Un compressore è una macchina meccanica più comune che utilizza per la compressione di aria o gas diversi. I tipi multipli del compressore sono utilizzati in varie industrie secondo il loro principio di funzionamento. Un compressore alternativo o a pistone include il tipo più famoso di compressori. In questo articolo, discuteremo profondamente un compressore alternativo e i suoi diversi tipi.

Che cosa è alternativo compressore?

Un compressore alternativo è un famoso tipo di compressore della categoria del compressore volumetrico. Un compressore alternativo utilizza un pistone o uno stantuffo per la compressione di aria o gas. Comprime il gas o l’aria a causa del movimento in avanti e indietro del pistone. Pertanto, è anche chiamato un compressore a pistone.

In questo compressore, il gas o l’aria attira nella camera dove un pistone alternativo lo comprime. Questo pistone funziona spostando il volume del fluido di lavoro.

I compressori d’aria alternativi si trovano in luoghi in cui sono richieste basse portate e alta pressione del gas. Questi compressori sono utilizzati principalmente per riempire l’aria del pneumatico del veicolo, piccoli lavori di verniciatura, scopi commerciali, pulizia della polvere, utensili manuali, ecc.

Questo pistone o compressore alternativo è un dispositivo unico in quanto ha elementi attivi che possono muoversi sia in direzione lineare che rotatoria. Pertanto, non è necessario seguire le regole di base del “monitoraggio delle vibrazioni”, ma è sufficiente monitorare le condizioni operative del compressore per migliorarne la durata.

La principale differenza tra un compressore d’aria alternativo e un compressore centrifugo è che i compressori alternativi utilizzano un pistone per la compressione dell’aria invece di un diffusore.

Principio di funzionamento alternativo del compressore

Il principio di funzionamento alternativo del compressore è molto semplice. Alimenta da motori a gas / diesel o da un motore elettrico.

Un compressore alternativo funziona nel modo seguente:

• Quando l’interruttore è acceso, il motore elettrico inizia a girare e l’albero collegato al pistone ruota.
• Mentre l’albero ruota, anche il pistone si avvia e si muove all’interno del cilindro.
• Quando il pistone del compressore alternativo si sposta verso il punto morto inferiore, la pressione dell’aria all’interno del cilindro diventa bassa rispetto alla pressione dell’aria esterna.
• A causa della bassa pressione dell’aria interna del cilindro, l’aria esterna ad alta pressione inizia a fluire nel cilindro del compressore.
• In questo modo, l’aria inizia ad aspirare all’interno del cilindro del compressore tramite la valvola di aspirazione.
• Dopo aver completato il ciclo BDC, il pistone inizia la sua corsa verso l’alto e inizia a muoversi verso il PMS.
• Mentre il pistone si muove verso l’alto, il volume del cilindro inizia a diminuire e la pressione dell’aria interna diventa uguale all’aria esterna o esterna. Durante questo processo, la valvola di aspirazione si chiude.
• Durante il ciclo PMS, il pistone comprime l’aria o il gas all’interno del cilindro. Quando il ciclo PMS è completato, la valvola di scarico si apre e l’aria si scarica e la trasferisce nel luogo desiderato o nell’area di stoccaggio.
• Dopo lo scarico di aria o gas, l’intero ciclo si ripete ancora e ancora.

Per una migliore comprensione, guarda il seguente video:

Leggi anche: Come funziona un compressore centrifugo?

Tipi di compressore d’aria alternativi

I compressori alternativi hanno i seguenti due tipi principali:

1. In base al funzionamento del pistone
2. In base al numero di cilindri

1) Secondo il funzionamento del pistone

Secondo il funzionamento del pistone, il compressore d’aria a pistone si divide in due tipi.

i) Compressore a semplice effetto

Articolo principale: Compressore a semplice effetto

Nel compressore d’aria a pistone a semplice effetto, solo un lato del pistone utilizza per la compressione dell’aria. Mentre l’altro lato del pistone non utilizza per comprimere l’aria che si collega solo con il carter. In questo compressore, un ciclo di compressione si completa in due colpi del pistone. Nel primo colpo, il pistone aspira l’aria mentre nel secondo colpo comprime l’aria.

Questo compressore ha un basso costo rispetto ad altri tipi di compressori alternativi. Inoltre, richiede meno manutenzione di un compressore a doppio effetto. Principalmente, i compressori a semplice effetto utilizzano nei motori IC.

ii) Compressore d’aria a pistone a doppio effetto

Articolo principale: compressore a doppio effetto

In questo tipo di compressore d’aria a pistone, entrambe le estremità del pistone utilizzano per la compressione dell’aria. Un’estremità del pistone utilizza per l’aspirazione di aria o gas all’interno del cilindro, mentre l’altra estremità utilizza per scopi di compressione. Sia l’aspirazione che la compressione avvengono in una singola corsa del pistone.

2) Tipi a seconda del Numero di Cilindri

Secondo il numero dei cilindri, il compressore d’aria del pistone dividono in due tipi:

i) Singolo Stadio del Compressore d’Aria

Articolo Principale: Singolo Stadio Compressore

Nel singolo stadio del compressore, l’aria o il gas è compresso in un solo cilindro. La principale differenza tra un compressore monostadio e due stadi è che, in un compressore monostadio, l’aria si comprime una volta mentre nei compressori a due stadi, compressori d’aria due volte. Per questo motivo, un compressore monostadio produce meno aria o gas pressurizzati rispetto a un compressore a due stadi.

ii) Compressore a due stadi

Articolo principale: Compressore a due stadi

Questo compressore d’aria a pistone utilizza due cilindri per la compressione dell’aria. In primo luogo, l’aria atmosferica attira all’interno del primo cilindro, quindi l’aria si comprime. Dopo il primo processo del cilindro, l’aria si trasferisce nel secondo cilindro, dove si verifica un ulteriore processo di compressione. Infine, l’aria finale di uscita eroga in un serbatoio di stoccaggio o area desiderata. Il compressore a due stadi ha due stadi, come mostrato nella figura riportata di seguito.

Componenti del compressore alternativo

Il dettaglio dei componenti significativi del compressore alternativo è riportato di seguito:

1) Involucro

L’involucro comprende i componenti più significativi del compressore alternativo. È un componente durevole e forte. Contiene tutti i componenti alternativi del compressore. La guida della traversa e il cilindro si installano su di esso.

Un compressore separabile è tipicamente regolato in una configurazione bilanciata e opposta con un paio di angoli di manovella adiacenti che differiscono di 180 gradi e si separano solo dal percorso dell’albero motore. Le pedivelle si dispongono per bilanciare il movimento di ciascun pistone attraverso il movimento del pistone opposto.

2) Cilindro

Il cilindro è un componente significativo del compressore alternativo. È un recipiente di compressione che contiene fluido di lavoro (aria o gas) per il processo di compressione. Un pistone o uno stantuffo ricambia all’interno del cilindro, che comprime il fluido di lavoro.
L’obiettivo primario del cilindro in un compressore d’aria a pistone è quello di raffreddare la temperatura della macchina durante il processo di compressione. Rende il macchinario per produrre calore.
Per grandi cilindri a bassa pressione, questo componente è costruito in ghisa. E questi possono essere rimossi dall’involucro principale. Il cilindro si collega anche con l’involucro attraverso un pezzo intermedio chiamato pezzo di distanza.
Per piccoli cilindri ad alta pressione, un cilindro è costruito in acciaio. Questo cilindro si collega con il corpo del compressore.
Il cilindro assiste le piastre delle valvole di ingresso e di uscita. Può essere dotato di un manicotto o boccola intercambiabile in modo che la parte usurata del cilindro abbia una superficie utilizzabile. Il lineare non scivola via dalla superficie. Se il cilindro si danneggia, il lineare può facilmente sostituirlo senza acquistare un nuovo sistema costoso.
Il compressore alternativo ha uno o più cilindri. Un compressore monostadio utilizza un solo cilindro per comprimere il fluido di lavoro. Il compressore a doppio effetto utilizza due cilindri per la compressione del fluido di lavoro. Allo stesso modo, un compressore multistadio utilizza più di due cilindri per comprimere il fluido di lavoro. I compressori d’aria alternativi utilizzano principalmente cilindri a doppio effetto.

3) Pezzo di distanza

È un compressore alternativo componente più importante. Separa il telaio del compressore e la camera di compressione (cilindro). Il pezzo distanza può avere un doppio, singolo, doppio, o molto lungo slot.

• Nel caso di una singola disposizione del compartimento, lo spazio aumenta tra il diaframma e la guarnizione del cilindro in modo che l’asta del pistone non possa entrare nel premistoppa e nel carter. L’olio si muove tra il carter e il premistoppa.
• La disposizione a lunga distanza aiuta a distinguere il pezzo dell’asta che unisce la manovella. L’altra estremità dell’asta si collega con il cilindro che trasmette la sua lubrificazione su una lunga distanza.
• Un design a 2 camere è disponibile per i servizi tossici nocivi. Nessuna parte dell’asta si inserisce nel vano e nel carter.

Il lubrificante non entra nel cilindro e contamina il gas pressurizzato. Un gas di scarico sufficiente richiede per evitare che il gas di processo contamini l’olio del basamento.

Ogni compressore deve avere sistemi di scarico e scarico distinti per l’imballaggio e la distanza del pezzo. Lo sfiato di imballaggio e il pezzo di distanza devono essere indirizzati a un sistema di scarico aperto che termina ad almeno 25 piedi dal livello di scarico del motore verso l’esterno e la parte superiore dell’alloggiamento del compressore. Lo scarico pezzo distanza deve essere diretto ad un altro pozzetto che può drenare manualmente.

4) Albero motore

L’albero motore è l’albero principale del compressore. La biella collega il perno della traversa con l’albero motore. Aziona le bielle, le bielle e i pistoni per ruotare attorno all’asse del telaio. Questi componenti del compressore alternativo funzionano con compressori di grandi dimensioni (che funzionano oltre 150 kW). Per i compressori che funzionano al di sotto di 150 kW, viene utilizzato un albero motore in ferro duttile.

Inoltre, l’albero motore del compressore d’aria a pistone si collega direttamente o indirettamente al motore elettrico tramite un sistema di puleggia e cinghia. Quando l’albero motore ruota, anche l’albero motore ruota, consentendo al pistone di eseguire il suo movimento alternativo nel cilindro. Tuttavia, in primo luogo un’asta si collega all’albero motore e alla biella per consentire al pistone di muoversi su e giù.

5) Biella

La biella inoltre è inclusa nei componenti alternativi necessari del compressore. Collega il pistone con l’albero motore.

Un lato della biella si collega con il pistone, mentre un altro lato si collega con l’albero motore del compressore d’aria alternativo. Inoltre, l’albero motore del compressore si collega direttamente o indirettamente al motore elettrico tramite un sistema di puleggia e cinghia. Converte il movimento rotatorio in un movimento alternativo.

Materiali in ferro duttile o bielle in acciaio forgiato possono essere utilizzati per la sua costruzione a seconda della funzionalità della macchina.

6) Pistone

Individua all’estremità dello stelo del pistone. Il pistone funge da deflettore mobile all’interno del cilindro del compressore d’aria alternativo. Il funzionamento del compressore dipende fortemente dal pistone. Perché, in un compressore, la compressione dell’aria si verifica a causa del pistone.

La scelta del materiale delle basi del pistone in base al peso, alla resistenza e alla compatibilità con il mezzo di lavoro (aria o gas). I pistoni sono generalmente realizzati con materiali leggeri come acciaio, alluminio, ghisa. Il pistone ha un centro cavo per mantenerlo leggero.

Il pistone trasferisce energia dal carter al gas del cilindro del compressore per evitare perdite di refrigerante dalle lacune.

Il pistone del compressore d’aria a pistone è per lo più costruito in ghisa o alluminio. Si muove su e giù nel cilindro di compressione. Il movimento del pistone fa sì che il fluido di lavoro venga aspirato e compresso.

7) Anello del pistone

L’anello del pistone del compressore alternativo funziona come separatore tra la parete del cilindro e il pistone. L’anello del pistone avvolge il pistone. Quando il pistone si muove verso l’alto e verso il basso nella camera di compressione, l’anello del pistone entra in contatto con la parete della camera di compressione.

L’anello del pistone riduce al minimo le perdite di gas tra la parete della camera di compressione e il pistone. È costruito con un materiale più morbido rispetto alla parete della fodera o alla parete della camera di compressione. Sostituisce a intervalli di manutenzione regolari.

8) Testa trasversale

La traversa trasforma il movimento rotatorio della biella nel movimento vibratorio lineare del pistone di azionamento. Questa parte compressore alternativo facilita il pistone da inserire all’interno del cilindro. L’asta del pistone del compressore d’aria a pistone fissa il pistone con la traversa. Utilizzando la traversa, il compressore può utilizzare un pistone stretto per fare un colpo longe e più efficiente.

9) Stelo del pistone

Comprende anche componenti di compressori alternativi significativi. La funzione primaria dell’asta del pistone è quella di collegare la traversa con il pistone del compressore.

Vantaggi e svantaggi dei compressori d’aria alternativi

Vantaggi	Svantaggi
È economico rispetto ad altri tipi di compressori.	Queste macchine hanno un peso elevato e grandi dimensioni che è un grosso problema con loro.
Facile da mantenere.	Ha un rumore molto alto.
È perfetto per i requisiti ad alta pressione.	La temperatura di uscita dell’aria compressa è molto alta.

Applicazioni del compressore alternativo

• Utilizza nei frigoriferi.
• Questi compressori sono utilizzati negli impianti di distribuzione del gas.
• Usi alternativi del compressore nelle raffinerie di petrolio.
• Usi in impianti chimici.

Differenze tra compressori rotativi & alternativi

La differenza principale tra un compressore alternativo e un compressore rotativo è riportata di seguito:

Compressore alternativo	Compressore rotativo
Un compressore alternativo ha un’elevata velocità operativa.	Un compressore rotativo ha bassa velocità di funzionamento.
Ha dimensioni grandi e ingombranti.	Ha una piccola dimensione.
Questo compressore ha un’efficienza inferiore al 100%.	Un compressore rotativo ha un’efficienza fino al 100%.
Questi compressori non hanno problemi di cavitazione.	Anche questi compressori non hanno problemi di cavitazione.
In questo compressore, il processo di compressione si verifica a causa del movimento alternativo del pistone.	Comprime il gas o il gas con l’aiuto delle pale del rotore.
Questi hanno costi iniziali più elevati.	Questi hanno costi iniziali inferiori.
I compressori alternativi hanno un’efficienza meccanica inferiore.	I compressori rotativi sono più efficienti.
Hanno bisogno di alta manutenzione.	Hanno bisogno di bassa manutenzione.
Ha un’elevata flessibilità nella gamma di pressione e capacità.	Il compressore rotativo non ha flessibilità nell’intervallo di pressione e capacità.
Un compressore alternativo ha bisogno di una vasta area per l’installazione.	Ha bisogno di spazio ridotto per l’installazione.

Sezione FAQ

A cosa serve il compressore alternativo?

Qual è il tipo di un compressore alternativo?

In questo articolo, discutiamo il principio di funzionamento del compressore alternativo e alcuni altri aspetti. Quindi, se hai bisogno di altro aiuto, sentiti libero e fammi sapere la tua domanda. Farò del mio meglio per fornire la risposta giusta.

Vedi di più:

1. Quali sono i diversi tipi di compressori?
2. Come funziona un compressore centrifugo?
3. Quali sono i tipi di compressore volumetrico?