Cos'è compressore centrifugo?

Compressore Centrifugo: Introduzione e Principi

Un compressore centrifugo è una macchina rotativa dinamica che utilizza la forza centrifuga per aumentare la pressione di un gas. Questo tipo di compressore è ampiamente utilizzato in una varietà di applicazioni industriali, tra cui l'industria petrolchimica, la refrigerazione, la climatizzazione, e la compressione di gas naturale.

Principio di Funzionamento:

Il principio di funzionamento di un compressore centrifugo si basa sull'accelerazione radiale del gas. Il gas entra nel compressore attraverso un'aspirazione assiale o radiale e viene guidato verso la girante (o impellente). La girante, che ruota ad alta velocità, impartisce energia cinetica al gas, accelerandolo radialmente verso l'esterno. Mentre il gas scorre attraverso la girante e il diffusore, l'energia cinetica viene convertita in pressione. Il diffusore ha una sezione crescente che diminuisce la velocità del gas e aumenta la pressione. Il gas ad alta pressione viene quindi scaricato dal compressore.

Componenti Principali:

• Girante (Impellente): È il componente rotante che impartisce energia cinetica al gas. Le giranti possono essere aperte, semi-aperte o chiuse, a seconda dell'applicazione e del tipo di gas.

• Diffusore: È un componente stazionario che converte l'energia cinetica del gas in energia di pressione. Può essere a pale o senza pale.

• Voluta (Cassa a spirale): Raccoglie il gas dal diffusore e lo convoglia verso l'uscita del compressore. È progettata per convertire ulteriormente l'energia cinetica residua in pressione.

• Sistema di Cuscinetti: Supporta l'albero rotante e consente la rotazione ad alta velocità con attrito minimo. Possono essere cuscinetti a strisciamento (lubrificati a olio) o cuscinetti magnetici.

• Sistema di Tenuta: Impedisce la fuoriuscita del gas compresso lungo l'albero del compressore.

Vantaggi dei Compressori Centrifughi:

• Alta Portata: Capacità di gestire grandi volumi di gas.
• Funzionamento Continuo: Adatti per applicazioni che richiedono un funzionamento continuo a lungo termine.
• Basso Contenuto di Olio: Generalmente producono aria o gas con un basso contenuto di olio, importante per molte applicazioni sensibili.
• Relativamente Compatti: Rispetto ad altre tipologie di compressori per pari prestazioni.

Svantaggi dei Compressori Centrifughi:

• Sensibilità alle Variazioni di Portata: Le prestazioni possono degradarsi significativamente al di fuori del punto di progetto.
• Costi di Investimento Iniziale Più Elevati: Rispetto ad alcuni altri tipi di compressori.
• Rumore: Possono generare livelli di rumore elevati, che richiedono misure di attenuazione.

Applicazioni Tipiche:

• Industria Petrolchimica: Compressione di gas di processo.
• Refrigerazione e Climatizzazione: Compressori per chiller industriali.
• Compressione di Gas Naturale: Trasporto e stoccaggio di gas naturale.
• Centrali Elettriche: Aspirazione dell'aria per turbine a gas.
• Trattamento delle Acque Reflue: Aspirazione dell'aria per processi di aerazione.

Considerazioni Progettuali e Operative:

• Selezione della Girante: La geometria della girante è cruciale per le prestazioni del compressore.
• Progettazione del Diffusore: Un design efficiente del diffusore è fondamentale per la conversione dell'energia.
• Controllo della Sovratensione (Surge): La sovratensione è un fenomeno instabile che può danneggiare il compressore. I sistemi di controllo devono essere progettati per prevenire la sovratensione.
• Manutenzione: La manutenzione regolare, inclusa la lubrificazione e l'ispezione dei componenti, è essenziale per garantire un funzionamento affidabile.