Cause dell'instabilità della pressione nei compressori d'aria a vite ad iniezione di olio

Guasti dei componenti meccanici che influenzano la stabilità della pressione in Compressori d'Aria a Vite

Malfunzionamento e blocco della valvola di pressione minima

Quando la valvola di pressione minima (MPV) si blocca o non si apre completamente, la circolazione dell'olio nei compressori d'aria a vite risulta limitata, privando i cuscinetti della lubrificazione necessaria e costringendo il sistema a operare al di sotto della soglia critica di 4,5 bar (Standard di settore 2023). Questa limitazione provoca inoltre picchi di pressione superiori del 10% rispetto ai valori impostati, accelerando l'usura delle guarnizioni dei rotori.

Difetti della valvola di aspirazione e di immissione: apertura incompleta o mancata tenuta

Una perdita della valvola di aspirazione superiore al 15% della portata nominale provoca il ricircolo dell'aria, con un dispendio del 20–30% dell'energia di compressione e una riduzione dell'efficienza volumetrica, prolungando inutilmente i cicli di funzionamento. Il degrado delle guarnizioni sulle piastre valvolari consente all'aria in pressione di fuoriuscire nei carter, destabilizzando la pressione del sistema entro 90 secondi dall'avviamento.

Intasamento del separatore olio-gas e ostruzione del filtro dell'olio

Guasti sincronizzati del separatore e del filtro riducono la portata effettiva del compressore del 40%, mentre il degrado non risolto dell'olio è responsabile del 73% dei casi di instabilità meccanica della pressione (Fluid Systems Journal 2023).

Guasti del sistema di controllo che interferiscono con la regolazione della pressione

Guasto della valvola solenoide e perdita d'aria di comando

Quando le valvole solenoidi si guastano – sia perché si inceppano a causa dell’accumulo di sporco, sia perché le loro bobine si bruciano a seguito di sovratensioni – il controllo del flusso d’aria viene seriamente compromesso e la regolazione della pressione va completamente fuori controllo nei compressori a vite ad iniezione di olio. Secondo i più recenti dati sulla manutenzione industriale relativi all’anno scorso, quasi la metà di tutti gli arresti imprevisti nei sistemi a vite rotativa è dovuta proprio a questo tipo di problemi alle valvole. Inoltre, vi è il problema delle perdite d’aria di comando, che peggiorano ulteriormente la situazione riducendo la forza di azionamento. Ciò comporta una risposta più lenta delle valvole alle variazioni di richiesta, causando inefficienze di ogni genere, con avviamenti e arresti continui del sistema che accelerano l’usura dei componenti rispetto ai normali livelli. Per individuare tempestivamente questi problemi prima che diventino inconvenienti gravi, la maggior parte degli impianti prevede controlli periodici ogni tre mesi, ispezionando le membrane ed eseguendo test sui circuiti pneumatici per rilevare eventuali segni di deterioramento delle guarnizioni.

Guasti nel controllo della capacità: valvole scorrevoli, azionamenti a frequenza variabile (VFD) ed errori di modulazione dell'ingresso

Gli attuali compressori d'aria a vite utilizzano tipicamente tre metodi principali per controllare la loro capacità: le valvole scorrevoli regolano lo spostamento meccanico, gli azionamenti a frequenza variabile (VFD) regolano la velocità del motore e le valvole di modulazione dell'ingresso gestiscono la strozzatura della portata d'aria. Quando le valvole scorrevoli si inceppano a causa dell'accumulo di vernice, la pressione può variare in modo imprevedibile, talvolta superando i 15 psi a scatti. I problemi relativi ai VFD alterano il rapporto tra coppia e giri al minuto (rpm), mentre una cattiva taratura delle valvole di ingresso genera effettivamente picchi di richiesta falsati. Questi problemi di pressione provocano un funzionamento a ciclo rapido che logora i cuscinetti e comportano un'eccessiva scarica (blowdown), con uno spreco pari a circa il 20% di tutta l'aria compressa prodotta. La maggior parte dei tecnici manutentori esamina innanzitutto i pattern di vibrazione e le immagini termiche per rilevare precocemente tali anomalie, prima che queste compromettano seriamente l'intero sistema.

Problemi relativi a sensori, interruttori e taratura nei circuiti di pressione dei compressori d'aria a vite

Guasto dell'interruttore di pressione, deriva del sensore ed errori di calibrazione

Quando gli interruttori di pressione si guastano nei compressori d'aria a vite, compromettono i fondamentali cicli di avvio e arresto, causando un sovraccarico dei motori e livelli di pressione instabili. Se tali interruttori non sono correttamente calibrati, potrebbero attivarsi con eccessiva frequenza o con ritardo, provocando cali di pressione che influiscono su tutti i componenti a valle. Il problema peggiora quando i sensori subiscono una deriva dall’allineamento corretto, inviando informazioni errate al sistema di controllo. Ciò porta a valutazioni imprecise delle esigenze operative, facendo sì che i sistemi generino una pressione eccessiva oppure insufficiente. Effettuare controlli di questi componenti una volta all’anno fa una grande differenza. Se trascurati, piccoli errori possono accumularsi nel tempo, arrivando talvolta a generare variazioni di pressione fino al 15% negli stabilimenti industriali. Controlli di manutenzione regolari consentono di risparmiare energia sprecata, riducono l’usura delle macchine e contribuiscono a mantenere prestazioni costanti in tutte le operazioni.

Guasto di tenuta della valvola di sfiato dell'aria e malfunzionamento dell'interruttore di pressione differenziale dell'olio

Quando le guarnizioni della valvola di sfiato dell'aria iniziano a cedere, i compressori a vite finiscono per lavorare più del necessario. Questo carico di lavoro aggiuntivo può aumentare il consumo energetico di circa il 25%, causando contemporaneamente un'usura prematura di componenti quali rotori, cuscinetti e altre guarnizioni. Il problema peggiora quando gli interruttori di pressione differenziale dell'olio malfunzionano. Questi interruttori dovrebbero monitorare i livelli di lubrificazione, ma se rilevano erroneamente situazioni di bassa pressione, il sistema non attiva alcuna azione correttiva. Cosa accade successivamente? Il flusso d'olio diminuisce, l'attrito schizza alle stelle e le temperature aumentano pericolosamente. La maggior parte dei team di manutenzione considera la compresenza di questi due problemi una ricetta per il disastro, che spesso porta a danneggiamenti dei cuscinetti e arresti improvvisi. Per evitare questa situazione, gli operatori devono ispezionare regolarmente le membrane e verificare correttamente il funzionamento di tali interruttori di pressione. Ciò contribuisce a mantenere stabile la pressione dell'olio ed evita la fuoriuscita di aria compressa durante i normali cicli di funzionamento.