CONTENUTO DELL’ARIA COMPRESSA

L’aria compressa prodotta dal compressore contiene gli stessi elementi contenuti nell’aria aspirata dall’ambiente circostante.
Anche il vapore acqueo nell’aria viene compresso, per cui l’aria compressa è umida. L’aria compressa proveniente da un compressore lubrificato a olio contiene anche piccole quantità di olio provenienti dal sistema di lubrificazione del compressore stesso.

A seconda dell’utilizzo finale dell’aria compressa esistono diversi requisiti per determinare l’accettabilità dell’aria in termini di inquinamento. La qualità dell’aria compressa spesso deve essere migliorata mediante l’essiccazione (riduzione dell’umidità) e il filtraggio (rimozione dell’olio e delle altre particelle). La qualità dell’aria compressa può essere definita in varie classi secondo il sistema internazionale (vedere le Informazioni tecniche a pagina 31).

COSA SUCCEDE QUANDO L’ARIA VIENE COMPRESSA?

Calore

La potenza erogata al compressore viene quasi interamente convertita in calore durante il processo di compressione, indipendentemente dal tipo di compressore. La produzione complessiva di calore corrisponde quindi sempre alla potenza in ingresso.

Un compressore relativamente piccolo con una potenza del motore di 3 kW genera la stessa quantità di calore di una sauna!

Per migliorare l’efficienza energetica di un sistema pneumatico, il calore può essere recuperato ed utilizzato per il riscaldamento di aria e di acqua utilizzandoli poi per processi industriali o per il condizionamento degli ambienti. Per impedirne il surriscaldamento è necessario raffreddare adeguatamente il compressore. Generalmente per il raffreddamento viene utilizzata l’aria mentre in altri casi viene utilizzata acqua.

Vapore acqueo

In seguito alla compressione ed al seguente processo di raffreddamento, l’aria compressa viene saturata con vapore acqueo e arriva ad avere un’umidità relativa del 100%. Man mano che l’aria compressa passa attraverso i refrigeratori del sistema di aria compressa, il vapore si condensa in acqua a una temperatura che viene definita punto di rugiada. A questo punto l’aria, i serbatoi di accumulo dell’aria e le tubazioni contengono condensa, con volumi differenti in base a quattro fattori principali:
1) quantità di vapore acqueo nell’aria ambiente,
2) quantità di aria compressa,
3) calo di temperatura dell’aria compressa dopo la compressione
4) pressione dell’aria compressa.

ARIA COMPRESSA COME FONTE ENERGETICA

L’estrazione di energia dall’aria compressa rappresenta un vantaggio sotto molti aspetti.

Innanzitutto, come fonte energetica, l’aria compressa è pulita e non nociva, in secondo luogo può essere utilizzata per molteplici impieghi, per azionare utensili pneumatici, per il movimento di pistoni o per il raffreddamento di materiali vari.

La potenza teoricamente richiesta per la compressione dell’aria a un determinato volume e a una data pressione è stabilita fisicamente e non può essere modificata. La compressione implica una perdita di potenza che incide sulla richiesta di potenza complessiva del sistema.

Tratteremo a questo punto la potenza specifica richiesta da un compressore, ossia la potenza effettiva richiesta per comprimere un dato volume di aria a una pressione specifica, più la perdita di potenza nel compressore.

La compressione a 700 kPa in un compressore industriale moderno richiede normalmente circa 6,5 kW/ m³/min di potenza. Un aumento o una riduzione della pressione di 100 kPa determina un aumento o una riduzione corrispondente nei requisiti di potenza di circa il 7%.

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