Distributore / rappresentante autorizzato per la fornitura di compressori volumetrici alle imprese industriali in Russia

Il compressore è una macchina che aumenta la pressione di un gas per poi renderne possibile l’utilizzo in diverse aree di applicazione, tra cui quelle legate a combustione, pneumatica, raffreddamento e processi di trasporto dei gas. Il compito principale del compressore è quello di incrementare la pressione del gas fino al raggiungimento del valore necessario per l’utilizzo in un determinato processo tecnologico.

Il compressore volumetrico esercita una pressione sulla sostanza lavorata nelle apposite camere, il cui volume viene aumentato e diminuito per permettere il cambiamento della pressione. Durante il funzionamento del compressore una diminuzione del volume comporta un incremento della pressione. I compressori volumetrici permettono una produttività costante e si dividono in compressori rotativi e a pistoni in base alla struttura dei loro elementi e al modo in cui viene modificato il volume della camera di lavoro.

L’olio iniettato durante il funzionamento del compressore forma una pellicola oleosa, funge da sostanza lubrificante e, inoltre, prende parte al processo di raffreddamento. Tuttavia nelle fasi di avviamento e di arresto del compressore l’olio può non fare in tempo a diffondersi e in questo modo può avere luogo il contatto tra le valvole e lo statore, che conseguentemente porta all’usura delle lamelle, causata inoltre dalla presenza di particelle solide.

Nei compressori ad alta produttività e con una pressione superiore ai 5 bar è possibile la sostituzione del blocco operativo. Gli statori non sono ripristinabili in quanto non ne è possibile la smerigliatura. Non si esegue la sostituzione delle valvole senza lo statore. La durata del periodo di funzionamento del compressore dipende dalla qualità dell’aria e dal regime di utilizzo. Il blocco operativo permette circa 25000 ore di lavoro se il suo utilizzo è irregolare, ma quanto più a lungo l’apparecchio permane in regime di attività, tanto più aumenta la durata del suo funzionamento, in quanto il lubrificante può regolarmente raggiungerne tutte le parti.

Descrizione generale e diversi tipi

La categoria dei compressori volumetrici comprende diversi tipi di macchinari:

I compressori a pistone utilizzano un pistone che compie un movimento avanti e indietro all’interno di un cilindro, grazie al quale avviene la compressione.
I compressori a vite utilizzano due rotori a ingranaggio che rendono possibile la compressione della sostanza lavorata. I rotori, dalla forma peculiare e tra i quali la distanza è molto ridotta, ruotano in direzioni opposte.
Nei compressori ad anello liquido l’elemento esercitante la pressione è un liquido contenuto in un contenitore dalla forma specifica. Il liquido utilizzato può essere l’acqua, l’acido solforico, un altro liquido che non provochi una reazione con il gas lavorato.
I compressori a spirale sono un altro tipo di compressori molto diffuso. Si caratterizzano per la presenza di due spirali, una delle quali è in movimento, mentre l’altra è stazionaria.
Il compressore rotativo a palette è composto da un rotore con delle palette fissate su delle scanalature a disposizione radiale. Durante il movimento del rotore all’interno dello statore cilindrico le palette avanzano sotto effetto della forza centrifuga formando delle celle di compressione. Il volume delle celle diminuisce seguendo la direzione di movimento del rotore. Con un volume e una quantità massima di sostanza lavorata, il gas viene introdotto nelle celle, il cui volume diminuisce grazie al movimento del rotore. Il gas viene quindi iniettato nella bocca di mandata.

Nei compressori volumetrici la pressione viene aumentata inserendovi una determinata quantità di gas e diminuendone il volume. I tipi più diffusi di compressori volumetrici sono quelli a pistoni e a vite.

Possiamo trovare i diversi tipi di compressori in quasi tutte le sfere industriali. I compressori volumetrici possono essere utilizzati per lavorare i seguenti gas:

I compressori a pistoni generalmente sono utilizzati nei casi in cui sia richiesto un alto livello di compressione all’uscita rispetto al livello di entrata, senza alto livello di produttività e con gas relativamente secchi.

I compressori rotativi sono caratterizzati da una struttura semplice e da un peso ridotto e possono presentare rotori di forme differenti. Sono utilizzati in molte sfere industriali.

Principio di funzionamento dei compressori volumetrici e struttura dell’apparecchio

Tutti i compressori volumetrici hanno simili principio di funzionamento e meccanismo legato alle perdite. Tuttavia la relativa entità delle perdite può variare a seconda del tipo di compressore. Per esempio la perdita dovuta a una fuga di sostanze è piuttosto piccola nel caso di un compressore a olio con dei pistoni ad anello affidabili, mentre potrebbe avere un’entità significativa nel caso di un compressore a secco a vite, che utilizza una velocità ridotta, mentre la pressione aumenta.

In tutti i compressori è presente una cella di compressione nella quale si trova il gas alla fine del processo di compressione. A seconda della struttura del compressore, in alcuni tipi la cella può avere un volume piuttosto ridotto, in altri può essere più grande. Alcuni tipi di compressore, come per esempio quelli a pistoni, possono disporre di un grande spazio per la compressione, ma la pressione del gas torna al livello originale nel cilindro. Nei compressori a vite il gas si espande fino a raggiungere il livello di pressione originale nella cella di compressione.

Alcuni tipi di compressori utilizzano per la compressione degli appositi vani dalla grandezza prestabilita e sono progettati per lavorare con un determinato volume.

Per illustrare in modo più dettagliato il principio di funzionamento e la struttura dei compressori volumetrici ci serviamo dell’esempio dei compressori a pistoni e a vite.

I compressori di tipo rotativo sono compatti e il livello di manutenzione tecnica richiesto è minimo. Presentano un blocco operativo ad altra pressione. I gas vengono introdotti direttamente nella cella di compressione. In caso di avviamento a freddo i compressori ad alta pressione necessitano di più tempo per raggiungere il livello di pressione richiesto. Questo è in parte dovuto alle grosse dimensioni dell’apparecchio.

I compressori rotativi a vite sono compressori volumetrici che per la compressione del gas utilizzano dei rotori dalla forma a vite. I loro elementi fondamentali sono i fori di entrata e di uscita, il rotore principale e quello ausiliare. Quando le fenditure del rotore a vite scorrono affianco al foro di ingresso il gas è introdotto nella fessura. Successivamente si raccoglie lungo tutta la fenditura, formandovi un accumulo. Grazie all’ingranaggio formato dal rotore principale insieme a quello ausiliario il volume dell’accumulo di gas diminuisce in quanto il gas stesso viene compresso. Quando la compressione è terminata il gas viene espulso.

I compressori a vite si distinguono principalmente in due tipi, quelli lubrificati a olio e quelli a secco. I più diffusi sono i compressori con lubrificazione a olio, nei quali il gas è introdotto nel macchinario insieme all’olio. Lo scopo dell’olio è quello di formare un ispessimento tra i rotori, mentre i compressori a secco sono muniti di un’apposita ruota dentata che ne regola il movimento. Nel caso della lubrificazione a olio, prima di essere espulso dal compressore il gas deve essere pulito per eliminare il lubrificante con l’utilizzo di appositi filtri. Proprio i filtri per l’eliminazione dell’olio sono la parte del compressore che esige regolare manutenzione e sostituzione.

I compressori a pistoni sono compressori volumetrici nei quali il movimento di un pistone all’interno di un cilindro provoca l’aumento della pressione del gas. In un compressore possono esserci da uno a sei cilindri, che hanno lo scopo di circoscrivere lo spazio per la compressione del gas. Per raggiungere un più alto livello di pressione si usano più cilindri. I cilindri possono avere una struttura semplice o ad azione doppia, quando la compressione avviene da entrambe le parti del pistone. In alcuni casi i cilindri ad azione doppia per l’utilizzo in condizioni di pressione molto alta dispongono di due perni, uno da ogni parte, anziché di uno solo, che permettono di garantire l’uniformità e l’equilibrio del carico. Invece, negli apparecchi con cilindri tandem, i cilindri sono disposti a coppie e fissati a un albero a gomito comune così che i pistoni si muovano in direzione opposta l’uno all’altro. Questa struttura permette di ridurre al minimo il carico dinamico e il livello di usura dei componenti è molto basso. I compressori con un solo cilindro si dividono invece in verticali e orizzontali.

Utilizzo dei compressori volumetrici

I compressori volumetrici sono ampliamente utilizzati nei processi tecnologici industriali nei quali si rende necessaria la compressione dell’aria, di gas tecnologici e di fluidi refrigeranti. Queste apparecchiature sono diffuse nell’agricoltura, nell’elettronica, nel settore dello pneumotrasporto, nelle industrie chimiche, metallurgiche, alimentari, farmaceutiche e altre.

I compressori volumetrici sono impiegati nell’estrazione dei gas e nel recupero dei vapori, quando è necessario trasportare i gas. Questo tipo di compressori è utilizzato anche quando le condizioni e i componenti dei gas possono variare: in questi casi sono maggiormente diffusi i compressori a vite a secco, che sono in grado di lavorare facilmente i gas con additivi, i gas liquefatti e i gas combustibili. I compressori a vite a secco sono un’ottima scelta in quanto permettono un alto rendimento.

Un altro membro della famiglia dei compressori volumetrici è impiegato per ottenere aria a bassa pressione, realizzare gli spostamenti dei gas naturali, fornire gas ad alta pressione durante la trivellazione di pozzi e per altri scopi in diverse sfere di applicazione, procedure chimiche e industriali: si tratta di grandi compressori multicilindrici a più pistoni. Questi compressori possono essere collocati nei giacimenti e comandati a distanza o trovarsi all’ingresso di un impianto a gas nel quale avviene la compressione di gas naturale grezzo, umido (contenente acqua o idrocarburi) o anche acido (contenente solfuro di idrogeno). Inoltre questi compressori sono installati nella parte finale dell’impianto dove avviene la compressione di gas puro o secco per la fornitura agli utenti o l’immissione nei gasdotti.

Vantaggi e svantaggi

I principali vantaggi e svantaggi dei compressori volumetrici sono riassunti nello schema sottostante.

I compressori a pistoni generalmente non comportano grossi costi all’acquisto, ma il loro livello di produttività con il tempo diminuisce, sono rumorosi e la qualità del gas lavorato può non essere eccellente per via della presenza di olio lubrificante.

I compressori volumetrici sono apparecchi industriali a elevata efficienza impiegati in molti settori dell’industria. Al momento attuale sono in corso studi e lavori costanti allo scopo di perfezionarne la struttura e le capacità di compressione.

Compressori e ventilatori

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