TUTTO QUEL CHE C’E’ DA SAPERE
SU ARIA COMPRESSA E COMPRESSORI OVVERO :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1
QUALITA’ DELL’ARIA COMPRESSA
TIPI DI COMPRESSORI
DIMENSIONAMENTO GRUPPI
SISTEMI FILTRANTI
DIMENSIONAMENTO TUBAZIONI
IMPIANTI INTEGRATI
L’aumento della produttività è diventato un imperativo in ogni
campo e settore e di conseguenza per la stragrande
maggioranza delle attività incluse le carrozzerie
Per avere buoni profitti, il turnover di auto che entrano ed
escono dalla carrozzeria è infatti sempre maggiore
Se in passato si facevano meno interventi ma più importanti,
e con una maggiore marginalità, oggi sono le “riparazioni
veloci” a rappresentare la voce più importante del fatturato.
2
Per avere un giusto guadagno, occorre quindi effettuare un numero
elevato di riparazioni e, di conseguenza, carrozzerie ed officine devono
quindi professionalizzarsi e puntare sulla quantità pur mantenendo la
qualità, ponendosi nell’ottica di un’organizzazione che si avvicini sempre di
più alle realtà industriali in termini di processi produttivi .
Le case automobilistiche ed assicurative stesse, riducendo sempre più la
“forbice”, spingono verso questa condizione .
Negli ultimi anni è diventato quindi fondamentale per mantenere margini
adeguati
Mantenere la stessa accuratezza e qualità
Ridurre i tempi di lavorazione
Ridurre i consumi energetici ovunque sia possibile
3
Se la riduzione dei consumi elettrici è resa possibile anche
grazie alle tecnologie dei prodotti vernicianti
DI QUALITA’
Anche le scelte nelle attrezzature si sono tutte orientate verso
questi obiettivi e buona parte del contenimento dei consumi
energetici sono dati dalla rapidità nelle lavorazioni che hanno
fornito un importante supporto
In ambito carrozzeria la verniciatura/essiccazione è certamente la fase
che ha visto i risultati maggiori in termini di risparmio di tempo e di
denaro.
Questo grazie agli sforzi fatti dalle case di sistemi di verniciatura, dai
produttori di cabine forno e zone preparazione di nuova concezione e
dai costruttori di lampade ed archi sempre migliori che hanno
consentito di abbattere i tempi di applicazione dei vari prodotti
vernicianti (fondo, base opaca, trasparente) ed i relativi tempi di
essiccazione
In ambito industriale quanto in officina invece le ottimizzazioni sono
fatte da prodotti che vedremo successivamente
4
I risultati ottenuti permettono di ottimizzare i consumi energetici,
assicurando un notevole risparmio di elettricità e di combustibile e
rendendo quindi più economica tutta la lavorazione.
Ad esempio quanto più un forno è rapido nel raggiungere e mantenere la
temperatura necessaria dell’aria , tanto più può essere ridotto il tempo per
il ciclo di verniciatura/essiccazione.
Ma per garantire le condizioni di lavoro ideali (giusta temperatura, portata d’aria,
umidità..), il comune denominatore che lega i risultati agli obbiettivi è sempre
uno
LA QUALITÀ DELL’ARIA !!!
Dall’ambiente in cui effettuiamo le lavorazioni a quella utilizzata per
applicare i prodotti vernicianti (che è la parte che in questo incontro
andremo a trattare) l’aria e la sua qualità rappresentano da sempre il
presupposto fondamentale
5
•
Per definizione, l’aria compressa, è
aria ad una pressione superiore a
quella atmosferica, ottenuta in
macchine complesse chiamate
compressori che possono essere,
alternativi, rotativi e dinamici;
ognuno di essi può essere mosso
da motori elettrici, a scoppio, a
vapore o da turbine.
•
L’aria costituente l’atmosfera è una
miscela di gas; trasparente, inodore,
senza sapore, di concentrazione
relativamente costante; solamente
la concentrazione dell’acqua e del
biossido di carbonio possono
variare sensibilmente.
6
I COMPONENTI DELL’ARIA SECCA, IN CONDIZIONI NORMALI, SONO I SEGUENTI:
AZOTO: 79,09%
OSSIGENO: 20,94%
ARGON: 0,93%
ANIDRIDE CARBONICA: 0,033%
IN QUANTITÀ MINIME, IN ORDINE DI QUANTITÀ, VI SONO ANCHE:
NEON, ELIO, XENO, RADON, CRIPTON, IDROGENO
L’ARIA QUINDI, OLTRE AD ESSERE UN ELEMENTO NATURALE DI VITALE
IMPORTANZA PER LA NOSTRA SOPRAVVIVENZA E DISPONIBILE IN
QUANTITÀ PRESSOCHE’ ILLIMITATA, DIVENTA UNA FONTE DI ENERGIA
INDISPENSABILE PER QUASI TUTTI I PROCESSI INDUSTRIALI UNA VOLTA
COMPRESSA
COMPRIMERE SIGNIFICA SPENDERE ENERGIA (GENERALMENTE
ELETTRICA) PER IMMAGAZZINARLA IN ALTRA FORMA CHE, SE PUR
COSTOSA, PRESENTA INDUBBI VANTAGGI COME:
È PULITA
È PIÙ SICURA
SI PUÒ IMMAGAZZINARE
SI PUÒ TRASFERIRE
7
L’aria compressa è una fonte di energia fondamentale per tutte le industrie e le
sue applicazioni sono innumerevoli ed insostituibili.
Non esiste comparto produttivo, di qualsiasi genere, che non sia dotato di
macchinari, attrezzature, utensili, sistemi, automatismi e componenti pneumatici
che utilizzano l’aria compressa.
Produzione, trattamento, filtrazione e distribuzione dell’aria compressa sono
mercati in continua evoluzione, sensibili alle tecnologie innovative più avanzate.
Le applicazioni sono molteplici sia nei settori civili che industriali ed è impossibile
elencarle tutte.
Di seguito, si citano le più comuni:
VERNICIATURA , GENERATORI DI MOTO, METALLURGIA, MOVIMENTAZIONE,
ECOLOGIA, PROCESSI BIOLOGICI, PROCESSI AUTOMATICI, IMBALLAGGIO, ALIMENTARI,
PNEUMATICA, FORMATURA, PULIZIA, AUTOMOTIVE
Nell'uso più comune di nostro interesse serve per azionare utensili pneumatici per :
VERNICIARE , CARTEGGIARE, soffiare, gonfiare, ripulire da polvere o limatura
metallica.
8
I compressori che interessano l’Automotive
si possono dividere in due Macro Famiglie:
Compressori volumetrici, dove il fluido
viene compresso in seguito alla variazione
del volume dove si trova tra l’aspirazione e
la compressione
Compressori centrifughi dove il
fluido viene compresso a seguito
della forza centrifuga.
9
I sistemi rotativi ad un’asse sono il sistema a
palette, mentre il sistema a due assi
classicamente è il sistema a viti elicoidali.
Un ragionamento a parte sarà dedicato a due
sistemi diversi e cioè il sistema a lobi tipo root e
al sistema a spirale continua, che, avendo
impieghi particolari necessitano di un
approfondimento diverso
Nei compressori volumetrici la
compressione può essere
realizzata mediante un sistema
alternativo (pistoni o membrana)
oppure un sistema di tipo rotativo
(a un’asse di rotazione o a due
assi di rotazione)
Compressore alternativo a membrana
Il pistone è separato dall'aria da una membrana. L'aria
non entra in contatto con l'olio di lubrificazione. L'aria
compressa è così priva di olio
10
Il compressore alternativo a pistone è costituito da un cilindro entro il
quale scorre un pistone.
Il cilindro è chiuso nella parte superiore dalla testa; tra il cilindro e la
testa vi è una piastra dove sono ricavate due fessure munite di valvole
una di mandata ed una di aspirazione.
Normalmente un compressore alternativo è formato da due cilindri che
possono essere di dimensione diversa oppure uguale.
I compressori avente i cilindri uguali si chiamano compressori
bicilindrici mono-stadio cioè, l’aria aspirata attraverso il filtro di
aspirazione arriva in modo alternativo ai due cilindri che sempre in
modo alternativo pompano l’aria compressa.
Nel caso invece dei cilindri di diverse dimensioni, ci troviamo di fronte
ad un compressore bicilindrico di tipo bi-stadio e cioè un compressore
in cui un cilindro aspira l’aria dal filtro di aspirazione che
precompressa, attraverso un gruppo raffreddatore, raggiungendo il
secondo cilindro che innalza la pressione fino a quella desiderata.
Nei compressori alternativi a pistoni a più stadi il raffreddamento
tra uno stadio e l'altro può essere sia ad aria che ad acqua
A parità di costruzione, il compressore di tipo bi stadio riesce a raggiungere pressioni superiori.
11
Il compressore rotativo a vite
elicoidale detto comunemente
“VITE”, è costituito da due rotori
di tipo elicoidale, da cui il nome,
che vanno in contro rotazione,
racchiusi all’interno di un
involucro detto cassa.
Il moto viene ricevuto solo da uno
dei due rotori e’ il fluido viene
aspirato da una estremità e
spostato assialmente alla
estremità opposta riducendone
progressivamente il volume.
12
Il compressore rotativo a palette, costituisce ancora una presenza interessante in diversi settori, quindi, vale la pena
spendere alcune parole.
Esso è costituito da un involucro cilindrico, dove sono ricavate due aperture, una di aspirazione ed una di scarico,
all’interno del quale è montato in modo disassato un rotore contenente delle palette. Quando il rotore interno è in
movimento, nella zona di compressione, lo spazio disponibile per l'aria aspirata tra due palette si riduce
progressivamente ed avviene così la compressione del gas variando di conseguenza il volume e quindi innalzando la
pressione
Questo genere di compressori viene utilizzato unicamente per le grandi e grandissime potenze
frigorifere. Il principio di funzionamento è estremamente semplice: il gas affluisce in una camera dove
è presente una girante dotata di palette (una specie di grande ventilatore) che imprime una grande
velocità al gas, gas che viene così sospinto verso la ristretta luce d'uscita che ne causa l'aumento di
pressione
13
L’IMPORTANZA DELLA SCELTA DI UN COMPRESSORE DOVREBBE AVERE MOLTA ATTENZIONE :
E’ IMPORTANTE PERCHE’ IL COMPRESSORE E’ IL CUORE PULSANTE DI UN IMPIANTO E QUINDI
LA SUA SCELTA E’ FONDAMENTALE
Ovviamente esistono molti altri sistemi di compressione che sono dedicati ad impieghi
particolari e che necessitano di approfondimenti specifici ma, con i tre sistemi
menzionati, copriamo la quasi totalità delle macchine installate nel settore.
Analizzando a grandi linee possiamo differenziare i sistemi principali secondo il tipo di
impiego ricordando che ogni sistema ha un impiego specifico.
Il mercato ha determinato una selezione naturale dove troviamo per le potenze medie
e medio - alte, il dominio delle macchine rotative ed in particolare delle macchine a
vite,
Una sovrapposizione che vede la presenza di tutti e tre i principali sistemi la troviamo
esclusivamente nelle potenze basse.
Nelle potenze molto basse invece il dominio è delle macchine alternative, così pure tra
le macchine di media ed alta pressione.
Per gamma di potenza bassa si intendono compressori che vanno dai 3KW fino ai
15KW.
La scelta tra i vari sistemi è determinata in modo fondamentale dal tempo ininterrotto di
utilizzo.
14
• LA MACCHINA ALTERNATIVA (PISTONI) deve lavorare per un tempo
che non sia superiore al 65% del totale consecutivo, mentre LA
MACCHINA ROTATIVA (VITE) , in particolare di bassa potenza, ama
funzionare in modo continuativo con brevi pause.
• Quindi normalmente troveremo volumi ovvero serbatoi di stoccaggio più
elevati sulle macchine alternative (pistoni) rispetto a quelle rotative (vite).
• Il compressore a pistoni, ovvero la macchina alternativa ,risulta più
economico nelle manutenzioni in quanto l’olio contenuto è minore e di
minor costo, ha soltanto il filtro dell’aria mentre le macchine rotative hanno
in più il filtro dell’olio e il filtro separatore.
• Il compressore a pistoni è per esempio maggiormente utiizzato indicato
per l’utilizzo dei gommisti o piccole officine che non hanno lavorazioni
prolungate nel tempo ma hanno ripetuti spunti ma tempistica breve
15
Analizzando quindi i pro e i contro alla luce delle differenze fondamentali,
abbiamo che la macchina rotativa è più costosa all’acquisto, però ha una resa a
parità di impegno elettrico superiore: si ricorda che nelle tabelle, quando si
controllano le caratteristiche di un compressore alternativo, la portata indicata
è l’aria aspirata, mentre nel caso di un compressore di tipo rotativo la
portata indicata è l’aria resa che corrisponde circa al 75% di quella aspirata
Altro valore che li differenzia è il rendimento per l’unità di tempo; nel corso della
sua vita il compressore alternativo rende sempre un po’ meno,( per l’usura si
riscontrano perdite del 30-40 % con un degrado prestazionale quindi notevole
dato dall’usura delle parti meccaniche simili al motore delle auto: fasce
elastiche, camice, ecc ecc.
Diversamente il compressore rotativo nel il corso della sua vita, ha una perdita
di rendimento trascurabile.( 10 % in 10 anni ) ,
Per la durata nel tempo, è ragionevole pensare che a parità di rendimento, il
compressore a vite è molto più longevo
La macchina rotativa inoltre è più silenziosa e di dimensioni più contenute.
16
Nel dimensionamento della potenza del compressore bisogna
Tenere presente che l’aria aspirata in litri/1’ o m3 ora, non
equivale alla quantità di aria resa, ma é inferiore del 20-30%.
Per una valutazione approssimativa si può tenere come base
che: 1 KW del motore elettrico rende circa 130 litri/1’ a 6,8 bar (7
at.).
Per calcolare quanta aria compressa é necessaria disporre per
potere azionare un certo numero di apparecchi, si sommano i
consumi di tutte le singole
macchine,
– 1 smerigliatrice m3/1’ 1,2 = 1200 litri/1’
– 1 trapano m3/1’ 0,42 = 420 litri/1’
– 1 giravite m3/1’ 0,25 = 250 litri/1’
m3/1’ 1,87 = 1870 litri/1’
Sottrarre dal totale il coefficiente di utilizzazione (tempi morti) che
varia a seconda delle lavorazioni (circa il 30-40%), e si ottiene la
quantità di aria sufficiente per potere usare i tre apparecchi, nel
caso in esame, necessitano approssimativamente di
1870 – 40 % = 1122 litri/1’
17
Il trattamento dell’aria compressa è determinante in quanto l’aria compressa è contaminata da
elementi prodotti non solo dal procedimento di compressione ma anche dall’ambiente dove
viene ubicato il compressore, in quanto il compressore non fa altro che
comprimere l’aria che aspira .
Il processo di compressione per sua natura determina la produzione di condensa e nel caso di
compressori lubrificati, il rilascio di particelle oleose (ecco il motivo per cui la condensa va
smaltita come rifiuto tossico e non è possibile immetterle in fogna o tanto meno in
dispersione al suolo se non trattata da apposite apparecchiature pena l’applicazione della
legge antinquinamento dedicata, di carattere penale).
Data l’importanza che riveste l’argomento, le classi di purezza dell’aria compressa sono
identificate mediante una normativa specifica : la NORMA ISO 8573-1
Questa norma definisce i metodi e i test da utilizzare per determinare il contenuto dei
contaminanti presenti nell’aria compressa.
CONTAMINANATI
Le tipologie principali di contaminanti presenti nell’aria compressa sono due:
Solidi (polveri)
Liquidi (aria-olio)
Olio ed acqua formano emulsioni e morchie che si depositano all’interno delle tubazioni e dei
componenti. I solidi, a contatto con le emulsioni formano degli agglomerati che, con il passare
del tempo, assumono dimensioni e consistenza sempre maggiori.
18
RIMOZIONE DEI SOLIDI
Viene effettuata prevalentemente con filtri
meccanici particellari o ad inerzia
RIMOZIONE DELL’OLIO
L’olio verrà rimosso con stadi successivi
di filtri a coalescenza.
Detti filtri hanno dei gradi di filtrazione
sempre più spinti, in funzione delle
caratteristiche dell’aria da ottenere fino a
togliere anche gli idrocarburi e i vapori;
nel caso di aria respirabile o di uso
medicale o alimentare si utilizzano inoltre
filtri sterili.
19
Un compressore d’aria aspira 8 metri cubi di aria atmosferica con 20C e 60% di umidità
relativa : durante il processo di compressione tale quantità si riduce a 1 metro cubo ad una
pressione pari a 7 bar
La quantità di acqua rimasta adesso in 1 metro cubo è la stessa contenuta originariamente
nell’aria assorbita dal compressore.
L’aria si comprime ma l’acqua NO !
Gli 8 metri cubi di aria con 60% RH (relative humidity ), adesso condensati in 1 metro cubo
di spazio superano il tasso di umidità relativa del 100%.
In un ambiente normale, se l’aria raggiunge il 100%,
PIOVE !!!
Ciò rimane vero anche all’interno del compressore.
Mentre il compressore funziona piove nel serbatoio , e piove tanto più forte
quanto più intensamente il compressore lavora.
20
Se l'aria compressa appena prodotta ovvero calda e ad altissima temperatura (250 / 260 C) viene
immessa direttamente nella rete di distribuzione senza essere raffreddata, questa, lungo il percorso, si
raffredda ed il vapor d'acqua comincia a condensare anche in quantità considerevoli dentro le
tubazioni, arrivando fino alle varie utenze e alle strumentazioni
Non è insolito vedere quantità d’acqua fuoriuscire dalle tubazioni dell’aria durante le lavorazioni ed è
quindi facilmente immaginabile lo scarso rendimento che si potrà ottenere utilizzando un circuito così
compromesso
Si deve cercare quindi di eliminare la maggior quantità di acqua possibile prima che l'aria venga
immessa nella rete di distribuzione : la parte sotto forma di vapore acqueo viene condensata con
essiccatori a ciclo frigorifero (o dove necessario con essicatori a membrana ad assorbimento o ad
adsorbimento) ed espulsa come la precedente.
SEPARATORE CONDENSA E OLI
21
Per fare ciò l'aria può essere raffreddata in
appositi apparecchi chiamati refrigeratori
finali i quali vengono installati tra il
compressore e il serbatoio dell'aria
compressa.
In tali apparecchiature il raffreddamento
dell'aria è ottenuto immettendo la stessa in
un fascio di tubi lambiti esternamente da
acqua alla minima temperatura possibile.
L'acqua di condensa si raccoglie in un
apposito separatore e viene in seguito
scaricata.
In genere il refrigeratore finale è
dimensionato in modo tale che la
temperatura in uscita
risulti di 8-10 superiore alla temperatura del
fluido refrigerante a disposizione.
I refrigeratori possono essere:
a circolazione d'acqua o a circolazione
d'aria
22
Come già detto l'aria compressa negli sbalzi di temperatura ed in presenza di
umidità forma acqua a causa della condensazione del vapor d'acqua ancora
contenuto nell'aria.
Per ovviare a questo fenomeno si ricorre ad impianti di essiccamento che
riducono ulteriormente l'umidità contenuta nell'aria compressa. Utilizzando
essiccatori infatti otteniamo deumidificazioni più spinte grazie anche
all'impiego di sostanze ad alto potere assorbente :
Essiccatori ad adsorbimento : in questo genere di essiccatori l'aria passa
attraverso un gel solitamente allumina, gel di silicone ( i sacchettini delle
apparecchiature elettroniche ) che trattiene l'umidità dell'aria; caratteristica
peculiare degli essiccatori ad adsorbimento il sistema filtrante viene
rigenerato e quindi che il gel può essere riutilizzato ( vedremo nel dettaglio a
breve)
Sistema analogo al precedente, gli essiccatori ad assorbimento
contengono sostanze igroscopiche quali la soda caustica, che
efficacemente assorbono l'umidità presente nell'aria : Il materiale deve
essere sostituito periodicamente.
Essiccatori a membrana : abbassa la temperatura e la membrana assorbe
l'umidità presente nell'aria..
A MONTE DEGLI IMPIANTI
Il lubrificatore serve per lubrificare l'aria compressa ed impedire che gli
strumenti pneumatici si usurino e le loro parti interne si ossidino.
Funzionano quindi creando una depressione, utilizzando l'aria compressa,
all'interno di una cannula e nebulizzando l'olio aspirato
23
Fase di essiccazione:
L’aria umida dai compressori passa attraverso il filtro di
aspirazione 1 che rimuove l’olio, e penetra nella torre A.
La sostanza igroscopica contenuta in essa assorbe le
molecole di vapore acqueo.
Dopo un periodo di tempo la valvola a 3 vie 2 devia il flusso
di aria dalla camera A
alla camera B che diventa la torre operativa.
Fase di rigenerazione:
Durante la fase di essiccazione nella torre A, una
quantità di aria secca viene deviata nella parte
superiore della torre B, estraendo dalla sostanza
igroscopica il vapore acqueo intrappolato. Durante
questa fase, la torre B è esposta all’atmosfera,
consentendo l’espansione dell’aria di spurgo.
I silenziatori presenti all’uscita garantiscono un
funzionamento privo di rumore.
Fase di pressurizzazione:
Una volta avviata la rigenerazione e dopo la pressurizzazione della
torre B, la valvola a 3 vie 2 modifica nuovamente il flusso di aria.
24
Di norma, a valle del refrigeratore finale, è previsto inoltre un serbatoio
avente le seguenti funzioni:
Di accumulatore, per assicurare alla rete una portata d'aria e una
pressione all'incirca costanti nel tempo, limitando gli interventi per la
regolazione di portata dei compressori nel caso di una richiesta maggiore
della potenzialità del compressore;
Di interrompere il funzionamento del motore del compressore
per tempi che dipendono dall'andamento dei consumi di aria
compressa, realizzando così risparmi di energia tutt'altro che
trascurabili (fino al 15 16% per pressioni di 7 8 bar);
Di favorire una sia pur limitata separazione di condensa,
grazie al fatto che l'ingresso dell'aria compressa avviene nella
parte bassa del serbatoio, mentre l'uscita è posizionata nella
parte alta.
I serbatoi se possibile vengono collocati all'aperto così da
avere una temperatura inferiore per facilitare la
condensazione
25
Nelle applicazioni industriali la rete dell’aria compressa rappresenta un servizio
generale e, come l’impianto elettrico ed idrico, deve essere opportunamente
dimensionato ed installato.
Il tipo di impianto può variare con l’uso e le applicazioni, ma in ogni caso bisogna
soddisfare le seguenti esigenze: minimizzare le perdite di pressione tra il
compressore e gli utilizzatori
•Minimizzare le perdite di aria
•Garantire una buona separazione della condensa se l’impianto non ha
essiccatori
•Garantire la buona resistenza strutturale di tutti i componenti utilizzati.
I primi tre punti sono di tipo funzionale e sono pertinenza del
progettista dei tecnici - consulenti e degli installatori dell’impianto,
mentre l’ultimo punto, che coinvolge la protezione dell’impianto contro
il pericolo di scoppi, coinvolge anche gli Enti di sicurezza preposti.
26
La progettazione di impianti ad aria compressa deve perseguire degli obbiettivi chiari e precisi:
MASSIMA EFFICIENZA NELLO STUDIO E NELLA PROGETTAZIONE,
QUALITÀ ED EFFICIENZA NELLA REALIZZAZIONE,
VERIFICA IMPIANTO ARIA COMPRESSA : QUALI I VANTAGGI?
La verifica condotta dell’impianto di aria compressa permette di gestire in modo più efficiente
l’impianto nel suo complesso.
Non si può gestire ciò che non si misura : I vantaggi derivanti da un impianto efficiente sono:
Miglioramento della produttività con azioni quali:
Stabilizzare la pressione di aria in tutte le condizioni ed in tutti i punti di utilizzo.
Eliminare l’umidità, l’olio o i problemi di contaminazione sia che la causa fondamentale possa
essere l’apparecchiatura o l’applicazione.
Risolvere i problemi di produzione e di processo : l ’aria compressa potrebbe essere “invisibile”
ma ciò non significa che non possa essere la causa di problemi del processo quando applicata
erroneamente o può avere problemi .
Riduzione di investimenti di grandi capitali in caso di nuovo impianto evitabile con la verifica
(anche delle reali necessità produttive ed aziendali)
27
La riduzione dei costi operativi controllando i punti
appena evidenziati ed eliminando le costose perdite di
aria permette che i costi operativi possano essere ridotti
di oltre il 50%. ( il solo filtro sporco e non manutenuto
potrebbe “togliere” sino al 50 % dell’efficienza )
L’aria è gratuita . . .
Ma l’aria compressa non lo è !!!
28
TUBAZIONI = DISTRIBUZIONE - CIRCOLAZIONE DELL’ARIA .
L’aria compressa viene distribuita ai punti di utilizzo attraverso una serie di tubazioni
principali: per semplificare ma dare un senso all’importanza di questo concetto
possiamo dire che se il compressore è IL CUORE , nella distribuzione dell’aria
LE TUBAZIONI RAPPRESENTANO QUELLO CHE IN UN CORPO UMANO SONO
LE VENE E LE ARTERIE DEL SISTEMA ( e i polmoni sono i filtri ) .
Il dimensionamento e la portata di tali tubazioni deve essere tale che, anche nel
punto più lontano, il flusso d’aria mantenga le caratteristiche di portata e di pressione
previsti (la caduta di pressione deve essere contenuta in 0,3bar).
La realizzazione di un sistema di rete d’aria compressa varia da caso a caso, perché
dipende da numerosi fattori quali: dimensione del fabbricato, la disposizione del
flusso e del lay out, il numero dei punti di erogazione dell’aria compressa, il numero
di utilizzatori , la contemporaneità di utilizzo, le caratteristiche degli utensili con i
relativi assorbimenti ..
29
Il metodo più semplice ma con caratteristiche progettuali più complesse è l’impianto lineare, che consiste in una dorsale
che inizia e finisce.
Il metodo migliore è quello consistente nel realizzare la tubazione principale a forma di anello chiuso, con
previsti attacchi per connettere tubazioni parallele a formare una eventuale maglia sulla parte della superficie da
servire.
I SISTEMI AD ANELLO O A MAGLIE HANNO IL VANTAGGIO DI OFFRIRE AL PASSAGGIO DELL’ARIA
DIVERSE VIE PARALLELE DA UN PUNTO ALL’ALTRO CON RIDUZIONE DELLE PERDITE DI CARICO E
FORNIRE LE STESSE PRESSIONI A TUTTO L’IMPIANTO
30
Impiegando il sistema a maglie, se la tubazione dell’aria compressa sono montate alle
pareti, la tubazione principale deve essere collocata abbastanza in alto da non incrociare
porte e finestre.
Deve formare un anello chiuso, come descritto in precedenza e deve essere dotata delle
necessarie tubazioni di derivazione per alimentare le diverse utenze.
Le tubazioni devono essere installate in modo da non ostacolare il movimento di paranchi
o altri mezzi sospesi di movimento e trasporto e devono essere verniciate contro la
corrosione.
Le norme di sicurezza identificano le tubazioni per aria compressa con il
colore azzurro.
Se le utenze sono disposte vicino alle pareti, le tubazioni derivate potranno essere
convogliate verticalmente ad esse.
Nei grandi reparti le tubazioni orizzontali vengono sostenute con collegamenti ai soffitti e
dotate di tubazioni di derivazione verticale alle singole utenze.
Le tubazioni devono essere adeguatamente supportate, ma il più possibile esenti da
dilatazione termica per non dar luogo a sollecitazioni meccaniche.
31
Il tracciato delle tubazioni deve prevedere :
Una loro inclinazione nel senso del passaggio dell’aria
dell’uno o due per cento
Scarichi di condensa e Pozzetti di raccolta della
condensa (chiamati anche trappole) al termine di ogni
percorso inclinato della condotta, con la possibilità dello
spurgo in basso in modo da poter essere scaricati
facilmente ( esistono anche scarichi automatici o pilotati
da elettrovalvole ) .
La validità di suddette raccomandazioni, ha validità sia
che la rete sia ramificata oppure a maglie.
Per evitare che la condensa arrivi alle attrezzature
connesse, i tubi che portano l’aria alle utilizzazioni devono
essere raccordati, con raccordi semicircolari
(collegamento detto a “pastorale”) o appositamente
costruiti, in modo da prelevare l’aria dalla parte superiore
della tubazione principale.
32
Gli impianti più diffusi sono realizzati con tubi galvanizzati in acciaio zincato.
Questo materiale fino a poco tempo fa era l’unica soluzione affidabile e facilmente
reperibile per la realizzazione di detti impianti, inoltre, l’operatore che realizzava
l’opera in molti casi era l’idraulico che con grande dimestichezza nella lavorazione
di questi materiali ma non molta conoscenza di ciò che il mercato stava maturando
non è stato in grado di modificare il suo punto di vista.
La problematica più diffusa di questo genere di impianto è dovuta all’umidità nelle
tubazioni che con il tempo, forma ruggine , e quindi
Restringe progressivamente il diametro della tubazione e riduce la portata d’aria dell’impianto
Compromette l’efficienza degli utensili e ne facilita guasti e rotture
Si trasportano le impurità alle lavorazioni e quindi si compromettono i risultati e le prestazioni
33
Proprio per ragioni di efficienza energetica, considerando che l’aria compressa è la seconda
fonte di energia più diffusa e quindi va trattata di conseguenza, la ricerca ha quindi generato
una serie di prodotti per la realizzazione degli impianti di distribuzione che fondamentalmente
si dividono in due grandi famiglie e cioè:
MATERIALE PLASTICO
LEGA LEGGERA
Materiale plastico:
Per materiale plastico si intende un mondo quasi infinito ma nel caso della
distribuzione dell’aria compressa, i materiali utilizzati sono due: PVC e RILSAN.
Il PVC è l’unico materiale in uso che si presta in un modo quasi perfetto per il Ns. scopo.
Ovviamente il PVC scelto è prodotto specificatamente
per loin
scopo,
è di colore azzurro non
Tubazioni
PVC
essendo verniciato ma prodotto nell’impasto di questa pigmentazione. Ha una resistenza
meccanica che lo fa essere omologato anche negli Stai Uniti ed in Canada (le nazioni più
restrittive per le normative degli impianti in pressione) per una pressione di lavoro di 13bar. Il
PVC è fornito in barre ed ha una linearità paragonabile ad una tubazione in metallo. Nella
gamma di produzione abbiamo diametri da 16mm fino a 110mm.
Il RILSAN viene prodotto anch’esso in versione appositamente per la distribuzione dell’aria
compressa. Ha delle caratteristiche meccaniche che variano come tenuta in pressione in
funzione del diametro considerato. In questo caso, le reti distributive che si possono
realizzare sono di minor pretesa in quanto il diametro più grande disponibile è un diametro di
40mm. Il rilsan è fornibile in rotoli o in barre, è un materiale molto più malleabile ed un po’
meno resistente meccanicamente, proprio per la sia caratteristica di essere molto elastico ha
una linearità non molto rispettata.
34
Lega leggera
Anche in questo caso abbiamo a che fare con un materiale non facile da distinguere nella sua qualità.
La lega scelta per realizzare gli impianti di aria compressa è una lega detta commercialmente
alluminio ma con caratteristiche specifiche di essere anticorrosione, anti trasmissione
batterica e pigmentata di colore azzurro.
35
TUBAZIONI IN ALLUMINIO
La proposta di questi materiali è la più disparata dove abbiamo
una scelta di prodotti specificatamente nati per la distribuzione di
alto livello qualitativo ed altri di livello più scarso.
Anche in questo caso come nei precedenti, le case più importanti
propongono diametri che vanno dal 16mm fino al 110mm.
Le caratteristiche di omologazione sono tutte rispettate per lo
scopo con tanto di certificazione specifica.
Conclusioni
Per entrambi i sistemi sopra descritti possiamo sintetizzare
dicendo che abbiamo un prodotto che internamente ha una
realizzazione di superficie quasi a specchio garantendo quindi una
scorrevolezza del fluido che agevola in modo sensibile il flusso fino
ad un rapporto di 1/9; questo ci consente di progettare impianti
con le stesse portate e le stesse perdite di pressione di diametri
molto più piccoli rispetto al tubo galvanizzato.
Di fondamentale importanza è inoltre la capacità termica dei materiali
analizzati che, rispetto al tubo galvanizzato, hanno un valore che vale la
radice quadrata dello stesso;
Questo significa una capacità di precipitazione di acqua per trasformazione
di condensa nei tubi, quasi nulla !!!
36
Oggi , per un qualsiasi Professionista, Agente, Organizzazione, Azienda e’ importante
e strategico DISTINGUERSI PER EMERGERE
Molte possono essere le strade ma certamente qualificasi sotto l’aspetto tecnico per
competenza e preparazione sono essenziali per differenziarVi sul mercato .
E ‘ ovvio che gli investimenti e gli sforzi che l’azienda sostiene siano fatti proprio a
questo scopo : non solo a non farVi trovare impreparati nei problemi (che per la maggior parte
dei casi sono legati a impianti con difetti ) ma per fornirVi l’immagine di Professionisti e Tecnici
esperti, capaci e competenti superiori ai Vostri diretti concorrenti
Oggi e sempre di più le compagnie assicurative richiederanno elevati standard tecnici per
concedere convenzioni e contestualmente ridurranno i tempi delle lavorazioni spingendo gli
utilizzatori ad investire per accellerare le procedure, professionalizzarsi ed industrializzarsi .
Per questa ragione al momento, dalle Vostre esigenze e richieste stiamo pensando
Alla regolazione della temperatura
Ad un rilevatore ed analizzatore di impurità presenti nell’aria compressa o in alternativa
ad una analisi capace di rilevare dettagliatamente gli inquinanti
Ad un filtro, con o senza azoto, che moduli l’umidità dell’aria secondo le Vostre
necessità
Ad un kit MODULARE e specifico per abbattere i DIVERSI inquinanti
37
Un innovativo sistema per la distribuzione dell’aria ma anche delle
energie e delle aspirazioni di polveri , fumi e gas o distribuzione di
fluidi acqua ecc. sono i sistemi integrati.
Dal punto di vista tecnico le parti terminali vengono sostituite con
periferiche che ospitano a bordo i servizi elencati qui sopra .
Sono progettati per la contemporaneità di più addetti e di forme e
fogge differenti in funzione delle necessità a cui devono assolvere
Possono essere a scomparsa nel pavimento e carrabili per non
ostacolare le lavorazioni nei tempi morti in cui non necessita il loro
utilizzo
38
Oppure con sistemi multifunzione autoportanti a terra di
uso pricipalmente a parete
39
IL PROCESSO PRODUTTIVO “CHIAVI IN MANO”
MANO”
CON I SISTEMI MULTIFUNZIONE INTEGRATI
GLI IMPIANTI MULTIFUNZIONE INTEGRANO TUTTI
I SERVIZI UNA CARROZZERIA O UNA OFFICINA
FORNENDO NECESSARI AD ATTREZZARE UNA
CARROZZERIA O UNA OFFICINA FORNENDO
CONTEMPORANEAMENTE :
•ILLUMINAZIONE DEI LOCALI
•ENERGIA ELETTRICA (220V, 380V, 24 V )
•ARIA COMPRESSA (SECCA, REGOLATA, LUBRIFICATA )
•ASPIRAZIONI DI :
• POLVERI DI CARTEGGIATURA,
PRIMA
• FUMI DI SALDATURA ,
• INTERNI VETTURA E CRISTALLI .
•ASPIRAZIONE DEI GAS DI SCARICO.
•DISTRIBUZIONE E ASPIRAZIONE DI FLUIDI
OLI ACQUA ANTIGELO,OLI ESAUSTI ECC.
OSPITANO INOLTRE ARROTOLATORI PER
RAGGIUNGERE I PUNTI PIÙ IMPERVI .
40
DOPO
Il sistema telescopico : discesa risalita
Il grosso vantaggio di queste nuove tecnologie negli
impianti consiste nella possibilità di raggiungere il
centro dell’ambiente di lavoro con questi servizi
spostandosi nel punto di lavoro preciso dove l’addetto
ha necessità di effettuare l’intervento.
Inoltre, grazie ad un sistema telescopico,
si può consentire la risalita in caso di inutilizzo
evitando intralcio alle manovre .
Tutto questo ci consente una tutela antinfortunistica
unica : si eliminano anche i cavi e tubazioni
generalmente mal visti dagli enti preposti al controllo .
41
Nella macchina riprodotta a lato specifica per aria compressa
(principalmente gommisti), l’aria stessa viene trattata
direttamente nei macchinari ed è quindi possibile connettersi ad
attacchi con aria filtrata, o a prese lubrificate, ad aria secca
regolata o con l’azoto o ad arrotolatori per raggiungere i punti
più impervi oppure ad un gonfia-gomme elettronico capace di
compensare aggiungendo o togliendo pressione allo
pneumatico per portarlo a quella desiderata
Oltre alla originalità e ad apportare un indubbio ritorno di
immagine si raggiunge una pulizia dei locali impensabile
senza questi dispositivi
Ogni macchina è autonoma ed indipendente ed è munita di
propria e dimensionata motorizzazione consentendo di
consumare esclusivamente se e quando si effettua una
lavorazione
Per finire è facilmente intuibile che questa
tecnologia velocizza le operazioni con risparmi del
30 % circa nei tempi di lavorazione
E con questo mi ricollego al punto iniziale ed agli
studi che le Aziende svolgono per il
miglioramento dei processi produttivi dei tempi
di lavorazione e di riduzione dei costi energetici
MACCHINA INTEGRATA DI ENERGIE E DISTRIBUZIONE
DI OLI ACQUA E FLUIDI IN GENERE
42
43