Stai utilizzando la tecnologia giusta?
Soffiante a vite e soffiante a lobi Roots a confronto
Anche se le soffianti a vite e a lobi Roots non sono ampiamente riconosciute come sistemi di compressione a media pressione, queste apparecchiature sono essenziali per diversi settori. Tra questi, l'acquacoltura, i cementifici, la desolforazione di gas di combustione, l'industria alimentare e delle bevande, l'industria dei tessuti non tessuti e il trasporto pneumatico.
Diversi impianti utilizzano i tipici compressori d'aria a media pressione che producono da 7 a 8 bar, mentre per le applicazioni a bassa pressione sono necessari solo fino a 2 bar. Ciò comporta un consumo energetico e costi eccessivi.
Tenendo presente questo aspetto, una soffiante a vite o a lobi (Roots) a bassa pressione produce generalmente una pressione compresa tra 0,3 e 1 bar. Di conseguenza, sono ideali per applicazioni a bassa pressione. La tecnologia a lobi (Roots) esiste da quando Francis e Philander Roots la svilupparono nel 1854 e da allora non si è evoluta molto.
In questo articolo, analizziamo la tecnologia a lobi (Roots) e a vite nelle soffianti a bassa pressione e sottolineiamo perché le soffianti a vite rappresentano una soluzione migliore per le applicazioni a bassa pressione. Leggi di seguito per ulteriori informazioni.
Come funziona una soffiante a lobi o Roots?
Una soffiante a lobi o a lobi Roots è una soffiante a bassa pressione che utilizza la compressione isocora. Ciò significa che il volume dell'aria nella camera di compressione rimane costante. I rotori dei lobi nella camera ruotano, riducendo il volume della camera e provocando la compressione.
La compressione avviene all'esterno contrastando l'intera contropressione a causa dell'aria in ingresso proveniente da una tubazione collegata. La compressione esterna comporta una bassa efficienza e livelli di rumore elevati.
Di conseguenza, l'uso della tecnologia a lobi è limitato alle applicazioni a bassa pressione in un singolo stadio. Sono disponibili versioni a due e tre stadi, ma non sono molto diffuse a causa della loro bassa efficienza e degli elevati livelli di rumore.
Una soffiante a lobi o a lobi Roots è realizzata per l'uso a bassa pressione. Tuttavia, non è la scelta migliore per i motivi di cui sopra. Il settore industriale odierno richiede apparecchiature efficienti, che mantengano i costi il più bassi possibile.
Diagramma di pressione/volume di una soffiante a lobi
4-1: Presa d'aria - aumento del volume verso Vs
1-2: Compressione tramite flusso di ritorno dal serbatoio alla soffiante
2-3: Mandata dell'aria dalla soffiante al serbatoio
L'area rettangolare 1-2-3-4 rappresenta il lavoro di compressione Wt.
Il consumo energetico è proporzionale all'area blu 1-2-3-4
Diagramma di pressione/volume di una soffiante a vite
4-1: Aspirazione. L'aria entra nella camera di compressione.
1-2: Compressione interna. Mentre i rotori si muovono l'uno verso l'altro, il volume dell'aria diminuisce.
2-3: Scarico. L'aria viene spinta verso l'esterno nella tubazione e inviata al serbatoio
Come funziona una soffiante a vite?
Perché le soffianti a vite sono una scelta migliore delle soffianti a lobi Roots
Il funzionamento di un compressore d'aria rappresenta fino all'80% dei costi energetici.
Detto questo, vale la pena sottolineare che il meccanismo di compressione interna di una soffiante a vite è intrinsecamente efficiente. Questo perché le soffianti a vite consumano meno energia e generano meno calore grazie al loro design.
Spieghiamolo con un esempio:
Temperatura ambiente 35 °C, flusso nominale 2000 m3/h, pressione 0,7 bar(g)
Considerando i valori sopra indicati, l'energia consumata dalla soffiante a lobi Roots sarebbe di 61 kW con una temperatura di scarico dell'aria di 125 °C. Con una soffiante a vite, si consumano 43 kW di energia con una temperatura di scarico dell'aria di 94 °C.
In media, le soffianti a vite contribuiscono ad un risparmio energetico annuale compreso tra il 35 e il 40%.
Ciò le rende più adatte per le applicazioni industriali a bassa pressione. Il costo totale di proprietà è solitamente inferiore a quello di una soffiante a lobi Roots.
Inoltre, le soffianti rotative a vite possono avvalersi della tecnologia di azionamento a velocità variabile (VSD).
Le apparecchiature VSD adattano la velocità del motore alla richiesta di aria invece di funzionare sempre alla velocità massima. Di conseguenza, il consumo energetico e i costi sono ridotti.
In breve, le soffianti a vite sono eccellenti per il risparmio energetico. Producono meno calore e sono quindi efficienti dal punto di vista energetico ed economico. Ciò significa che sono la scelta ideale per le applicazioni industriali a bassa pressione.