COMPRESSORI ROTATIVI A PALETTE PER ARIA

 

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Principio di funzionamento

Un rotore cilindrico gira eccentrico in uno statore anch’esso cilindrico di diametro più grande: ne risulta uno spazio libero a forma di mezzaluna.
Il rotore ha delle cave nelle quali scorrono liberamente le lamelle in materiale plastico stratificato; queste, quando il rotore gira, aderiscono per forza centrifuga alla superficie interna dello statore, formando dei vani il cui volume passa, con la rotazione, da un massimo ad un minimo.
L’aspirazione avviene attraverso delle luci aperte nello statore nella zona dei volumi crescenti; la mandata avviene attraverso delle luci aperte nello statore, nella zona dei volumi decrescenti.

Particolarità costruttive

I compressori rotativi a palette MAPRO® destinati alla compressione di aria sono macchine con le seguenti peculiarità costruttive:

  • carcassa (statore e fondi) in ghisa, rotore in acciaio, palette in laminato plastico stratificato;
  • sigillatura tra statore, fondi e coperchi costituenti il corpo macchina tramite guarnizioni piane;
  • tenuta meccanica sull’albero.

Cuscinetti, lamelle, tenuta meccanica, sono componenti che necessitano di lubrificazione durante il funzionamento del compressore. L’olio utilizzato a tale scopo, forma una sottile pellicola, continuamente rinnovata, sulle parti interne del corpo macchina, che tende a inglobare le eventuali minuscole impurità presenti nell’aria aspirata, svolgendo così anche un’azione di pulizia interna della camera di compressione.

Il corpo compressore può essere proposto con raffreddamento tramite aria ambiente che, aspirata da un ventilatore assiale montato sul giunto d’accoppiamento al motore, viene convogliata tra la superficie esterna alettata dello statore e un carter di convogliamento avvolgente il corpo stesso del compressore. Oppure, può essere proposto con raffreddamento tramite circolazione di acqua nella camicia avvolgente il corpo.
Il calore si trasferisce dal metallo all’acqua più efficacemente che non dal metallo all’aria. La riduzione di temperatura del gas compresso è quindi maggiore nei compressori raffreddati ad acqua. Essi possono dunque comprimere a pressioni più elevate e coprono una gamma di portate aspirate notevolmente superiore a quella dei compressori raffreddati ad aria.

Vantaggi

RENDIMENTI ELEVATI ED INVARIABILI

Il compressore rotativo a palette MAPRO® è di tipo volumetrico. La compressione avviene cioè per progressiva riduzione, all’interno del corpo macchina, durante la rotazione, del "volume" di gas trasferito dalla bocca di aspirazione a quella di mandata. Le luci di mandata vengono aperte nello statore, di volta in volta, ad un’altezza determinata dalla pressione di esercizio prevista, in modo da utilizzare solo la potenza necessaria per l’effettiva "compressione". Ne risulta un rendimento di compressione adiabatica sempre elevato e, in generale, compreso tra il 70 e l’80%.
I ristretti giochi interni consentono un rendimento volumetrico anch’esso elevato e praticamente invariabile in quanto l’usura nel tempo delle lamelle si compensa automaticamente.
La potenza necessaria per la compressione risulta quindi, in generale, inferiore a quella richiesta da altri tipi di compressori, con conseguente economicità di gestione.

MANUTENZIONE SEMPLICE ED ECONOMICA

Il numero ridotto di parti in movimento semplifica le operazioni di smontaggio e rimontaggio rendendole quindi molto più economiche rispetto ad altri tipi di compressori volumetrici.
Un rapido sistema di misura dall’esterno permette di valutare, a intervalli di tempo prestabiliti, lo stato di usura delle lamelle senza dover smontare, neppure parzialmente, il corpo macchina per accedere alla camera di compressione. La sostituzione delle lamelle può quindi essere programmata in anticipo, in funzione delle esigenze di lavoro dell’impianto o delle necessità di manutenzione di altre parti, semplificando la gestione dell’impianto stesso e migliorandone l’economicità.

FLUSSO DI ARIA CONTINUO E SENZA PULSAZIONI

Il flusso di aria che subisce la compressione è continuo (non pulsante) sia in aspirazione che in mandata, rendendo quindi non necessari serbatoi di accumulo o smorzatori.
I compressori rotativi a palette MAPRO® sono macchine compatte, nelle quali, durante la marcia, il leggero squilibrio dovuto alla diversa posizione radiale delle lamelle rispetto all’asse di rotazione, non genera vibrazioni apprezzabili e non rende quindi necessarie particolari fondazioni. Già di principio meno rumorosi di altri tipi di compressori, ove richiesto, possono essere insonorizzati.

Tipiche composizioni di fornitura

Per evitare l’entrata in macchina di polveri o altre impurità, e comunque come protezione contro l’aspirazione accidentale di qualunque corpo solido, deve essere sempre montato, all’aspirazione del compressore, un filtro ampiamente dimensionato per la portata prevista e con caratteristiche costruttive adeguate all’ambiente e alla granulometria di polveri o impurità potenzialmente presenti.
Durante la compressione l’aria si riscalda anche notevolmente. Nel caso in cui, in funzione dell’utilizzo, l’aria debba essere raffreddata, viene installato, alla mandata del compressore, un raffreddatore di tipo a fascio tubiero, a grande superficie di scambio e minima perdita di carico, adatto a ridurre la temperatura dell’aria compressa ad un valore anche solo di pochi gradi superiore alla temperatura dell’acqua disponibile.
A valle del raffreddatore viene normalmente installato un separatore ciclonico destinato a raccogliere il vapor acqueo condensato e le tracce di olio di lubrificazione aggregatesi nel condensato.
Per perfezionare il disoleamento, già parzialmente avvenuto nel separatore ciclonico, è possibile installare a valle di quest’ultimo un disoliatore a candela ad alta efficienza che riduce i residui di olio nell’aria compressa a poche ppm.
Gli schemi più sotto riportati illustrano le tipiche composizioni di fornitura ora descritte.

Occorre poi aggiungere che frequentemente l’utilizzo non ha bisogno in continuo di tutta l’aria erogata dal compressore il quale, di conseguenza, dovrebbe di tanto in tanto fermarsi. Quando gli arresti possono essere frequenti, si può rendere necessaria l’installazione, all’aspirazione, di un opportuno dispositivo di regolazione elettropneumatico, comandato da pressostato, che consente al compressore di funzionare in continuo anche senza comprimere il fluido trattato.
È inoltre possibile, per ridurre il consumo energetico del compressore, alimentarne il motore elettrico attraverso un inverter. In generale la variazione di velocità di rotazione (e quindi di portata) ammessa dal compressore va dal 100% a poco più del 65% della velocità nominale.
Per funzionamento con portate più ridotte, sono possibili varie soluzioni in funzione del tipo di variabilità richiesta. Si può, ad esempio, prevedere l’installazione di un’opportuna valvola di sovrappressione lungo una tubazione di "by-pass" che collega, in derivazione, la linea di mandata con l’aspirazione. Oppure si può prevedere l’utilizzo combinato di inverter e valvola di "by-pass" o di inverter e dispositivo di regolazione elettropneumatico.
Infine possono essere proposti gruppi-package via via più complessi, comprendenti, ad esempio:

  • sistemi di scarico automatico dei condensati;
  • valvole di avviamento a vuoto a comando pneumatico o motorizzate;
  • circuiti chiusi completi per l’acqua di raffreddamento con serbatoio di compensazione e pompa di circolazione acqua, batteria di scambio termico acqua-aria e tutti i relativi dispositivi di controllo e sicurezza;
  • quadri di azionamento a bordo macchina;
  • quadri remoti di potenza e controllo con relativo PLC incorporato.

Il Servizio Commerciale MAPRO®, in sinergia con il proprio Servizio Tecnico, è in grado di studiare e proporre, sulla base delle richieste dei clienti, i "Gruppi package completi" meglio rispondenti alle esigenze specifiche e alle peculiarità dell’impianto.

Compressori raffreddati ad aria con raffreddamento e disoleamento

Compressori raffreddati ad acqua con raffreddamento e disoleamento

Compressori raffreddati ad acqua con raffreddamento e disoleamento

Compressori raffreddati ad aria con raffreddamento e disoleamento