I moderni impianti di generazione e di distribuzione dell’aria compressa richiedono un’elevata efficienza energetica e una buona affidabilità. Le reti di distribuzione sono una parte fondamentale per garantire non solo la corretta distribuzione dell’aria nei vari punti di utilizzo, ma anche efficienza e pulizia. Sistemi di tipo modulare, facilmente assemblabili e modificabili per nuove esigenze, rappresentano una buona risposta. L’uso di sensori rende le reti “intelligenti” e adatte a una integrazione in sistemi del tipo “Industria 4.0”.
I problemi che si sono manifestati nell’economia mondiale a seguito della pandemia richiedono una risposta adeguata per risolvere i punti critici che si possono evidenziare nei diversi settori. Per l’industria vi è una forte esigenza di contenere i costi di produzione, superando tra l’altro le criticità dovute al rifornimento di determinate materie prime e alla realizzazione di una buona efficienza energetica, necessaria a causa dell’aumento dei costi dell’energia. L’insieme di questi problemi ha un forte impatto anche nel mondo della generazione e della distribuzione dell’aria compressa. Per quanto riguarda la produzione sta emergendo una diffusione sempre più ampia di compressori con buoni rendimenti e poco inquinanti (in particolare del tipo oil free), che vengono sempre più spesso associati a dispositivi per un crescente recupero del calore di compressione. Tutto questo viene finalizzato per ottenere, ad esempio, aria per riscaldamento e acqua sanitaria. Di pari passo è necessario un processo di trattamento efficace per garantire la buona pulizia dell’aria sia nella centrale di generazione, sia nei punti dove si trovano macchinari e utenze di diverso tipo.
Per quanto riguarda l’alimentazione dell’aria compressa ai vari punti di utilizzo, vengono richieste linee e reti che sono molto spesso molto estese e piuttosto articolate. Questi impianti devono essere sempre più efficienti, riducendo a valori minimi le perdite energetiche dovute alle cadute di pressione e alle fughe di aria. Inoltre, si richiede una buona affidabilità nel tempo e una manutenzione facile da eseguire. Per quanto riguarda quest’ultimo aspetto si amplia l’uso di sensori di ogni tipo e di sistemi elettronici per la gestione delle reti, in coerenza con i dettami dell’Industria 4.0, che richiedono una buona efficienza nell’uso degli impianti e una manutenzione ridotta al minimo che anticipi i problemi.
Nell’articolo verranno mostrati i vantaggi delle linee di distribuzione di tipo modulare, costruite in modo tale da rendere minime le perdite di pressione. La robustezza e l’affidabilità di tali sistemi è garantita da metodi di tenuta altamente efficaci e affidabili nel tempo. Tutto ciò è ottenuto anche in base alla scelta di materiali idonei per la realizzazione delle tubazioni.
Esigenze delle reti di distribuzione
Le reti di distribuzione sono il cuore di ogni impianto dell’aria compressa. Esse devono garantire che ogni utente dell’impianto sia rifornito con la quantità di aria compressa di cui necessita, con il livello adeguato di pressione e con il grado di pulizia richiesto.
Il sistema di distribuzione dell’aria compressa nel passato è stato spesso trascurato e ancora oggi rischia di essere considerato semplicemente come un qualsiasi sistema di tubi che fanno da tramite tra la generazione e le utenze pneumatiche. Si usano allora generici elementi dell’idraulica, spesso acquistati all’ultimo minuto e senza coinvolgere tecnici dell’aria compressa con conoscenze specifiche. Il budget destinato alle tubazioni spesso è rivolto alla soluzione che sul momento sembra la più economica, senza prendere in considerazione i problemi di condensazione del vapore d’acqua, di ruggine all’interno delle tubazioni oltre a quelli legati a possibili modifiche future dell’impianto. Spesso viene scelto un diametro maggiore, spesso “raddoppiato per sicurezza” rispetto a quello indicato nei programmi di progettazione.
Per quanto riguarda il problema delle fughe, è possibile vedere come ancora oggi ci sono aziende che utilizzano tubi con perdite d’aria che superano del 30% quella effettivamente utilizzata. Queste perdite si potrebbero azzerare con i prodotti giusti e un’attenta progettazione iniziale.
Le principali esigenze di una moderna rete di distribuzione dell’aria compressa possono essere così raccolte:
• garantire piccole cadute di pressione nelle tubazioni;
• avere minime o nulle perdite di aria per fughe verso l’esterno;
• permettere un facile riadattamento dell’impianto in caso di modifiche della rete;
• ridurre o eliminare, per quanto possibile, la manutenzione;
• essere conformi ai requisiti delle norme PED per le apparecchiature in pressione;
• avere un costo ragionevole tenendo conto complessivamente di costi di installazione e di esercizio.
Negli ultimi anni qualcosa sta cambiando, principalmente grazie alla sempre maggior consapevolezza dell’importanza del risparmio energetico e della sostenibilità, sia in termini economici che ambientali. Le soluzioni che si stanno affermando sono quelle basate su tubazioni di tipo modulare, nelle quali un numero ridotto di componenti base permette una grande varietà di soluzioni, venendo incontro alle più disparate esigenze. Queste tubazioni permettono di apportare modifiche future alla linea in pochi passaggi, senza doverne creare una ex novo, con un risparmio economico non indifferente. Infatti, una volta studiato e impostato il percorso ottimale delle linee principali, le tubazioni modulari permettono modifiche secondarie più facili e veloci, con costi molto più bassi rispetto all’utilizzo di altri sistemi non modulari, quali le classiche soluzioni con tubi filettati o peggio saldati.
Infine, dal punto di vista della sostenibilità è molto importante usare materiali che consentano un facile e pieno recupero dei prodotti alla fine del loro ciclo operativo.
