Come regolare un compressore volumetrico?

Un compressore volumetrico, di cui abbiamo parlato negli scorsi articoli, ha come caratteristica principale la presenza di più camere di compressione per l’aria o per il gas, sigillate sul lato di ingresso. Man mano che gas o aria entrano, il volume all’interno di queste camere di compressione viene meno fino al raggiungimento del valore desiderato, ottenuto il quale è possibile scaricare gli elementi compressi attraverso il sistema di uscita. 

PER RICORDARE: Compressione dinamica e compressione volumetrica

Una volta compreso il funzionamento della compressione volumetrica, è possibile porci una nuova domanda: è possibile regolare i compressori volumetrici? Se si, come? 

Come regolare i compressori volumetrici

I compressori volumetrici possono naturalmente essere regolati e tale operazione può essere espletata in 6 diverse modalità: scarico della pressione, bypass, strozzamento dell’ingresso, scarico della pressione, avvio/arresto, regolazione

Scarico della pressione

In origine per regolare la pressione di un compressore volumetrico veniva utilizzata una valvola di sicurezza che aveva il preciso compito di rilasciare l’aria in eccesso. Oggi invece, nella maggior parte dei casi viene utilizzata una servovalvola che viene controllata da un regolatore. Questo elemento permette di avere maggiore controllo sulla pressione ma soprattutto, supera un limite della valvola e cioè quello di poter garantire la messa a vuoto nel caso in cui il compressore venga avviato sotto pressione. 

Per i compressori di piccole dimensioni inoltre è possibile mettere a vuoto la macchina semplicemente aprendo tutta la valvola  lasciando quindi lavorare il compressore sotto pressione atmosferica (garantendo pertanto risparmio ed efficienza energetica). 

Bypass

La regolazione del compressore con Bypass adotta lo stesso principio dello scarico della pressione con la differenza che l’aria scaricata viene raffreddata e poi reimmessa all’ingresso del compressore. Si tratta di uno strumento di regolazione sfruttato soprattutto nei compressori di processo. 

Strozzamento dell’ingresso

Si tratta forse del metodo meno efficace tra tutti, viene infatti utilizzato in minima parte. Consiste nel ridurre il flusso dell’aria o del gas aumentando il rapporto di compressione in base alla depressione indotta all’ingresso del compressore.  Il metodo di regolazione dello strozzamento all’ingresso induce ad un alto fabbisogno energetico potendo infatti “regolare” soltanto il 10% della capacità massima di una macchina. 

Scarico con ingresso strozzato 

Lo scarico della pressione con ingresso strozzato è il metodo di regolazione di un compressore volumetrico senza dubbio più diffuso. Grazie alla sua efficienza è infatti molto utilizzato per garantire il massimo intervallo di regolazione con basso consumo energetico: con un compressore messo a vuoto il consumo energetico è pari al 15-30% della potenza a pieno carico. Tale efficienza è dovuta ad una valvola di ingresso che viene chiusa, e alla valvola di scarico su cui è applicata una piccola apertura che permette a gas ed aria di uscire dal compressore. Con questa configurazione si parla di depressione in ingresso (valvola chiusa) e bassa contropressione (piccola apertura sulla valvola di scarico). Affinché non ci sia una perdita durante la compressione-decompressione è fondamentale che aria e gas vengano scaricati in modo rapido stando attenti a lasciare un volume d’aria molto limitato. 

Avvio/Arresto

Un altro metodo di regolazione, forse molto più drastico ma molto utilizzato per compressori di potenza inferiore a 5 – 20 kW è quello di arresto del motore elettrico quando la pressione raggiunge il  suo valore limite. Il motore sarà poi riavviato non appena essa scenderà al di sotto di tale valore. Possiamo considerare questo metodo molto efficiente in termini energetici a patto che gli avviamenti non siano numerosi. 

Regolazione della velocità

Ultimo metodo per regolare la pressione di un compressore volumetrico è quello di agire direttamente sulla velocità e cioè sulla sua portata. 

La portata di un compressore è data dal motore che può essere a combustione, elettrico o a gas, controllato in frequenza. Agendo sulla portata è possibile riuscire a mantenere la pressione di uscita costante riducendo così il consumo energetico. 

Riem Italy: l’analisi dei compressori e l’ottimizzazione energetica

Il team di Riem Italy è molto sensibile al tema del risparmio energetico e all’efficienza delle proprie macchine. Per questo motivo adotta contromisure efficaci basate su ciascuna tipologia di compressore prodotto. Questo per dire che in Riem Italy a fronte di processi standardizzati necessari, c’è sempre un’analisi attenta su ciascun componente degli impianti al fine di trovare soluzioni di regolazione volumetrica perfette e ad hoc. 

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