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Posizionamento e condizioni di lavoro ottimali dei compressori

Dimensioning Compressor Installations Compressed Air Wiki Compressors

Il luogo in cui viene collocata la maggior parte della rete dell'aria compressa è detto sala compressori. Può trattarsi di un locale progettato e utilizzato per altri scopi oppure realizzato avendo presente il compressore stesso. In entrambi i casi, per poter ottenere il massimo dall'installazione di compressori selezionata occorre che la sala soddisfi alcuni requisiti.

Dove si deve installare un compressore?

Condizioni di esercizio ottimali per un compressore, compressore in un ambiente di lavoro

La regola principale per un'installazione consiste anzitutto e in primo luogo nel definire un impianto con compressore centrale separato. L'esperienza indica che la centralizzazione è preferibile, indipendentemente dal settore. Essa assicura fra l'altro una migliore economia di esercizio, una migliore progettazione della rete dell'aria compressa, un uso e una manutenzione agevoli, una protezione contro l'accesso non autorizzato, un controllo corretto della rumorosità e possibilità più semplici di ventilazione controllata.

In secondo luogo, per l'installazione dei compressori è possibile servirsi di un'area separata in un edificio utilizzato per altri scopi. Con questo tipo di installazione occorre tenere conto di alcuni rischi e disagi, ad esempio il disturbo dovuto al rumore o i requisiti di ventilazione del compressore, i rischi fisici e/o di surriscaldamento, lo scarico della condensa, eventuali materiali pericolosi nelle vicinanze, come polveri o sostanze infiammabili, la presenza di sostanze aggressive nell'aria, i requisiti di spazio per un'eventuale espansione futura e l'accessibilità per la manutenzione.

L'installazione in un'officina o in un magazzino può tuttavia agevolare l'installazione dei dispositivi per il recupero di energia. Se non sono disponibili strutture per l'installazione del compressore al coperto, è possibile installare il medesimo anche all'aperto, sotto una tettoia. In tal caso occorre tuttavia tenere conto di alcuni problemi, quali il rischio di congelamento delle sacche di condensa e degli scarichi, la protezione dalla pioggia e dalla neve dell'apertura di ingresso dell'aria, dell'ingresso di aspirazione e dell'apertura di ventilazione, la necessità di una solida base piana (asfalto, lastra di calcestruzzo o letto di ciottoli spianato), il rischio dovuto a polveri e sostanze infiammabili o aggressive e la protezione contro l'accesso non autorizzato.

Posizionamento e configurazione dei compressori

Nel caso delle installazioni di grandi dimensioni con tubazioni lunghe, occorre installare l'impianto dell'aria compressa in modo da semplificare la disposizione del sistema di distribuzione. È possibile agevolare l'assistenza e la manutenzione installando l'impianto dell'aria compressa vicino a dispositivi ausiliari quali pompe e ventole; può risultare vantaggiosa anche una posizione vicina al locale caldaie.

L'edificio deve disporre di attrezzature di sollevamento dimensionate in modo da gestire i componenti più pesanti dell'installazione del compressore (di solito il motore elettrico) e/o consentire l'accesso a un carrello elevatore a forche. L'edificio deve disporre anche di uno spazio a pavimento sufficiente per l'installazione di un compressore supplementare per un'eventuale espansione futura. L'altezza libera deve inoltre essere sufficiente per consentire, in caso di necessità, il sollevamento di un motore elettrico o simili. L'impianto dell'aria compressa deve disporre di uno scarico a pavimento o di altre strutture di gestione della condensa proveniente dal compressore, dal refrigeratore finale, dal serbatoio dell'aria, dagli essiccatori e così via. Lo scarico a pavimento deve essere realizzato in modo conforme alla legislazione comunale.

Base della sala

Per installare un impianto di compressione occorre di norma soltanto un pavimento piano con una portata sufficiente. Nella maggior parte dei casi, le dotazioni anti-vibrazione sono integrate nell'impianto. Per le nuove installazioni si utilizza solitamente un plinto per ciascun gruppo compressore, in modo da consentire la pulizia del pavimento. I grandi compressori a pistone e centrifughi possono richiedere un base in calcestruzzo ancorata alla roccia o a una solida base di terra. Nel caso degli impianti di compressione avanzati completi, l'impatto delle vibrazioni prodotte all'esterno è stato ridotto al minimo. Nei sistemi dotati di compressori centrifughi, è possibile che occorra attenuare con tamponi antivibranti le vibrazioni trasmesse alla base della sala compressori.

Aria di aspirazione

L'aria di aspirazione del compressore deve essere pulita ed esente da qualunque contaminante solido e gassoso. Le particelle di sporcizia causano usura e i gas corrosivi possono essere particolarmente dannosi. La presa d'aria del compressore si trova di solito in corrispondenza di un'apertura del contenitore insonorizzato, ma può anche essere situata a una certa distanza, in un punto nel quale l'aria è il più pulita possibile. Se miscelata con l'aria da aspirare, la contaminazione dovuta ai gas di scarico dei veicoli può risultare fatale. Quando l'aria dell'ambiente di installazione presenta una concentrazione elevata di polveri, occorre utilizzare un prefiltro (a ciclone, piano o a nastro rotante). In tali casi, durante la progettazione occorre tenere conto della caduta di pressione provocata dal prefiltro.

È inoltre vantaggioso che l'aria di aspirazione sia fredda. Può quindi risultare opportuno trasferirla dall'esterno dell'edificio al compressore utilizzando un tubo separato. È importante utilizzare a tale scopo tubi resistenti alla corrosione, dotati di una rete all'ingresso e progettati in modo da non immettere neve o pioggia nel compressore. È inoltre importante utilizzare tubi di diametro sufficiente ad assicurare la caduta di pressione più bassa possibile.

La progettazione dei tubi di aspirazione dei compressori a pistone è particolarmente delicata. La risonanza dei tubi con le onde acustiche stazionarie prodotte dalla frequenza di pulsazione ciclica del compressore può danneggiare le tubazioni e il compressore stesso, provocare vibrazioni e influire sull'ambiente circostante tramite un fastidioso rumore a bassa frequenza.

Ventilazione della sala

Tutte le unità presenti nella sala compressori producono calore, che viene smaltito tramite la ventilazione della sala stessa. La quantità di aria di ventilazione necessaria è determinata dalle dimensioni del compressore e dal fatto che esso sia raffreddato ad aria o ad acqua. Nell'aria di ventilazione dei compressori raffreddati ad aria è presente sotto forma di calore quasi il 100% dell'energia consumata dal motore elettrico. Nell'aria di ventilazione dei compressori raffreddati ad acqua è invece presente circa il 10% dell'energia consumata dal motore elettrico. Per mantenere a un livello accettabile la temperatura all'interno della sala compressori occorre estrarre il calore. Il costruttore del compressore deve fornire informazioni dettagliate sul flusso di ventilazione richiesto. Un modo migliore di affrontare il problema costituito dall'accumulo del calore consiste nel recuperare l'energia termica di scarto e di utilizzarla nei locali.

L'aria di ventilazione deve essere prelevata all'esterno, preferibilmente senza utilizzare condotti lunghi. La bocca di aspirazione deve inoltre essere collocata il più in basso possibile, ma senza correre il rischio che venga coperta dalla neve durante l'inverno. Occorre tenere conto anche del rischio che nella sala compressori possano penetrare polveri e sostanze esplosive o corrosive. Le ventole di ventilazione devono essere collocate in alto su una delle pareti all'estremità della sala compressori, e l'ingresso dell'aria sulla parete opposta. La velocità dell'aria in corrispondenza dell'apertura di ingresso della ventilazione non deve essere superiore a 4 m/s.

In questo caso le ventole più indicate sono quelle a controllo termostatico. Tali ventole devono essere dimensionate in modo da gestire la caduta di pressione all'interno dei condotti, in corrispondenza delle feritoie di ventilazione presenti sulla parete esterna e così via. La quantità di aria di ventilazione deve essere sufficiente per limitare a 7 - 10 °C l'aumento della temperatura all'interno della sala. Qualora risulti problematico garantire una ventilazione sufficiente all'interno della sala, occorre prendere in esame la possibilità di utilizzare compressori raffreddati ad acqua.

Scopri di seguito ulteriori informazioni sul processo di installazione dei sistemi di compressione.

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