Compressori, ventilatori e soffianti: nozioni di base

Compressori, ventilatori e soffianti sono ampiamente utilizzati in vari settori. Questi dispositivi sono particolarmente adatti a processi complessi e sono diventati indispensabili per alcune applicazioni specifiche. Sono stati definiti in termini semplici come di seguito:

• Compressore:Un compressore è una macchina che riduce il volume di gas o liquido creando un'alta pressione. Possiamo anche dire che un compressore comprime semplicemente una sostanza che solitamente è il gas.
• Tifosi:un ventilatore è una macchina utilizzata per spostare fluidi o aria. È azionato da un motore tramite elettricità che fa ruotare le pale fissate ad un albero.
• Soffiatori:Il soffiatore è una macchina per spostare l'aria a una pressione moderata. O semplicemente, i ventilatori vengono utilizzati per soffiare aria/gas.

La differenza fondamentale tra i tre dispositivi precedenti è il modo in cui muovono o trasmettono aria/gas e inducono la pressione del sistema. Compressori, ventilatori e soffianti sono definiti dall'ASME (American Society of Mechanical Engineers) come il rapporto tra la pressione di scarico e la pressione di aspirazione. I ventilatori hanno un rapporto specifico fino a 1,11, i ventilatori da 1,11 a 1,20 e i compressori hanno più di 1,20.

Tipi di compressori

I tipi di compressori possono essere raggruppati principalmente in due:Spostamento positivo e dinamica

I compressori volumetrici sono ancora di due tipi:Rotativo e alternativo

• I tipi di compressori rotativi sono a lobi, a vite, ad anello liquido, a spirale e a palette.
• I tipi di compressori alternativi sono a membrana, a doppio effetto e a semplice effetto.

I compressori dinamici possono essere classificati in centrifughi e assiali.

Cerchiamo di capirli in dettaglio.

Compressori volumetriciutilizzare un sistema che induce un volume d'aria in una camera, quindi ridurre il volume della camera per comprimere l'aria. Come suggerisce il nome, c'è uno spostamento del componente che riduce il volume della camera comprimendo così l'aria/gas. D'altra parte, nell'acompressore dinamico, c'è un cambiamento nella velocità del fluido che provoca energia cinetica che crea pressione.

I compressori alternativi utilizzano pistoni in cui la pressione di scarico dell'aria è elevata, la quantità di aria trattata è bassa e la velocità del compressore è bassa. Sono adatti per rapporti di media e alta pressione e volumi di gas. I compressori rotativi, invece, sono adatti per pressioni basse e medie e per grandi volumi. Questi compressori non hanno pistoni né albero motore. Questi compressori sono invece dotati di viti, palette, coclee ecc. Quindi possono essere ulteriormente classificati in base al componente di cui sono dotati.

Tipi di compressori rotativi

• Scroll: In questa apparecchiatura, l'aria viene compressa utilizzando due spirali o scroll. Una pergamena è fissa e non si muove, mentre l'altra si muove con un movimento circolare. L'aria rimane intrappolata nel percorso a spirale di quell'elemento e viene compressa al centro della spirale. Questi sono spesso con design senza olio e richiedono bassa manutenzione.
• Pala: è costituita da palette che si muovono dentro e fuori all'interno di una girante e la compressione avviene a causa di questo movimento ampio. Ciò forza il vapore in sezioni di piccolo volume, trasformandolo in vapore ad alta pressione e alta temperatura.
• Lobo: È formato da due lobi che ruotano all'interno di un involucro chiuso. Questi lobi sono spostati di 90 gradi l'uno rispetto all'altro. Mentre il rotore ruota, l'aria viene aspirata nel lato di ingresso dell'alloggiamento del cilindro e viene spinta fuori con una forza dal lato di uscita contro la pressione del sistema. L'aria compressa viene quindi erogata alla linea di mandata.
• Vite: è dotata di due viti intrecciate che intrappolano l'aria tra la vite e il corpo del compressore, il che si traduce in una spremitura ed erogazione ad una pressione maggiore dalla valvola di mandata. I compressori a vite sono adatti ed efficienti in caso di requisiti di bassa pressione dell'aria. Rispetto ad un compressore alternativo, in questo tipo di compressore l'erogazione di aria compressa è continua ed è silenzioso.
• Scroll: i compressori di tipo scroll sono dotati di scroll azionati dal motore primo. I bordi esterni delle spirali intrappolano l'aria e poi, mentre ruotano, l'aria viaggia dall'esterno verso l'interno, comprimendosi a causa della riduzione dell'area. L'aria compressa viene erogata attraverso lo spazio centrale della spirale alla linea d'aria di mandata.
• Anello liquido: è costituito da palette che si muovono dentro e fuori all'interno di una girante e la compressione avviene a causa di questo movimento ampio. Ciò forza il vapore in sezioni di piccolo volume, trasformandolo in vapore ad alta pressione e alta temperatura.
• In questo tipo di compressore le palette sono realizzate all'interno di un involucro cilindrico. Quando il motore gira, il gas viene compresso. Quindi il liquido, principalmente acqua, viene immesso nel dispositivo e mediante l'accelerazione centrifuga forma un anello liquido attraverso le palette, che a sua volta forma una camera di compressione. È in grado di comprimere tutti i gas e vapori, anche con polvere e liquidi.

• Compressore alternativo

• Compressori a semplice effetto:Ha un pistone che funziona con l'aria solo in una direzione. L'aria viene compressa solo nella parte superiore del pistone.
• Compressori a doppio effetto:Ha due serie di valvole di aspirazione/aspirazione e mandata su entrambi i lati del pistone. Entrambi i lati del pistone vengono utilizzati per comprimere l'aria.

• Compressori dinamici

  La differenza principale tra i compressori volumetrici e quelli dinamici è che un compressore volumetrico funziona a un flusso costante, mentre un compressore dinamico come quello centrifugo e assiale funziona a pressione costante e le loro prestazioni sono influenzate da condizioni esterne come variazioni delle temperature di ingresso, ecc. un compressore assiale, il gas o il fluido scorre parallelamente all'asse di rotazione o assialmente. È un compressore rotante in grado di pressurizzare continuamente i gas. Le pale di un compressore assiale sono relativamente più vicine tra loro. In un compressore centrifugo, il fluido entra dal centro della girante e si muove verso l'esterno attraverso la periferia tramite lame guida riducendo così la velocità e aumentando la pressione. È noto anche come turbocompressore. Sono compressori efficienti e affidabili. Tuttavia, il suo rapporto di compressione è inferiore a quello dei compressori assiali. Inoltre, i compressori centrifughi sono più affidabili se vengono seguiti gli standard API (American Petroleum Institute) 617.

  Tipi di tifosi

  A seconda del design, i seguenti sono i principali tipi di ventilatori:

• Ventilatore centrifugo:
• In questo tipo di ventilatore, il flusso d'aria cambia direzione. Possono essere inclinati, radiali, curvi in ​​avanti, curvi all'indietro ecc. Questi tipi di ventilatori sono adatti per alte temperature e velocità della punta delle pale basse e medie ad alte pressioni. Questi possono essere utilizzati efficacemente per flussi d'aria altamente contaminati.
• Ventilatori assiali:In questo tipo di ventilatore non vi è alcun cambiamento nella direzione del flusso d'aria. Possono essere Vanassiali, Tubeassiali ed Eliche. Producono pressioni inferiori rispetto ai ventilatori centrifughi. I ventilatori del tipo a elica sono in grado di garantire portate elevate a basse pressioni. I ventilatori tubo-assiali hanno una pressione bassa/media e una capacità di flusso elevato. I ventilatori assiali a pala hanno pale di guida in ingresso o in uscita, presentano capacità di alta pressione e portata media.
• Pertanto, compressori, ventilatori e soffianti coprono in gran parte l'industria municipale, manifatturiera, petrolifera e del gas, mineraria e agricola per le loro varie applicazioni, di natura semplice o complessa. Il flusso d'aria richiesto nel processo insieme alla pressione di uscita richiesta sono fattori chiave che determinano la scelta del tipo e della dimensione del ventilatore. Anche il design dell'involucro della ventola e del condotto determina l'efficienza con cui possono funzionare.
  

  Soffiatori

  Il ventilatore è un'apparecchiatura o un dispositivo che aumenta la velocità dell'aria o del gas quando passa attraverso le giranti attrezzate. Sono utilizzati principalmente per il flusso di aria/gas necessario per lo scarico, l'aspirazione, il raffreddamento, la ventilazione, il trasporto, ecc. Il ventilatore è anche comunemente noto come ventilatore centrifugo nell'industria. In un ventilatore, la pressione in ingresso è bassa ed è più alta in uscita. L'energia cinetica delle pale aumenta la pressione dell'aria in uscita. I soffiatori vengono utilizzati principalmente nelle industrie con requisiti di pressione moderati in cui la pressione è superiore a quella del ventilatore e inferiore a quella del compressore.

  Tipi di soffiatori:I soffiatori possono anche essere classificati come soffiatori centrifughi e volumetriche. Come i ventilatori, i soffiatori utilizzano pale di vari design come curve all'indietro, curve in avanti e radiali. Sono per lo più azionati da motore elettrico. Possono essere unità monostadio o multistadio e utilizzano giranti ad alta velocità per creare velocità nell'aria o in altri gas.

  I soffiatori volumetrici sono simili alle pompe PDP, che spremono il fluido che a sua volta aumenta la pressione. Questo tipo di soffiante è preferibile rispetto a una soffiante centrifuga laddove nel processo è richiesta un'elevata pressione.

  Applicazioni di compressori, ventilatori e soffianti

  Compressori, ventilatori e soffianti sono utilizzati principalmente per processi quali compressione del gas, aerazione del trattamento dell'acqua, ventilazione dell'aria, movimentazione dei materiali, essiccazione dell'aria, ecc. Le applicazioni dell'aria compressa sono ampiamente utilizzate in vari campi come quello aerospaziale, automobilistico, della produzione chimica, dell'elettronica e dell'alimentazione. e bevande, produzione generale, produzione del vetro, ospedali/servizi medici, estrazione mineraria, prodotti farmaceutici, plastica, produzione di energia, prodotti in legno e molti altri.

  Il vantaggio principale di un compressore d'aria include il suo utilizzo nel settore del trattamento delle acque. Il trattamento delle acque reflue è un processo complesso che richiede l'abbattimento di milioni di batteri e dei rifiuti organici.

  I ventilatori industriali vengono utilizzati anche in una varietà di applicazioni quali quelle chimiche, mediche, automobilistiche,agricolo,minerario, l'industria alimentare e l'edilizia, che possono utilizzare ventilatori industriali per i rispettivi processi. Sono utilizzati principalmente in molte applicazioni di raffreddamento ed essiccazione.

  I soffiatori centrifughi vengono comunemente utilizzati per applicazioni quali il controllo delle polveri, l'alimentazione dell'aria di combustione, nei sistemi di raffreddamento e di essiccazione, per aeratori a letto fluido con sistemi di trasporto dell'aria, ecc. I soffiatori volumetrici vengono spesso utilizzati nel trasporto pneumatico e per l'aerazione delle acque reflue, il lavaggio dei filtri, e di pressurizzazione del gas, nonché per la movimentazione di gas di ogni tipo nelle industrie petrolchimiche.

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