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Come rimuovere i contaminanti dall'aria compressa?

How-To Contaminants in Compressed Air Compressed Air Wiki Filtering Air Treatment

Se l'aria compressa è contaminata e viene a contatto con il prodotto finale, la qualità di quest'ultimo può risultare compromessa. Questo articolo spiega come rimuovere facilmente tali contaminanti dai sistemi di compressione.

Uso di filtri per rimuovere l'olio dall'aria compressa

l'olio viene rimosso dall'aria compressa mediante un filtro

I filtri in fibra attualmente disponibili sono molto efficienti nel rimuovere l'olio, ma è difficile controllare con precisione la quantità di olio presente nell'aria dopo la filtrazione, in quanto la temperatura, fra altri fattori, influisce in misura notevole sul processo di separazione. L'efficienza dei filtri risente inoltre della concentrazione dell'olio e della quantità di acqua libera presenti nell'aria compressa. I dati riportati nelle caratteristiche tecniche dei filtri sono sempre validi a una specifica temperatura dell'aria, solitamente 21 °C. Tale valore corrisponde alla temperatura approssimativa dell'aria a valle di un compressore raffreddato ad aria in funzione a una temperatura ambiente di 10 °C. Le variazioni climatiche e stagionali possono tuttavia causare fluttuazioni della temperatura, che a loro volta influiscono sulla capacità di separazione dei filtri.

Per ottenere risultati ottimali, l'aria deve essere il più secca possibile. Se è presente acqua libera, i filtri per l'olio, a carboni attivi e sterili forniscono tutti risultati modesti (le loro caratteristiche tecniche non sono valide in tali condizioni). I filtri in fibra sono in grado di rimuovere l'olio soltanto sotto forma di goccioline o di aerosol. I vapori di olio devono essere rimossi utilizzando filtri a carboni attivi. Unitamente a un prefiltro idoneo, un filtro in fibra installato correttamente è in grado di ridurre la quantità di olio presente nell'aria compressa a circa 0,01 mg/ m3, mentre un filtro a carboni attivi può scendere fino a 0,003 mg/m3.

I carboni attivi vengono prodotti specificamente per fornire un'ampia superficie interna, e sono in grado di assorbire il 10 - 20% del proprio peso in olio. Un filtro rivestito con polvere di carboni attivi contiene quindi solo una piccola quantità di tale polvere. Oltre alla durata, ciò ne limita l'impiego a 20 °C. I filtri con granuli sfusi di carboni attivi contengono una grande quantità di questi ultimi. Oltre ad avere una maggiore durata, essi sono pertanto più adatti per numerose applicazioni (anche a temperature più elevate).

Sulla durata influisce anche la temperatura dell'aria, al crescere della quale la quantità di vapori di olio aumenta esponenzialmente. I filtri a carboni attivi devono contenere la quantità appropriata di carboni ed essere dimensionati in modo da creare la minima caduta di pressione possibile. I filtri a carboni attivi rimuovono soltanto la contaminazione presente nell'aria sotto forma di vapore, e devono essere preceduti da altri filtri appropriati. Per un effetto ottimale, i filtri devono inoltre essere collocati il più vicino possibile all'applicazione in questione. Essi devono inoltre essere controllati con regolarità e sostituiti di frequente.

I compressori oil-free eliminano la necessità di un filtro dell'olio. Essi possono pertanto funzionare a una pressione di mandata inferiore, con una conseguente riduzione del consumo energetico. È stato dimostrato in molti casi che i compressori oil-free sono la soluzione migliore sia dal punto di vista economico, sia sotto il profilo della qualità dell'aria.

Riduzione del contenuto di acqua con un refrigeratore finale

Dopo essere stata compressa, l'aria proveniente dai compressori è calda, spesso a temperature comprese fra 70 e 200 °C. Per ridurre tali valori si utilizza un refrigeratore finale, che a sua volta abbatte anche il contenuto di acqua. Attualmente queste apparecchiature sono spesso incluse di serie nelle installazioni di compressori. Il refrigeratore finale deve sempre essere collocato subito a valle del compressore. Lo scambiatore di calore raffredda l'aria calda ed espelle poi il più rapidamente possibile la maggior parte dell'acqua di condensa, che altrimenti penetrerebbe nel sistema. Il refrigeratore finale può essere raffreddato ad aria o ad acqua, ed è generalmente dotato di un separatore dell'acqua con scarico automatico.

Uso di un separatore dell'acqua per la separazione della condensa e dell'aria compressa

La maggior parte delle installazioni di compressori è dotata di un refrigeratore finale e di un separatore dell'acqua, allo scopo di estrarre dall'aria compressa la massima quantità possibile di acqua di condensa. Selezionando e dimensionando correttamente il separatore dell'acqua, è possibile raggiungere un'efficienza dell'80 - 90%. L'acqua residua fluisce in forma nebulizzata nel serbatoio dell'aria insieme all'aria compressa.

Separazione dell'acqua e dell'olio

La separazione dell'olio sotto forma di goccioline avviene parzialmente in un refrigeratore finale, in un separatore di condensa o in un pozzetto di condensa; l'olio estratto fluisce attraverso il sistema con l'acqua di condensa. Da un punto di vista ambientale, la risultante emulsione olio/acqua è classificata come olio di scarto, e non deve essere scaricata nel sistema fognario o direttamente nell'ambiente naturale.

Per quanto concerne il trattamento dei rifiuti pericolosi per l'ambiente, vengono costantemente introdotte nuove e più severe disposizioni di legge. Lo scarico e la raccolta della condensa sono complessi e costosi. Una soluzione semplice ed economicamente vantaggiosa di tale problema consiste nell'installazione di un separatore olio/acqua, dotato ad esempio di un filtro a diaframma, per produrre acqua di scarico pulita e scaricare l'olio in un serbatoio speciale.

Purificazione dell'aria per uso medicale

Oltre ai normali requisiti di purezza dell'aria, alcune applicazioni speciali richiedono un livello ancora più alto di purificazione mediante il trattamento dell'aria. Un'aria di qualità elevata riveste un'importanza vitale per molti settori, ma in nessun altro campo è tanto vero quanto nel settore medicale. La purezza dell'aria per uso medicale con pazienti ospedalieri deve essere garantita al 100%. L'aria aspirata dall'ambiente per produrre quella destinata agli impieghi medicali, tuttavia, è raramente di qualità sufficiente fin dal principio, specialmente nelle aree urbane o industriali.


La filtrazione dell'aria per uso medicale avviene in varie fasi di purificazione mediante trattamenti dell'aria compressa che assicurano un livello estremo di pulizia. L'adozione di un separatore dell'acqua e due filtri a coalescenza consente di eliminare dall'aria contaminanti quali acqua, particelle e goccioline d'olio prima che essa passi nell'essiccatore rigenerativo ad adsorbimento a freddo, che abbassa il punto di rugiada a -40 °C, vale a dire la temperatura richiesta di qualifica per gli impieghi medici.


Dopo avere attraversato l'essiccatore ad adsorbimento, l'aria subisce un'ulteriore fase di filtrazione, la cui funzione è duplice. I carboni attivi riducono a livelli innocui idrocarburi quali vapori di olio e odori, mentre un catalizzatore converte in biossido di carbonio l'eventuale eccesso di ossido di carbonio. In questa fase vengono ridotti a un minimo assoluto anche contaminanti quali gli ossidi di zolfo e di azoto. Nella fase finale un filtro antiparticolato elimina le particelle di polvere eventualmente introdotte nell'aria dall'essiccatore o dall'unità di filtrazione aggiuntiva. I requisiti per il settore medicale sono diversi per ciascun Paese, e sono disciplinati dalla legislazione locale.

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