Trattamento dell’aria compressa

Scegliere il trattamento dell’aria compressa in base alla qualità richiesta

Il trattamento dell’aria compressa non consiste soltanto nell’installare singoli dispositivi a valle del compressore. La questione decisiva è quale qualità dell’aria compressa sia effettivamente necessaria presso l’utilizzatore. Acqua, particelle e olio si presentano in forme diverse e devono pertanto essere trattati con differenti livelli di trattamento.

Con l’assortimento attuale è possibile combinare diversi livelli qualitativi. Per molte applicazioni in officina e nell’industria è sufficiente un sistema composto da separazione della condensa, filtrazione adeguata ed essiccazione a refrigerazione. Per i processi più sensibili possono essere necessari punti di rugiada in pressione significativamente più bassi, livelli di filtrazione più fini e un’ulteriore adsorbimento a carboni attivi.

Punto di rugiada in pressione: da circa +3 °C a −40 °C

Il punto di rugiada in pressione descrive fino a quale temperatura l’aria compressa può essere raffreddata alla pressione di esercizio prima che il vapore acqueo residuo condensi nuovamente. Più basso è il punto di rugiada in pressione, più secca è l’aria compressa.

Gli essiccatori a refrigerazione dell’assortimento sono progettati, nelle condizioni di riferimento, per un punto di rugiada in pressione di circa +3 °C. Questo è sufficiente per molte reti di aria compressa in officine e capannoni di produzione temperati. Finché la tubazione a valle rimane, alla pressione di esercizio, al di sopra di questo punto di rugiada, si evita in larga misura la formazione di nuova condensa.

Per applicazioni con tubazioni esterne fredde, rischio di gelo o requisiti molto elevati in termini di umidità residua, sono disponibili essiccatori ad adsorbimento fino a un punto di rugiada in pressione di −40 °C. In questo modo è possibile essiccare l’aria compressa in misura molto maggiore rispetto a un essiccatore a refrigerazione tradizionale.

Ridurre in modo mirato il contenuto di olio residuo

L’olio può essere presente nell’aria compressa sotto forma di liquido, aerosol o vapore gassoso. Per questo, un solo livello di filtrazione non è sufficiente quando sono richiesti contenuti di olio residuo particolarmente bassi. I filtri coalescenti e i filtri fini riducono i componenti oleosi liquidi e gli aerosol. Per i vapori gassosi di olio e idrocarburi è possibile utilizzare successivamente uno stadio a carboni attivi.

L’adsorbitore separato a carboni attivi presente nell’assortimento è specificato, in condizioni definite, con un contenuto di olio residuo di ≤ 0,003 mg/m³. Questo valore deve essere inteso come prestazione di una catena di trattamento correttamente dimensionata nelle condizioni operative previste. La prefiltrazione, la temperatura, la portata volumetrica e lo stato di manutenzione influiscono sulla qualità effettivamente raggiungibile.

Quale livello di filtro per aria compressa DFF svolge quale funzione?

I filtri per aria compressa DFF sono strutturati in livelli progressivi. In questo modo un filtro fine non deve trattenere l’intero carico di impurità e aerosol dell’aria compressa non trattata. I filtri a monte proteggono i livelli più fini, ne riducono il carico e consentono un adattamento mirato alla qualità dell’aria compressa richiesta.

DFF-P – Filtrazione grossolana fino a 5 µm: Il DFF-P è lo stadio di prefiltrazione robusto. Trattiene le particelle solide più grossolane e le impurità fino alla finezza di filtrazione indicata di 5 µm e serve soprattutto ad alleggerire il carico dei filtri fini e degli essiccatori a valle. Da solo, questo livello non è ancora sufficiente per ottenere un’elevata purezza dell’aria compressa.

DFF-M – Microfiltrazione fino a 0,1 µm: Il DFF-M svolge la separazione più fine di particelle e aerosol. La finezza di filtrazione indicata è di 0,1 µm; il contenuto di olio residuo specificato è pari a < 0,1 mg/m³. Questo livello è indicato quando, oltre alle particelle solide, devono essere ridotti in modo significativo anche gli aerosol fini di olio e acqua.

DFF-S – Superfiltrazione fino a 0,01 µm: Il DFF-S offre un livello di filtrazione ancora più elevato. Con una finezza di filtrazione indicata di 0,01 µm e un contenuto di olio residuo specificato di < 0,01 mg/m³, è adatto alle applicazioni con requisiti molto elevati di purezza da particelle e aerosol. Una prefiltrazione adeguata protegge l’elemento filtrante molto fine da un carico inutilmente elevato.

DFF-A – Stadio finale a carboni attivi: Il DFF-A non è un normale filtro per particelle. Viene utilizzato dopo una prefiltrazione adeguata per ridurre ulteriormente i vapori residui di olio e idrocarburi. A 20 °C è specificato un contenuto di olio residuo di < 0,005 mg/m³. In questo modo completa i livelli di filtrazione meccanica o coalescente dove è necessaria un’aria compressa con un contenuto di olio particolarmente basso.

Non tutti gli impianti di aria compressa richiedono automaticamente tutti e quattro i livelli. La combinazione di filtri più indicata dipende dalla qualità dell’aria compressa in ingresso e dall’utilizzatore. Per gli utensili pneumatici robusti può essere sufficiente una filtrazione più semplice, mentre i processi sensibili richiedono più livelli. È inoltre importante un dimensionamento corretto in base alla portata volumetrica effettiva e alla pressione di esercizio; la serie DFF copre, a seconda della dimensione costruttiva, portate volumetriche da circa 1,2 a 36,0 m³/min ed è progettata per pressioni fino a 16 bar.

Distinguere il DFF-A dall’adsorbitore separato a carboni attivi

Il DFF-A appartiene alla catena modulare di filtri DFF ed è specificato, a 20 °C, con un contenuto di olio residuo di < 0,005 mg/m³. L’adsorbitore separato a carboni attivi presente nell’assortimento è uno stadio di trattamento autonomo e raggiunge, in condizioni definite, un contenuto di olio residuo fino a ≤ 0,003 mg/m³. Entrambe le soluzioni perseguono quindi un obiettivo simile, ma tecnicamente non sono equivalenti.

Rimuovere prima la condensa liquida

I separatori ciclonici sono particolarmente adatti a rimuovere dal flusso di aria compressa il liquido già condensato. Per la serie attuale è indicato un grado di separazione della condensa liquida libera superiore al 99 %. Questo livello riduce notevolmente il carico dei filtri e degli essiccatori a valle.

È tuttavia importante distinguere correttamente gli aspetti tecnici: un separatore ciclonico rimuove le gocce d’acqua liquide, ma non il vapore acqueo. Pertanto non genera un punto di rugiada in pressione definito e non sostituisce né gli essiccatori a refrigerazione né quelli ad adsorbimento.

Non valutare la qualità dell’aria compressa in base a un solo valore

Nella pratica devono essere considerati sempre insieme diversi parametri qualitativi: particelle residue, olio residuo e umidità residua o punto di rugiada in pressione. Un impianto di aria compressa può, ad esempio, essere molto secco e contenere comunque una quantità eccessiva di componenti oleosi. Al contrario, un’aria compressa filtrata molto finemente può continuare ad avere un contenuto d’acqua troppo elevato.

Per questo il trattamento dovrebbe essere progettato partendo dall’utilizzatore: quale dimensione delle particelle può essere ancora presente? Quale contenuto di olio residuo è ammesso? Quale punto di rugiada in pressione è necessario? Solo da questi elementi deriva la combinazione appropriata dei componenti.

ISO 8573-1 come riferimento per la qualità dell’aria compressa

Per l’aria compressa industriale la qualità viene spesso descritta secondo la ISO 8573-1. In questo caso particelle, acqua e olio vengono valutati separatamente. La classe raggiungibile non dipende da un singolo componente, ma dall’intera catena di trattamento e dalle reali condizioni operative.

Con i filtri, gli essiccatori a refrigerazione e ad adsorbimento, gli adsorbitori a carboni attivi e i separatori di condensa disponibili è possibile realizzare in modo mirato diversi livelli qualitativi. Quando è richiesta una specifica classe ISO, è opportuno coordinare l’intera combinazione di portata volumetrica, pressione, livelli di filtrazione, punto di rugiada in pressione e obiettivo relativo all’olio residuo.

Trattamento dell’aria compressa per l’industria e gli utenti professionali

La categoria comprende quindi non soltanto singoli filtri o essiccatori, ma l’intera catena tecnica: dalla rimozione della condensa libera alla filtrazione di particelle e aerosol, fino all’essiccazione e alla depurazione fine. In questo modo l’aria compressa può essere adattata in modo mirato alle applicazioni industriali, di officina, di sabbiatura e ad altri processi professionali.