Compressori volumetrici: la guida completa per i sistemi d'aria industriali

2026,08,17

Un compressore volumetrico è un dispositivo meccanico che aumenta la pressione di un gas o vapore riducendo periodicamente il volume di lavoro all'interno di una camera di compressione.

I compressori volumetrici possono mantenere una portata e una pressione relativamente costanti. Questi compressori sono comunemente utilizzati in applicazioni che richiedono una pressione più elevata, come la refrigerazione, il condizionamento dell'aria e gli utensili pneumatici.

Cos'è il compressore volumetrico?

Un compressore volumetrico è un dispositivo meccanico che aumenta la pressione del gas o del vapore riducendo periodicamente il volume di lavoro all'interno di una camera di compressione.

I compressori volumetrici mantengono una portata e una pressione relativamente costanti. Questi compressori sono comunemente utilizzati in applicazioni che richiedono una pressione più elevata, come la refrigerazione, il condizionamento dell'aria e gli utensili pneumatici.

Come funziona il compressore volumetrico?

Fase di aspirazione: all'interno dell'apparecchiatura si forma una camera sigillata. Il volume della camera aumenta, creando una pressione negativa e l'aria a pressione atmosferica viene aspirata nella camera sigillata.

Fase di compressione: il movimento meccanico (ingranamento del rotore/propulsione del pistone/rotazione dello scorrimento) riduce continuamente le dimensioni della camera sigillata, comprimendo con forza una quantità fissa di aria, provocando un aumento simultaneo di pressione e temperatura.

Fase di scarico: una volta che la pressione all'interno della camera raggiunge la pressione di scarico impostata, il gas viene scaricato dalla camera attraverso la valvola di scarico/passaggio di scarico; successivamente la camera ritorna nella posizione originaria ed il ciclo si ripete.

Tipi di compressori volumetrici

I compressori volumetrici sono principalmente classificati in compressori alternativi ( compressori a pistoni ) , compressori d'aria a vite e compressori d'aria scroll , in base ai diversi design della struttura meccanica. I compressori alternativi a pistoni sono spesso adatti per applicazioni ad alta pressione. I compressori a vite offrono una produzione di gas stabile e un ampio intervallo di portate. I compressori scroll oil-free sono silenziosi, oil-free e compatti, il che li rende adatti ai settori con elevati requisiti di qualità dell'aria, come quello alimentare e farmaceutico.

Compressore alternativo

Il compressore a pistone si basa sul movimento alternativo di un pistone all'interno di un cilindro per modificare il volume di un contenitore sigillato e comprimere l'aria.

Aspirazione: il pistone si sposta verso il basso, aumentando il volume del cilindro e diminuendo la pressione interna. La valvola di aspirazione si apre, consentendo all'aria esterna di essere aspirata nel cilindro.

Compressione: il pistone si muove verso l'alto, diminuendo il volume del cilindro, comprimendo l'aria, aumentando la pressione e chiudendo la valvola di aspirazione.

Scarico: mentre il pistone continua a muoversi verso l'alto, la pressione del cilindro supera la pressione del tubo di scarico, la valvola di scarico si apre e il gas ad alta pressione viene scaricato.

Compressori d'aria a vite

I compressori a vite utilizzano una coppia di viti che ruotano in direzioni opposte, provocando una variazione periodica del volume interno del rotore. Il gas si muove lungo l'asse dal lato di aspirazione al lato di scarico, completando un processo continuo di aspirazione, compressione e scarico.

Aspirazione: la rotazione del rotore aumenta il volume della cavità dentata, aspirando l'aria esterna e sigillandola all'interno della camera chiusa formata dal rotore e dall'alloggiamento. La valvola di aspirazione si chiude.

Compressione: mentre il rotore continua a ruotare, il volume della cavità diminuisce continuamente, comprimendo il gas e provocando un aumento simultaneo di pressione e temperatura. I compressori a vite a bagno d'olio utilizzano olio lubrificante per la tenuta e il raffreddamento, mentre i compressori a vite senza olio utilizzano il raffreddamento ad aria o ad acqua.

Scarico: quando la cavità dentata e l'attacco di scarico sono collegati, il gas ad alta pressione viene scaricato.

Compressore d'aria a scorrimento

Il componente di compressione principale di un compressore scroll è costituito da una spirale mobile e una spirale fissa. Attraverso il movimento di ingranamento delle due spirali si ottiene una variazione continua del volume chiuso, comprimendo così il gas.

Aspirazione: la chiocciola in movimento ruota eccentricamente, formando una cavità aperta a forma di mezzaluna con l'anello esterno della chiocciola stazionaria. Il volume aumenta e l'aria a pressione atmosferica viene aspirata attraverso la porta di aspirazione dell'anello esterno. La cavità poi si chiude formando una camera sigillata.

Compressione: la spirale mobile ruota continuamente attorno al centro e la cavità sigillata a forma di mezzaluna si contrae continuamente verso il centro, il volume della cavità diminuisce continuamente e l'aria viene gradualmente pressurizzata e riscaldata.

Scarico: la cavità sigillata si sposta verso la porta di scarico al centro della spirale e il gas viene scaricato dal centro dopo aver raggiunto la pressione nominale. Quindi, l'anello esterno riforma la cavità di aspirazione e il ciclo continua continuamente.

Vantaggi del compressore volumetrico

Elevata stabilità operativa

Il volume della camera di lavoro di un compressore volumetrico dipende interamente dalle dimensioni del meccanismo, con poca relazione con la pressione e la portata del gas. Pertanto, il rapporto tra la pressione di esercizio e la portata è relativamente stabile, con conseguente buona stabilità operativa.

Ampia adattabilità

L'aspirazione e lo scarico del gas di un compressore volumetrico si basano principalmente sulle variazioni del volume di lavoro, con poca relazione con le proprietà del gas. Ciò lo rende altamente adattabile, in grado di gestire diversi tipi di gas e di raggiungere facilmente pressioni più elevate.

Alta efficienza termica

Grazie alle minori perdite, i compressori volumetrici hanno un'efficienza termica relativamente elevata. Ciò riduce in una certa misura il consumo di energia e migliora l’efficienza complessiva.

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Autore:

Ms. Nina

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