QUALI SONO GLI EFFETTI SUL SEPARATORE D'OLIO DURANTE IL FUNZIONAMENTO DEL COMPRESSORE D'ARIA?

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Il separatore d'olio è il componente chiave per determinare la qualità dell'aria compressa. La sua funzione principale è quella di ridurre il contenuto di olio nell'aria compressa e garantire che tale contenuto rimanga entro i 5 ppm.

Il contenuto di olio nell'aria compressa non dipende solo dal separatore d'olio, ma anche dalla progettazione del serbatoio del separatore, dal carico del compressore d'aria, dalla temperatura dell'olio e dal tipo di olio lubrificante.

Il contenuto di olio nel gas in uscita dal compressore d'aria è correlato alla progettazione del serbatoio del separatore, e la portata del gas in uscita dal compressore d'aria deve essere compatibile con la capacità di trattamento del separatore d'olio. In generale, il compressore d'aria deve essere scelto in base alla capacità del separatore d'olio, che deve essere maggiore o uguale alla portata d'aria del compressore stesso. Diversi utenti finali richiedono diverse pressioni differenziali finali.

Nell'uso pratico, la differenza di pressione finale del separatore d'olio utilizzato per i compressori d'aria è di 0,6-1 bar e l'accumulo di sporco sul separatore d'olio aumenta con l'aumentare della portata d'olio, misurabile in base alla quantità di residui. Pertanto, la durata di vita del separatore d'olio non può essere misurata in base al tempo, ma solo in base alla differenza di pressione finale. La filtrazione dell'aria in ingresso può prolungare la durata di vita degli elementi filtranti a valle (ovvero l'elemento filtrante dell'olio lubrificante e il separatore d'olio). Le impurità presenti nella polvere e in altre particelle sono i principali fattori che limitano la durata di vita dell'elemento filtrante dell'olio lubrificante e del separatore d'olio.

Il separatore d'olio è limitato dalle particelle solide superficiali (ossidi d'olio, particelle di usura, ecc.), che alla lunga causano un aumento della pressione differenziale. La scelta dell'olio influisce sulla durata del separatore. Devono essere utilizzati solo lubrificanti testati, antiossidanti e insensibili all'acqua.

Nella miscela olio-gas formata da aria compressa e olio lubrificante, quest'ultimo esiste sia in fase gassosa che liquida. L'olio in fase vapore si forma per evaporazione dell'olio in fase liquida. La quantità di olio dipende dalla temperatura e dalla pressione della miscela olio-gas, nonché dalla pressione di vapore saturo dell'olio lubrificante. Maggiore è la temperatura e la pressione della miscela olio-gas, maggiore sarà la quantità di olio in fase gassosa. Ovviamente, il modo più efficace per ridurre il contenuto di olio nell'aria compressa è quello di ridurre la temperatura dei gas di scarico. Tuttavia, nei compressori d'aria a vite a iniezione d'olio, la temperatura dei gas di scarico non può scendere a livelli tali da provocare la condensazione del vapore acqueo. Un altro modo per ridurre il contenuto di olio gassoso è quello di utilizzare un olio lubrificante con bassa pressione di vapore saturo. Gli oli sintetici e semisintetici presentano spesso una pressione di vapore saturo relativamente bassa e un'elevata tensione superficiale.

Il basso carico del compressore d'aria a volte porta la temperatura dell'olio a scendere al di sotto degli 80 °C e il contenuto di acqua nell'aria compressa è relativamente elevato. Dopo il passaggio attraverso il separatore d'olio, l'umidità eccessiva sul materiale filtrante provoca l'espansione del materiale stesso e la contrazione dei micropori, riducendo l'area di separazione effettiva del separatore d'olio, con conseguente aumento della resistenza del separatore e intasamento precoce.

Quello che segue è un caso reale:

Alla fine di marzo di quest'anno, il compressore d'aria di una fabbrica ha iniziato a perdere olio. Quando il personale di manutenzione è arrivato sul posto, la macchina era in funzione. Si è registrata una maggiore fuoriuscita di olio dal serbatoio dell'aria. Anche il livello dell'olio nella macchina è sceso significativamente (al di sotto del segno indicato dall'indicatore di livello). Il pannello di controllo mostrava che la temperatura di esercizio della macchina era di soli 75 °C. Il responsabile della gestione delle apparecchiature dell'utilizzatore del compressore d'aria ha affermato che la temperatura di scarico della macchina si aggira solitamente intorno ai 60 gradi. La prima ipotesi è che la perdita d'olio sia stata causata dal funzionamento prolungato della macchina a basse temperature.

Il personale addetto alla manutenzione si è immediatamente coordinato con il cliente per arrestare la macchina. Ulteriore acqua è fuoriuscita dalla valvola di scarico dell'olio del separatore. Smontando il separatore, è stata riscontrata una grande quantità di ruggine sotto il coperchio e sulla flangia del separatore stesso. Ciò ha ulteriormente confermato che la causa principale della perdita d'olio era l'eccessiva quantità di acqua che non era riuscita a evaporare in tempo durante il funzionamento prolungato della macchina a basse temperature.

Analisi del problema: la causa apparente della perdita d'olio di questa macchina è un problema di contenuto d'olio, ma la ragione più profonda è che l'acqua presente nell'aria compressa non riesce a evaporare sotto forma di gas a causa del funzionamento prolungato a basse temperature della macchina, e la struttura del materiale filtrante di separazione dell'olio si è danneggiata, provocando la perdita d'olio dalla macchina.

Suggerimento per la soluzione: aumentare la temperatura di esercizio della macchina incrementando la temperatura di apertura della ventola e mantenere la temperatura di esercizio della macchina tra 80 e 90 gradi.


Data di pubblicazione: 10 luglio 2020