I compressori a vite Aerzen per applicazioni "oil free" sono disponibili in varie grandezze, a stadio singolo o multiplo per diverse applicazioni. Disponibili anche i compressori a vite a iniezione di olio.

La Aerzen Machinenfabrik produce compressori a vite funzionanti secondo il principio di Lysholm dal 1943. Inizialmente erano prodotti solamente compressori a secco (oil free); dal 1968, dopo molti anni di ricerca e sviluppo, venne avviata la produzione dei compressori a iniezione di olio: serie VMX e VMY.

I comressori a vite Aerzen sono particolarmente adatti alla compressione senza contaminazione di aria e gas neutri e sono utilizzati in molti campi dell'industria, come ad esempio:

• Trasporto pneumatico
• Depurazione acque
• Antighiaccio in laghi e porti
• Barriere/dighe pneumatiche per sversamenti in mare
• Impianti di miscelazione gas-aria
• Industria farmaceutica
• Carico/scarico di silos
• Industria alimentare
• Chimica
• Petrolchimica
• e molte altre ancora

Principio di funzionamento

Un compressore a vite è una macchina con due alberi rotanti che funziona secondo il principio della compressione interna.

Il gas viene compresso perché intrappolato nei volumi sempre più piccoli che si formano tra le spire dei due rotori a vite ed il cilindro; Il gas entra a pressione atmosferica e raggiunge la pressione richiesta appena prima dello scarico lato mandata.
La forma (che può essere variata) del bordo dello scarico determina il "rapporto volumetrico" vi, da cui ne deriva il rapporto di compressione πi secondo l'equazione πi=viχ

Processo di compressione

• Aspirazione
  Il gas entra dalla bocca di aspirazione nel volume tra le spire aperte dei rotori a vite.
• Processo di compressione
  La rotazione delle viti chiude l'apertura in aspirazione, il gas si sposta verso la mandata, si riduce progressivamente il volume tra le viti e la pressione aumenta.
• Mandata
  Il processo di compressione è finito, la pressione finale è raggiunta, inizia la fase di scarico.

Profilo delle viti

I rotori hanno profilo asimmetrico e sono prodotti con speciali macchine di alta precisione, siamo quindi in grado di garantire alta efficienza. I rotori sono bilanciati dinamicamente.

Aerzen sceglie i profili delle viti in accordo con i principali campi di applicazione; ad esempio per grandi portate e piccole pressioni differenziali la soluzione migliore è la 3 + 4. Il rotore maschio ha 3 denti e la femmina 4.

Per maggiori pressioni differenziali e per compressori adatti a gas di processo si utilizza il profilo 4+ 6.

Controllo della portata para compressori a vite Aerzen

Il linea di principio, è necessario considerare separatamente i problemi di controllo portata per i compressori "oil free" e per quelli ad iniezione di olio.

Controllo della portata per compressori "oil free"

Velocità variabile:
Il metodo più vantaggioso per controllare la portata è variare la velocità di rotazione delle viti, questo è fatto in uno dei seguenti modi:

• con motori elettrici a velocità variabile
• con convertitore di coppia
• con turbina a vapore

La velocità può essere ridotta fino a circa il 50% di quella massima, la portata in ingresso e il consumo si riducono circa della stessa percentuale.
Controllo con bypass: usando questo metodo il gas in eccesso viene fatto tornare all'aspirazione per mezzo di un regolatore gestito in funzione della pressione finale. Uno scambiatore intermedio raffredda il gas prima ritorni all'aspirazione.

Regolatore di velocità a vuoto/pieno carico:
Quando la pressione richiesta è stata raggiunta un pressostato agisce sul diaframma della valvola che apre un bypass tra la mandata e l'aspirazione del compressore.
Quando è necessario il compressore gira a vuoto fino a che il sistema torna ad un determinato valore minimo di pressione, dopodichè la valvola si richiude, avendo ricevuto l'impulso dal pressostato, e il compressore torna a lavorare a pieno carico.

Controllo della valvola di aspirazione:
Questo metodo è percorribile solo quando si comprime aria. Come nel caso del metodo di controllo a vuoto/pieno carico, il raggiungimento di un valore prederteminato di pressione massima nel sistema, per esempio un serbatoio, richiede di portare la pressione lato mandata al valore atmosferico. Simultaneamente, il lato aspirazione viene portato ad una pressione di circa 0.15 bar (a). Quando la pressione del sistema raggiunge nuovamente il valore di pressione minimo, viene ripristinata la piena portata.

Controllo di compressori a vite ad iniezione di olio

Controllo della valvola di aspirazione:
Poiché la temperatura generata dalla compressione è in funzione dell'iniezione di olio è possibile avere una maggiore disponibilità di rapporti di compressione. Questo permette ampie variazioni di portata e pressione. Questo particolare tipo di controllo è quello preferibilmente utilizzato con i compressori della serie VMX.