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Regolazione dei compressori dinamici

Compressed Air Wiki Compressor Regulation Compressor Regulation and Control Compressors

In molti casi, le applicazioni richiedono una costante pressione nel sistema di aria compressa. Ciò a sua volta richiede che il flusso di aria compressa dal compressore centro è regolata. In questo articolo andremo a parlare di regolazione del flusso in compressori dinamici.

Come sono regolati i compressori dinamici?

Regolazione in aspirazione

  • Regolazione della portata:
    La portata di un compressore dinamico, può essere ridotta agendo sulla valvola di aspirazione IGV (inlet guide vanes). La portata minima viene raggiunta prima che il funzionamento della macchina risulta instabile e cioè al limite del pompaggio. Il campo di regolazione è determinato dal progetto della macchina (ad esempio il numero di stadi e la conformazione della girante) ma anche dai fattori esterni come ad esempio pressione e temperatura di aspirazione e quella dell’acqua di raffreddamento. La portata minima mediamente varia tra il 60% e l'85% di della massima.
  • IGV (Inlet Guides Vanes)
    Le IGV sono palette disposte radialmente sulla aspirazione dell’aria in ingresso ed hanno la funzione di mettere in rotazione l’aria aspirata ed al tempo stesso di variare la portata aria in ingresso. Questo sistema offre un maggior intervallo di regolazione ed una migliore efficienza rispetto ai classici sistemi di regolazione con valvola a farfalla. Una regolazione fino al 50 - 70% della portata di progetto rappresenta un valore tipico. Graie a questo sistema di regolazione è anche possibile aumentare leggermente la portata fornibile posizionando le palette della IGV in contro rotazione, riducendo però leggermente l’efficienza della macchina.
  • Regolazione in mandata

  • Alette variabili di mandata dell'aria (diffusore):
    Per migliorare ulteriormente l'intervallo di regolazione, è inoltre possibile controllare il flusso all'interno del diffusore dello stadio del compressore. Sono comuni valori di regolazione fino al 30% con pressione costante. L'uso è limitato ai compressori monostadio, a causa della complessità e dell'aumento dei costi.
  • Scarico della pressione:
    Il metodo di regolazione dei compressori dinamici consisteva in origine nell'impiego di una valvola di sicurezza o di una valvola di scarico per rilasciare nell'atmosfera l'aria compressa in eccesso. In linea di principio, questo metodo funziona allo stesso modo dello scarico della pressione in un compressore volumetrico.
  • principio carico-vuoto-stop

    Carico-vuoto-stop
    Per il controllo di un gruppo compressore è possibile combinare i metodi di regolazione menzionati in precedenza. Due modalità sono di uso comune:

    Modulazione: la portata d’aria in eccesso, rispetto a quanto richiesto dalla rete aria compressa, viene rilasciato nell'atmosfera ma il consumo energetico rimane invariato.
    Auto-dual: la riduzione della portata d’aria prodotta dell'unità è limitata dalla regolazione delle palette della IGV relativa all’aria in aspirazione. Per richiesta di aria inferiore alla portata minima della macchina si mette a vuoto per poi riavviarsi automaticamente alla riduzione della pressione in rete


    La potenza a vuoto è ancora relativamente alta, vale a dire pari al 20% di quella a pieno carico, a seconda della configurazione della girante, e così via.
    Regolazione della velocità
    La regolazione delle palette della IGC sui compressori dinamici, ha un effetto simile alla variabilità della velocità di rotazione nei compressori volumetrici. La portata può essere essere variata a pressione costante all’interno del campo di modulazione. Con l’aumentare della potenza installata, l’uso di sistemi che variano la velocità di rotazione come sistema di regolazione della portata, risultano essere meno vantaggiosi a causa degli alti costi dei sistemi di azionamento richiesti.

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