In un compressore a pistoni, l’aria viene prima racchiusa in un cilindro e viene poi compressa, riducendo il suo volume grazie allo spostamento di un pistone. In un compressore a vite, il lavoro di compressione è invece svolto dall’elemento rotante a vite, che è composto da due rotori (uno maschio e uno femmina).
Quando il compressore a vite si avvia, l’aria raggiunge l’elemento attraverso la valvola di aspirazione e riempie lo spazio tra i due rotori.
Ma lo spazio tra i rotori diminuisce progressivamente mentre ruotano in direzioni opposte.
In altre parole: il volume dell’aria diminuisce gradualmente mentre passa attraverso i rotori, quindi quando raggiunge la luce di scarico ha già aumentato la sua pressione, ed è già diventata aria compressa.
La pressione di un compressore a vite
Il rapporto di pressione in un compressore a vite è fisso, ciò significa che la pressione dell’aria compressa prodotta dipenderà dalla lunghezza dell’elemento, dal passo della vite e dalla bocca di mandata. La massima efficienza si ottiene quando il rapporto di pressione dell’elemento corrisponde alla pressione di esercizio richiesta.
I vantaggi
Uno dei vantaggi dei compressori a vite rispetto ad altre tecnologie è che generalmente non sono dotati di valvole e non hanno forze meccaniche che causano squilibri. Possono funzionare con un’elevata velocità dell’albero e garantire un’elevata portata con dimensioni compatte. I cuscinetti, invece, sono responsabili dell’assorbimento della forza assiale prodotta dalla differenza di pressione tra l’ingresso e l’uscita dell’aria.
I compressori a vite funzionano a temperature più basse rispetto ad altri tipi di compressori, consentendo loro di raggiungere il 100% dei cicli di lavoro. Inoltre generano meno rumore e vibrazioni e si consumano meno, quindi la loro vita utile è più lunga. Inoltre, sono più affidabili, robusti ed efficienti dei compressori a pistoni.
Ecco perché sono tante le aziende che stanno adottando questo tipo di soluzione, o che stanno cercando direttamente dei buoni compressori industriali usati.
Compressore a vite lubrificato ad olio
In alcuni compressori a vite, il liquido viene iniettato nella camera di compressione e talvolta anche nei cuscinetti. La funzione di questo liquido è quella di raffreddare e lubrificare le parti mobili dell’elemento, raffreddare internamente l’aria compressa prodotta e ridurre al minimo le perdite di ritorno all’aspirazione.
Sebbene l’olio sia il liquido più comune per lubrificare queste macchine (soprattutto per le sue proprietà di lubrificazione e tenuta), vengono iniettate anche altre sostanze come acqua o polimeri.
Compressore a vite libero
I primi compressori a vite avevano un profilo simmetrico e non utilizzavano alcun tipo di liquido di raffreddamento nella camera di compressione. All’inizio furono battezzati come “viti senza olio” o “a secco”. Tuttavia, i moderni compressori a vite “oil-free” hanno profili asimmetrici, una caratteristica che migliora notevolmente l’efficienza energetica e aiuta a ridurre le perdite interne.
Compressore a vite a velocità variabile
Quando parliamo di compressori a velocità variabile, intendiamo compressori in cui la velocità del motore viene regolata automaticamente in base alla richiesta di aria compressa. Quelli a velocità fissa, invece, sono limitati a due stati: spento o a piena velocità. Queste sono alcune delle principali caratteristiche dei compressori a velocità variabile rispetto ai compressori tradizionali:
I compressori a velocità variabile consumano energia solo quando è veramente necessario.
Inoltre migliorano la produttività, dato che funzionano alla velocità ottimale per ogni applicazione, riducendo gli errori e aumentando le prestazioni complessive del sistema.
La durata dei compressori a velocità variabile è anche più lunga, perché queste macchine vengono semplicemente utilizzate in modo più efficiente. Hanno una migliore protezione dai sovraccarichi elettrotermici, cadute di tensione, sovratensioni…e consentono avviamenti del carico più morbidi.
Inoltre i tempi di fermo macchina sono più brevi, perché essendo la macchina meno soggetta a usura, necessita di meno manutenzione e questa può essere programmata al di fuori dei picchi di utilizzo.