Descrizione

Un compressore è una macchina che ha il compito di aumentare la pressione di un gas, riducendone il volume oppure accelerandolo e poi rallentandolo per trasformare energia cinetica in energia di pressione. Sono strumenti fondamentali nell’industria e nella vita quotidiana: li troviamo negli impianti di aria compressa delle fabbriche, nei sistemi di condizionamento e refrigerazione, nei motori a combustione interna (turbo e supercharger), fino ai grandi impianti energetici e petrolchimici.

I compressori si dividono in due grandi famiglie:

• Compressori a spostamento positivo → intrappolano il gas in una camera e ne riducono il volume fino a raggiungere la pressione desiderata.

• Compressori dinamici (o turbocompressori) → accelerano il gas con una girante e poi lo rallentano in un diffusore, aumentando così la pressione.

Compressori a spostamento positivo

Compressori alternativi (a pistoni)

Sono i più simili a un motore a scoppio: un pistone scorre in un cilindro e comprime il gas.

• Caratteristiche: possono raggiungere pressioni molto elevate, sono robusti e affidabili.

• Limiti: sono rumorosi, hanno parti in movimento soggette a usura e generano flussi pulsanti (a colpi).

• Uso tipico: bombole ad alta pressione, officine, gas speciali.

Compressori rotativi

Qui la compressione non avviene con pistoni, ma con elementi che ruotano e riducono progressivamente il volume del gas.

• A vite: due rotori elicoidali ingranano fra loro intrappolando l’aria. Sono molto diffusi nelle industrie perché forniscono un flusso continuo e relativamente silenzioso.

• A palette: un rotore eccentrico con alette mobili comprime il gas. Sono semplici ed economici, ma meno resistenti all’usura.

• Scroll: due spirali eccentriche creano piccole camere che si spostano verso il centro, comprimendo l’aria. Sono molto silenziosi e usati nei condizionatori.

• Roots (o a lobi): due rotori spingono semplicemente il gas verso l’uscita, senza una vera compressione interna. Per questo si usano come “soffianti” a bassa pressione.

Compressori dinamici

Compressori centrifughi

Sono costituiti da una girante che lancia il gas verso l’esterno per effetto centrifugo. Il gas viene poi rallentato in un diffusore, e la sua velocità si trasforma in pressione.

Caratteristiche: forniscono grandi portate in macchine compatte e con poche parti soggette a usura.

Limiti: ogni stadio fornisce un aumento di pressione moderato, quindi per pressioni elevate si usano più stadi in serie.

Uso tipico: centrali di compressione del gas naturale, impianti chimici e petrolchimici, climatizzazione di grandi edifici.

Compressori assiali

Sono simili a quelli centrifughi ma il gas scorre lungo l’asse della macchina, attraversando una serie di palette mobili e fisse che lo comprimono gradualmente.

Caratteristiche: permettono di trattare portate enormi con alta efficienza.

Limiti: sono macchine molto complesse e sensibili a variazioni di funzionamento.

Uso tipico: turbine a gas e motori aeronautici.

Come si distinguono e quando si usano

Pressione da raggiungere:

• Se serve una pressione molto alta (es. bombole o impianti speciali) → compressori a pistoni.

• Per pressioni medie (fino a circa 10-13 bar) e uso continuo → compressori a vite.

• Per grandi portate a pressioni moderate → compressori centrifughi o assiali.

Purezza del gas:

• Se l’aria deve essere priva di olio (alimentare, medicale, elettronica) → compressori oil-free come scroll, diaframma o centrifughi.

Rumore e vibrazioni:

• I pistoni sono rumorosi e vibrano molto.

• Le viti e gli scroll sono più silenziosi e hanno flussi regolari.

Applicazioni tipiche:

• Officine e piccoli impianti: compressori a pistoni.

• Industria manifatturiera: compressori a vite.

• Condizionamento e refrigerazione: scroll, vite e centrifughi.

• Energia e trasporto di gas: centrifughi e assiali.

• Aeronautica: compressori assiali nelle turbine a gas.