Introduzione all’aria compressa
L’aria compressa viene utilizzata intorno a noi in diverse situazioni. Può essere usata come aria soffiata o fonte di energia, e viene impiegata per alimentare o produrre molti degli oggetti da noi utilizzati. Che si tratti di aprire una bottiglia che contiene una bevanda gassata, andare sulle montagne russe, prendere l’autobus, farsi visitare da un dentista o utilizzare quotidianamente l’energia elettrica, l’aria compressa riveste un ruolo importante in ognuna di queste occasioni.
Come viene compressa l’aria?
L'aria viene compressa dai compressori d’aria. I compressori d’aria aspirano l’aria attraverso una valvola di ingresso, quindi la comprimono al volume desiderato e infine, mediante la valvola di scarico, la rilasciano in un serbatoio di stoccaggio sotto forma di aria compressa. Il processo di compressione viene di solito alimentato da un motore elettrico.
Il sistema di compressione può adottare due diversi metodi di spostamento dell’aria:
Spostamento positivo - È il metodo di compressione più diffuso. I compressori a spostamento positivo spingono l’aria in uno spazio ristretto, solitamente attraverso il movimento di un dispositivo meccanico.
Spostamento dinamico - Rispetto ai compressori a spostamento positivo, che riducono fisicamente il volume dell’aria intrappolata, i compressori a spostamento dinamico aumentano la velocità dell’aria. L’energia generata incrementa, a sua volta, la pressione dell’aria.
Qualità dell'aria compressa
La qualità finale dell'aria in uscita è un fattore estremamente importante da considerare nella scelta di un compressore d’aria. Le diverse classi di purezza dell'aria sono stabilite dall’ISO (International Organisation for Standardisation), che regola tutto ciò che costituisce aria pulita.
ISO Classe 1
Questa norma fissa i criteri e le limitazioni relativi alla quantità di olio e contaminanti che possono essere presenti nell’aria in uscita. Sebbene la Classe 1 prescriva una percentuale di olio estremamente ridotta, a tal punto da potersi classificare come ‘tecnicamente’ priva d’olio, in realtà non è la norma più restrittiva per ciò che concerne l’aria pulita.
ISO Classe 0
In termini di qualità dell’aria, la Classe 0 garantisce una purezza dell'aria del 100%. Questa nuova classe è stata appositamente creata per soddisfare la crescente domanda di aria sterile in ambito industriale. È la soluzione più pulita tra quelle disponibili ed è altamente raccomandata per le applicazioni in cui la purezza dell'aria è un fattore essenziale.
Quali sono i vantaggi derivanti dall’utilizzo dell’aria compressa?
Milioni di persone nel mondo utilizzano quotidianamente l’aria compressa. Quelli che seguono sono solo alcuni tra i vantaggi derivanti dall’impiego dell'aria compressa:
* È sicura e semplice da utilizzare
* Migliora la produttività
* È una fonte di alimentazione economica ed efficiente dal punto di vista energetico
* Assicura costi di esercizio ridotti
* È versatile
La “quarta utenza”
Insieme all’elettricità, al gas e all’acqua, l’aria compressa è considerata spesso la quarta utenza in ambito industriale e manifatturiero. Diverse imprese, piccole o grandi che siano, si servono dell’aria compressa come fonte di alimentazione di processi essenziali per le rispettive applicazioni. L’aria compressa riveste un ruolo fondamentale in molti aspetti del mondo moderno.
Il principale fattore per il quale i compressori d’aria sono così diffusi rispetto ad altre fonti di energia è il fatto che consente alle persone di produrre aria compressa in loco. I compressori d’aria, inoltre, possono essere configurati con un’ampia gamma di accessori per soddisfare le esigenze dell’intero comparto industriale e garantire una qualità, una pressione e un flusso ben determinati, adatti alle singole necessità.
Dove viene impiegata l'aria compressa?
L’aria compressa viene usata come fonte di energia e aria attiva.
Come fonte di energia, l’aria compressa viene spesso impiegata per alimentare dispositivi e macchinari pneumatici quali trapani, martelli, chiavi e molatrici.
L’aria attiva è l’aria che entra a contatto diretto con il prodotto. E proprio per questo motivo è necessario che sia pulita, asciutta e priva di contaminanti. Per garantire il rispetto di questi standard, molti preferiscono utilizzare compressori senza olio o utensili pneumatici che assicurano aria compressa pulita e asciutta.
Alcuni tra i principali settori industriali che utilizzano aria compressa sono:Settore chimico
I produttori del settore chimico desiderano garantire l’alta qualità dei prodotti fabbricati. A causa della natura instabile delle sostanze chimiche, è importante che l’aria compressa utilizzata sia pulita e priva di olio. In questo settore, l’aria compressa viene impiegata per la movimentazione di materiali, le lame d’aria e l’asciugatura dei prodotti.
Settore automobilistico
L’aria compressa ha un ruolo fondamentale nella produzione di auto. Dal montaggio operato con l’ausilio di robot azionati ad aria fino allo strato di rifinitura con vernici applicate con spruzzatrici ad aria compressa, il settore automobilistico utilizza compressori per la produzione di veicoli di alta qualità.
Applicazioni industriali
L’aria compressa è utilizzata in numerose applicazioni industriali, tra cui interventi edilizi, riparazioni meccaniche, manutenzione stradale, produzione di fabbrica, linee di produzione e molti processi industriali.
Alimenti e & bevande
Dal momento che alimenti e bevande devono essere adatti al consumo umano, l’aria attiva che entra a contatto con questi ultimi deve soddisfare rigorose norme in materia di salute e sicurezza. In questo settore, alcuni tra gli utilizzi più comuni includono lame d'aria, movimentazione di prodotti, macchine riempitrici, confezionamento e pompe per fluidi.
Settore farmaceutico
Le case farmaceutiche utilizzano aria compressa per l’aria per processi di lavorazione impiegati nella pulizia, areazione e movimentazione di prodotti, nonché nel confezionamento di medicinali. Le rigorose norme in materia di salute e sicurezza che è necessario rispettare nel settore farmaceutico richiedono che l’ambiente sia mantenuto costantemente sterile. Pertanto, l’aria compressa utilizzata in questo settore deve essere totalmente pulita e priva di contaminanti.
I compressori senza olio sono la tipologia più utilizzata nelle operazioni di laboratorio, farmaceutiche e sanitarie, nonché nell’industria degli alimenti e delle bevande.
A spirale
I compressori rotativi a spirale si servono di due spirali intrecciate per pompare l’aria e pressurizzarla. Spesso, una delle due spirali viene fissata e l’altra le ruota intorno, intrappolando e comprimendo sacche d’aria.
A palette
I compressori rotativi a palette usano un rotore nei cui slot radiali è inserita una serie di palette a forma di lama. Durante la rotazione, l’aria viene compressa dal movimento centrifugo.
Principali tipologie di compressore alternativo
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A pistone Quello a sinistra è un tipico esempio in cui l’aria viene compressa a stadi: lo stadio 1 sul lato destro comprime l’aria alla pressione desiderata; l’aria pressurizzata viene quindi spinta nello stadio 2 sul lato sinistro con un pistone di piccolo diametro, affinché venga compressa e raggiunge una pressione persino superiore. Questo metodo viene impiegato per riempire i serbatoi d’aria dei sommozzatori e dei servizi antincendio e di soccorso che utilizzano aria respirabile. |
Che si intende per aria compressa?
L’aria compressa è l’aria che viene pressurizzata fino a raggiungere una pressione superiore a quella atmosferica. È identica all’aria che si respira, con l’unica differenza che viene ridotta di volume e mantenuta sotto pressione. L’aria è costituita per il 78% di azoto, per il 20-21% di ossigeno e per circa l’1-2% di altri gas e vapore acqueo. Quando viene compressa, l’aria continua ad essere costituita dalla stessa miscela di gas; tuttavia, viene obbligata a occupare uno spazio più ristretto, con la conseguenza che le diverse molecole sono più vicine tra loro.
L’aria compressa può essere immagazzinata ad alta pressione ed è uno straordinario mezzo di trasmissione di energia. L’aria compressa è un fonte di energia tra le più diffuse, essendo più semplice e sicura rispetto a fonti alternative quali il vapore e le pile. Il vapore può rivelarsi pericoloso a causa della tendenza al surriscaldamento; le pile, invece, possono esaurirsi. Di conseguenza, entrambe le opzioni sono svantaggiose.
L’aria compressa è sicura da utilizzare, semplice da immagazzinare ed estremamente versatile.
Tecnologie volumetriche
I compressori a spostamento positivo utilizzano diverse tecnologie per comprimere l’aria e rientrano in due categorie principali: rotativi e alternativi. I compressori rotativi si servono di un componente rotante per comprimere i gas; i compressori alternativi, invece, utilizzano un cilindro a stantuffo per pressurizzare l’aria mentre si sposta verso l’alto e verso il basso in moto alternato.
Principali tipologie di compressore rotativoA vite
I compressori rotativi a vite sono dotati di due ruote ingranate che girano contemporaneamente, obbligando l’aria a passare sotto i rotori e comprimendola a un volume maggiore. Questa simulazione illustra il movimento dei componenti principali di un compressore rotativo a vite CompAir serie L.