.
• Pergunte quais opções para clima frio a fábrica suporta – kits de combustível de inverno, aquecedores de bloco e baterias específicas para clima frio – antes do pedido ser enviado.

Perguntas frequentes