Fundamentos da Compressão: Compressores de Parafuso Rotativo Howden

May 20, 2023

Por Norm Shade21 de fevereiro de 2023

A Howden Company surgiu em 1854, quando James Howden fundou uma empresa de engenharia de consultoria marítima. Em seu primeiro ano no negócio, ele obteve uma patente para melhorar a fabricação de rebites e, alguns anos depois, obteve uma patente para melhorias de eficiência em motores e caldeiras de navios. Em 1857, começou a projetar e fornecer caldeiras e motores a vapor para a indústria naval.

Em 1862, Howden construiu uma fábrica em Glasgow, na Escócia, em vez de subcontratar a obra. Continuando a conceber novas ideias para melhorar a eficiência, ele patenteou o sistema de “calado forçado Howden” em 1882, que resultou em navios capazes de navegar duas vezes mais rápido com metade da quantidade de carvão. Mais de mil navios foram equipados com o novo sistema nos anos seguintes.

Por volta de 1880, a empresa não conseguiu encontrar uma fonte confiável para fabricar os ventiladores necessários para o sistema de tiragem forçada, por isso construiu outra fábrica em Glasgow para esse fim. Este local seria a sede principal da empresa por quase cem anos.

Por volta de 1900, a Howden começou a produzir motores a vapor de alta velocidade para gerar eletricidade em terra. Em pouco tempo, um grande número destas unidades de até 2.000 hp (1.491 kW) estava sendo instalado em municípios, fábricas e moinhos. O próximo desenvolvimento lógico foram as turbinas a vapor, que a Howden começou a fabricar em 1904.

No início da década de 1920, a Howden iniciou uma joint venture com a AB Ljungstrom Angturbin de Estocolmo, Suécia, que desenvolveu um novo pré-aquecedor mecânico. Este foi um produto importante que ajudou a expandir o grande negócio de turbinas a vapor da Howden. Um desenvolvimento ainda mais importante resultou da associação. Ljungstrom e seu engenheiro-chefe, Alf Lysholm, inventaram o primeiro compressor rotativo de parafuso em 1935 para uso em motores a jato. Em 1938, a Howden se tornou a primeira empresa a licenciar e comercializar a tecnologia de compressores de parafuso da Ljunstrom (mais tarde Svenska Rotor Maskiner AB).

A Howden tornou-se uma empresa pública em 1939. O sucesso do produto compressor de parafuso levou à construção da nova fábrica Craigton em Glasgow no início da década de 1950, inteiramente dedicada à fabricação de compressores de parafuso rotativos. A primeira grande planta de refrigeração industrial usando compressores de parafuso, que incluía um total de 24.000 hp (17.897 kW) de compressores Howden, foi adquirida pela URSS na década de 1950. As primeiras unidades de ar condicionado com compressor de parafuso da Howden foram instaladas no transatlântico Queen Elizabeth.

Em 1968, a Howden adquiriu a Godfrey Engineering, fabricante de compressores de ar e refrigeração menores para a indústria aeronáutica. Isto expandiu significativamente a escala e o alcance da Howden na indústria de compressores de parafuso. Também na década de 1960, a Howden desenvolveu o compressor rotativo de parafuso duplo com injeção de óleo (também conhecido como inundado de óleo) que revolucionou os projetos de plantas de refrigeração e manuseio de gás em todo o mundo. A injeção de óleo absorveu o calor da compressão do gás, permitindo taxas de pressão mais altas, redução de ruído, maior eficiência e redução significativa do desgaste do rotor.

Os compressores com injeção de óleo da Howden evoluíram para duas linhas. A série WRV usa mancais tipo casquilho e é construída com parede dupla para aplicações de alta pressão. Mais de 25.000 foram usados ​​em diversas aplicações de processo e podem ser opcionalmente construídos para atender às especificações API 619. O WRV tem sete tamanhos de carcaça de 6,42 a 22,83 pol. (163 a 580 mm) de diâmetro de rotor com diversas relações comprimento-diâmetro (L/D) do rotor.

Os compressores XRV da Howden foram desenvolvidos especificamente para refrigeração, com rolamentos de rolos que não necessitam de bomba de óleo em mais de 90% das aplicações. Possui três tamanhos de carcaça de 5,00 a 8,03 pol. (127 a 204 mm) de diâmetro de rotor e diversas relações L/D.

Uma versão do menor compressor foi especialmente projetada como modelo M127 para aplicações de refrigeração industrial. Posteriormente, opções como engrenagens internas, flange de montagem da carcaça do sino, filtro de sucção e VI variável e controle de capacidade foram adicionadas para compressores de gás aplicados nos mercados de petróleo e gás.