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Secondo uno studio dell'Unione Europea („Compressed Air Systems In The European Union“), nell'80% di tutte le aziende i sistemi di distribuzione dell'aria compressa sono l'elemento più debole nella tecnica dell'aria compressa. Con ciò ogni anno migliaia di Euro in costi dell'energia vengono letteralmente "dispersi al vento".

La distribuzione dell'aria compressa ha il compito di trasportare il portatore di energia aria compressa con i minimi effetti possibili
- sulla qualità dell'aria (causati da ruggine, acqua, scorie di saldatura, ecc.),
- sulla pressione idraulica (a causa di perdite di pressione antieconomiche) e
- sulla quantità (a causa di fughe inutilmente alte)

Le cadute di pressione costano care

Ogni utenza di aria compressa nella rete ha bisogno di una determinata pressione di esercizio ottimale. Una pressione di esercizio troppo bassa, per esempio  a causa di sezioni troppo strette dei tubi, riduce la potenza disponibile all'utenza in proporzione ancora più alta. D'altra parte pressioni troppo elevate non solo fanno salire inutilmente i costi dell'energia, ma anche riducono la durata di vita utile dell'utenza.

Dimensionamento delle tubazioni

Naturalmente anche il corretto dimensionamento della rete di distribuzione dell'aria compressa esercita un'influenza diretta sulle prestazioni dei compressori, delle utenze e quindi sui costi della produzione dell'aria compressa.
I criteri più importanti per il dimensionamento della rete di distribuzione dell'aria compressa sono:

• portata volumetrica
• pressione di esercizio
• la lunghezza delle tubazioni
• la caduta di pressione

Tenendo conto di questi criteri si può determinare il diametro corretto della tubazione dell'aria compressa. Il dimensionamento del diametro delle tubazioni si effettua ...

• sulla base di diagrammi correnti di dimensionamento / nomogrammi (v. Fig. 1),
• sulla base di tabelle correnti, dalle quali si possono leggere direttamente i diametri (v. Fig. 2) oppure
• con il calcolo mediante una formula  approssimata:

Prima di tutto si collega la linea A (lunghezza del tubo) con la linea B (portata aspirata) e la si prolunga fino all'asse 1. Quindi si collega la linea E (pressione del sistema) con la linea G (perdita di pressione considerata come obiettivo). Per concludere le intersezioni risultanti sugli assi 1 e 2 si collegano tra loro mediante una retta. Questa retta interseca la linea D; su questa si può leggere il diametro interno occorrente del tubo.

In linea generale il diametro nominale della tubazione dell'aria compressa dovrebbe essere quanto possibile grande. Le massime perdite di pressione derivano da tubazioni dell'aria compressa dimensionate troppo piccole oppure troppo strette. L'esperienza dimostra che in una rete di distribuzione dell'aria compressa dimensionata originariamente in modo corretto, con il passare del tempo alla rete di tubazioni sono state collegate progressivamente ulteriori utenze, senza dimensionare di nuovo la rete in funzione delle nuove esigenze. Accade spesso che, per coprire l'aumento del consumo, si sia proceduto solo all'aumento della potenza dei compressori.

Caduta di pressione accettabile dal punto di vista economico (v. Fig. 3)

La caduta di pressione dalla generazione all'utenza in una rete di distribuzione dell'aria compressa correttamente dimensionata si suddivide come segue:

• < 0,03 bar per la linea principale (tubazione tra la sala compressori / serbatoi ed il centro principale utenze)
• < 0,03 bar per la linea in circuito chiuso ad anello / linea di distribuzione (tratto della tubazione che distribuisce l'aria all'interno di un centro utenze)
• < 0,04 bar per la tubazione di collegamento / linea secondaria (collegamento tra linea di distribuzione ed utenza)

La perdita di pressione nei singoli componenti del trattamento dell'aria compressa si può rappresentare come segue:

L'altezza della perdita di pressione complessiva dipende da:

• grado di imbrattamento e numero dei componenti del trattamento
• tipo e numero di valvole / rubinetterie
• diametro nominale del sistema di tubi dell'aria compressa.

Quanto più sfavorevolmente è concepita una tubazione dell'aria compressa, tanto maggiore deve essere la prestazione fornita dal compressore per formare e mantenere la pressione richiesta. Ciò significa: 1 bar di perdita nel sistema dell'aria compressa = 1 bar in più fornito sul compressore = potenza assorbita più alta del 10% circa.

Effetto di elementi di tubazione

Ogni elemento in un sistema di tubazioni per aria compressa, sia componente del trattamento, che valvolame / rubinetterie delle tubazioni, provoca una perdita di pressione, causata da resistenze al flusso.
Tenendo conto delle perdite di pressione a causa di valvolame / rubinetterie, in questa contesto una tubazione rettilinea sarebbe ideale. Tuttavia, a causa delle situazioni derivanti dalla costruzione, di solito non è possibile posare delle tubazioni dal generatore all'utenza senza valvolame / rubinetterie.

Rinvii, come per esempio nell'aggiramento di pilastri di sostegno, si possono evitare, posando la tubazione dell'aria compressa accanto all'ostacolo. Angoli di 90° si possono sostituire facilmente mediante archi a 90° sovradimensionati (v. Fig. 5). In questo modo si può ridurre la perdita di pressione ad una frazione della perdita di pressione originaria.

Oltre a questi effetti occorre anche utilizzare dei materiali adatti alle varie applicazioni. Fattori che esercitano un'influenza per l'utilizzazione dei materiali giusti sono i seguenti:

• qualità dell'aria compressa,
• dimensioni dei tubi,
• pressione,
• effetti dell'ambiente,
• oneri del montaggio e
• costi del materiale.

Ampliamento di una tubazione dell'aria compressa

[Un'ulteriore buona possibilità per ampliare le tubazioni dell'aria compressa „troppo percorse“ è l'installazione di una tubazione parallela, che si collega alla tubazione di distribuzione già presente. In questo modo è possibile ampliare il sistema di tubazioni come „sistema di tubazioni in circuito ad anello“ senza grandi oneri in termini di spesa.

Troverete ulteriori informazioni sui temi

• Utilizzazione del calore,
• Perdite oppure
• Regolazione del numero dei giri

anche nella rubrica „Risparmiare denaro“.

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