12 luglio 2024
È fondamentale disporre di un sistema di distribuzione appositamente progettato per la rete di aria compressa. Se definito correttamente, è possibile risparmiare energia mantenendo il funzionamento continuo degli utensili pneumatici in condizioni ottimali.
Un sistema di distribuzione dell'aria compressa progettato in modo appropriato richiede tre requisiti: una bassa caduta di pressione tra il compressore e il punto di consumo, una minima perdita dalle tubazioni di distribuzione e una separazione efficiente della condensa in caso di mancata installazione di un essiccatore ad aria compressa.
Mantenere bassa la caduta di pressione fra il compressore e il punto di consumo
L'instradamento, il design e il dimensionamento della rete di tubazioni dell'aria sono importanti per l'efficienza, l'affidabilità e il costo della produzione di aria compressa. A volte, una caduta di pressione elevata nella tubazione viene compensata aumentando, ad esempio, la pressione di esercizio del compressore da 7 bar(e) a 8 bar(e).
Le reti di distribuzione dell'aria compressa fisse devono essere dimensionate in modo che la caduta di pressione nei tubi non superi i 0,1 bar tra il compressore e il punto di consumo più remoto.
A questo deve essere aggiunta la caduta di pressione nei tubi flessibili di collegamento, negli innesti dei tubi flessibili e negli altri raccordi. È particolarmente importante stabilire le dimensioni corrette di questi componenti, poiché la caduta di pressione maggiore si verifica frequentemente in tali collegamenti.
- l = lunghezza totale del tubo (m)
- ∆p = caduta di pressione consentita nella rete (bar)
- p = pressione assoluta di ingresso (bar(a))
- qc = portata in aria libera del compressore, FAD (l/s)
- d = diametro interno del tubo (mm)
La soluzione migliore consiste nel progettare un sistema di tubi dell'aria compressa configurato come un anello chiuso intorno all'area in cui verrà utilizzata l'aria compressa, con diramazioni dirette dall'anello ai vari punti di consumo. Tale configurazione assicura un'alimentazione uniforme dell'aria compressa anche in presenza di un utilizzo a forte intermittenza, in quanto l'aria raggiunge il punto effettivo di consumo da due direzioni. È opportuno utilizzare questo design del sistema dell'aria compressa per tutte le installazioni, salvo qualora alcuni punti con un consumo di aria elevato siano situati a grande distanza dall'installazione del compressore. In tal caso occorre raggiungere tali punti con un tubo dell'aria principale separato.
Progettazione della rete di tubazioni dell'aria compressa
Il punto di partenza per la progettazione e il dimensionamento di una rete di aria compressa è un elenco di attrezzature che illustra in dettaglio tutte le utenze di aria compressa e un diagramma che indica le rispettive posizioni individuali.
Una rete di aria compressa più grande può essere suddivisa in quattro parti principali:
- Montanti: trasporto dell'aria compressa dall'impianto del compressore all'area di consumo
- Tubi di distribuzione: divisione dell'aria nell'area di distribuzione.
- Tubi di servizio: instradamento dell'aria dai tubi di distribuzione ai luoghi di lavoro.
- Attacchi dell'aria compressa
Dimensionamento delle tubazioni dell'aria compressa
La pressione ottenuta immediatamente a valle del compressore in genere non può essere utilizzata completamente perché la distribuzione dell'aria compressa genera alcune perdite di pressione dovute principalmente all'attrito nei tubi e al materiale delle tubazioni dell'aria compressa.
Inoltre, nelle valvole e nelle curve dei tubi si verificano strozzature e variazioni nella direzione del flusso. Le perdite, che vengono convertite in calore, determinano cali di pressione.
La lunghezza dei tubi equivalenti per tutte le parti dell'installazione viene calcolata utilizzando un elenco di attacchi e componenti dei tubi, nonché i valori di resistenza al flusso espressi in lunghezza del tubo equivalente. Queste lunghezze "extra" vengono aggiunte alla lunghezza iniziale dei tubi diritti. Le dimensioni selezionate per la rete vengono quindi ricalcolate per garantire che la caduta di pressione non sia eccessiva. Per le installazioni di grandi dimensioni occorre effettuare il calcolo separatamente per le singole sezioni (tubi di servizio, tubi di distribuzione e montanti).
Velocità dell'aria
L'aspetto più trascurato nel design e nella disposizione delle tubazioni dell'aria compressa è la velocità dell'aria. Una velocità eccessiva può essere la causa principale di contropressione, segnali di controllo irregolari, turbolenza e caduta di pressione dovuta alla turbolenza.
La British Compressed Air Society (BCAS) suggerisce che una velocità di 6 m/s o inferiore impedisce il trasporto di umidità e detriti oltre le gambe di scarico e nei controlli.
Una velocità superiore a 9 m/s è sufficiente per trasportare acqua e detriti nel flusso d'aria. Pertanto, la velocità nel design della tubazione consigliata per l'interconnessione di tubazioni e testate principali è pari o inferiore a 6-7 m/s e non deve mai superare 9 m/s.
Se stai progettando un sistema di aria compressa, rivolgiti a uno dei tecnici di vendita Atlas Copco per progettare il sistema di distribuzione dell'aria compressa migliore e ottimale, in grado di ridurre i costi di esercizio e migliorare la produttività.
