Ottimizzare un impianto di aria compressa: 4 fattori chiave

Autore: Fabio Imbriani

L’aria compressa, grande divoratore di energia elettrica, acquista sempre maggiore importanza nei moderni processi produttivi. Le recenti normative in termini ambientali e di risparmio energetico hanno evidenziato quanto sia importante gestire ed ottimizzare un impianto di aria compressa.

Forse sapete come funziona un moderno compressore d’aria (e come scegliere quello giusto per la vostra attività), ma in origine, gli impianti d’aria compressa erano molto più “essenziali” e utilizzavano, principalmente, compressori a pistoni con pressioni di utilizzo prossime a 10 barg. Il trattamento dell’aria era poco diffuso e normalmente affidato a separatori centrifughi e filtri a “coalescenza”, in grado di assicurare un modesto effetto di trattenimento delle particelle solide e degli oli. Le linee di distribuzione erano realizzate con tubazioni in “ferro nero”, privo di qualsiasi protezione contro la formazione di ruggine e altri contaminanti solidi.

Le problematiche più ricorrenti erano, quindi, la massiccia presenza in linea di condensa e il frequente blocco degli utensili pneumatici a causa di particelle solide provenienti dalle tubazioni dai serbatoi.

L’evoluzione della tecnica e i moderni processi produttivi, soprattutto nel campo della verniciatura, hanno contribuito alla diffusione di moderni compressori d’aria volumetrici rotativi a “palette ” o “vite”, in grado di assicurare rendimenti energetici maggiori e una migliore qualità dell’aria compressa.

Ottimizzare un impianto di aria compressa, 4 fattori chiave

• Caduta di pressione – La maggior parte degli utensili pneumatici è progettata per funzionare con aria alla pressione di esercizio di 6-7 barg. Il rendimento complessivo dell’utensile è particolarmente influenzato da cadute di pressione anche di modesta entità, in quanto la perdita di potenza (immaginiamo un avvitatore) è proporzionale al quadrato della perdita di pressione. Ad esempio, se la pressione della linea passa da 6 a 5 barg, ne consegue una diminuzione di potenza sviluppata del 25%.
• Flusso d’aria – La condensa presente nell’aria compressa non essiccata e filtrata è la principale causa del malfunzionamento dei regolatori di pressione. Questi hanno l’importante funzione di mantenere costante le pressione d’esercizio, assicurando minore usura, costi di energia e manutenzione ridotti, oltre che migliori prestazioni degli utensili. Nel caso di utensili pneumatici (tipo avvitatori o trapani pneumatici), vi erano due errate convinzioni, smentite negli anni da approfonditi studi tecnici inerenti l’affidabilità e la durata degli utensili. La prima convinzione presupponeva che l’olio, emulsionato alla condensa, fungesse da lubrificatore e, quindi, fosse un “toccasana” per gli utensili. Una convinzione ampiamente smentita dalle principali Case costruttrici, che per ottimizzare un impianto di aria compressa suggeriscono l’inserimento di appositi lubrificatori a nebbia d’olio dopo aver introdotto – solitamente centralizzandolo nel locale compressori – un opportuno stadio di essiccazione e filtrazione dell’aria. La seconda convinzione presupponeva che una maggiore pressione dell’aria compressa nell’alimentazione degli utensili pneumatici ne aumentasse le prestazioni. Ciò poteva inizialmente essere vero, ma a discapito della durata dell’utensile stesso.
• Fughe d’aria – La quantità d’aria che può andare persa attraverso fori, incrinature, guarnizioni o raccordi difettosi spesso raggiunge volumi sorprendentemente elevati. Le conseguenze economiche di tali perdite appaiono ancora più evidenti quando vengono rapportate al consumo d’aria dello strumento alimentato. Il volume d’aria che esce da un foro di 3 mm di diametro corrisponde al consumo d’aria in “impiego continuo” di tre trapani pneumatici. Le ricerche condotte nell’industria hanno evidenziato che non sono insolite perdite d’aria per fughe prossime al 25%.
• Linee di distribuzione – Per le linee di distribuzione dell’aria compressa, è molto importante una opportuna progettazione (chiusura ad anello della rete) e scegliere con cura i materiali e le sezioni di passaggio. Le perdite di carico “distribuite” sono, infatti, proporzionale al quadrato della velocità dell’aria all’interno delle tubazioni

Quanto sopra espresso evidenzia quanto sia importante la scelta di giusti ingredienti per avere un impianto a norma, efficiente ed efficace oltre che ad un basso consumo.

Contatta l’autore: fabio.imbriani@progettoenergiaefficiente.it