Come ridurre al minimo il rischio di congelamento del motore pneumatico

Utilizzando lo stesso principio di base dei frigoriferi per uso domestico, il congelamento del motore pneumatico si verifica quando l'aria viene compressa e poi rapidamente depressurizzata. Il congelamento del motore pneumatico può verificarsi in modi poco evidenti. Tuttavia, grazie alla capacità di riconoscere efficacemente i segnali, un’impresa può evitare costosi tempi di fermo favorendo al tempo stesso una maggiore produzione. È probabile che un’attrezzatura pneumatica presenti un problema di congelamento quando esistono condizioni esplicite: 

• La pompa presenta fluttuazioni imprevedibili di pressione
• Il motore o il silenziatore è pesantemente ghiacciato
• L'aria compressa utilizzata è carica di umidità perché non è installato alcun dispositivo di essiccazione o ne è installato uno insufficiente
• Il motore pneumatico si arresta, quindi si riavvia improvvisamente (quando il ghiaccio si scioglie)
• L’azionamento dell’attrezzatura richiede un periodo di tempo prolungato
• Per mantenere una portata di ciclo costante è necessario effettuare notevoli regolazioni della fornitura d’aria o del controllo del fluido

Il congelamento della valvola dell’aria interna è una possibile causa per un funzionamento lento del motore e una perdita di pressione. Tuttavia, la formazione di ghiaccio esterno è comune e innocua per i motori pneumatici e non indica un problema.

Quando l'aria viene pressurizzata in uno spruzzatore o quando l'aria viene scaricata nel motore pneumatico a 7 bar (100 psi) e rilasciata in atmosfera a 1,0 bar (14,7 psi), l'attrezzatura si congela rapidamente a causa della rapida espansione di quelle molecole.

Il congelamento del motore pneumatico è influenzato da vari fattori ambientali: temperatura, punto di rugiada e pressione dell'aria compressa, flusso e temperatura d’aria ambiente nonché punto di rugiada ambiente. Tuttavia, questi fattori possono essere sia imprevedibili che temporanei, condizioni particolarmente attinenti alle fluttuazioni stagionali in termini di umidità relativa.

Alcune aree geografiche soggette a questo tipo di comportamento del motore pneumatico si trovano nel Pacifico nordoccidentale e lungo la costa del Golfo. Quando nell’aria è presente un livello elevato di umidità e condensa, il congelamento dell'attrezzatura può essere un evento piuttosto regolare.

Oltre a ciò, vari fattori non ambientali contribuiscono al congelamento del motore pneumatico, ad esempio il materiale e la geometria della valvola dell’aria del motore, la richiesta di pressione del motore, la durata del ciclo di funzionamento, la portata di ciclo del motore e le ostruzioni delle aperture di scarico.

Il vantaggio di un motore pneumatico è quello di avere un design semplice e robusto. Se un appaltatore si trova ad affrontare problemi di congelamento del motore pneumatico, esistono varie soluzioni. Queste soluzioni includono la modifica dei parametri operativi, la modifica della configurazione dello scarico, l'installazione di un riscaldatore per la linea dell'aria e la sostituzione dell’attrezzatura.

• Modifica dei parametri operativi significa che l'utente riduce la pressione di alimentazione dell'aria della pompa. Questo metodo varierà la velocità di uscita del fluido e ridurrà le ostruzioni della linea della pompa.
• Con la modifica della configurazione dello scarico, l'operatore può installare un silenziatore sul motore pneumatico per limitare lo scarico. Tuttavia, questa soluzione può ridurre le prestazioni della pompa. L'appaltatore può anche collegare un tubo all’apertura di scarico dell'aria e scaricare l'aria in una posizione remota.
• L'installazione di un riscaldatore per la linea dell'aria è una delle soluzioni principali per eliminare il problema del congelamento del motore pneumatico. Il riscaldatore della linea dell'aria scalda l'aria erogata alla pompa a 54,44°C (130°F). In questo modo si aumenta la temperatura dell'aria di scarico sopra gli 0°C (32 °F), eliminando il congelamento. Installare questi riscaldatori solo in aree non soggette al rischio di esplosione o utilizzare un riscaldatore a prova di esplosione approvato.
• Se il congelamento del motore pneumatico si è verificato a causa di fattori non ambientali, quali domanda di pressione elevata, portata di ciclo elevata e ciclo di funzionamento prolungato, l’appaltatore potrebbe prendere in considerazione l'installazione di un compressore di dimensioni maggiori.
• Se nessuna delle altre soluzioni risolve il problema del congelamento del motore pneumatico, la migliore opzione può essere investire in un nuovo motore che previene il congelamento.

 

Sebbene le procedure indicate in precedenza si siano dimostrate efficaci per eliminare il rischio di congelamento e riportare l’attrezzatura alla sua condizione di funzionamento ottimale, esistono metodi implementabili per ridurre notevolmente il rischio di congelamento del motore pneumatico. 

Prima di utilizzare un'attrezzatura pneumatica, è importante assicurarsi che l'alimentazione dell'aria e l'aria ambiente circostante siano completamente asciutte per evitare il congelamento. Pertanto, l'uso di essiccatori d'aria di refrigerazione, a membrana e a essiccante è più efficace per questa strategia. 

Può inoltre essere utilizzato un postraffreddatore per garantire un'alimentazione di aria secca. Il postraffreddatore può essere soddisfacente per un uso intermittente, mentre una pompa costantemente in funzione può richiedere essiccatori d'aria di refrigerazione, a membrana o a essiccante.

In passato, un’altra soluzione per prevenire il congelamento del motore pneumatico era avvolgere nastro riscaldante intorno ai motori. Tuttavia, poiché la tecnologia è avanzata ed è in costante evoluzione, questo metodo non è più efficace quanto una volta nell’evitare la formazione di ghiaccio.

Il compressore deve fornire alle pompe ad azionamento pneumatico aria compressa pulita e asciutta con pressione e volume corretti per ottenere un livello di funzionamento adeguato. Per soddisfare questi requisiti prestazionali, potrebbe essere necessaria una manutenzione preventiva. Insieme, il corretto trattamento dell'aria nel sistema del compressore è fondamentale per ridurre l'usura dovuta all’aria sporca e al congelamento del motore pneumatico.

Per ridurre il rischio di congelamento del motore pneumatico, Graco consiglia che l'aria fornita ai motori pneumatici sia a un punto di rugiada di 11°C (55°F) e a una temperatura di 21°C (70 °F) per ridurre al minimo le condizioni di congelamento del motore pneumatico. Se si utilizza il motore pneumatico Graco NXT™ di precedente generazione, è disponibile una funzione "anticongelamento" con valvola pneumatica di spurgo che invia aria attraverso il motore e riduce il rischio di congelamento.

Tuttavia, Graco ha sviluppato il nuovo motore King in grado di ridurre il potenziale di congelamento fino al 70% rispetto ai precedenti motori Graco. Le valvole a fungo dello spruzzatore sono isolate termicamente dai getti del motore, che possono spesso scendere al di sotto della temperatura di congelamento. Inoltre, le valvole a fungo e linee pilota esterne di nuova progettazione eliminano quasi del tutto le condizioni di congelamento della valvola pilota che possono provocare un fermo istantaneo. I componenti risultano di facile accesso per la manutenzione o la sostituzione, quando necessarie.

Per ulteriori informazioni sul motore Graco King, visitate il sito graco.com/king. Se pensate di essere a rischio di un problema di congelamento del motore pneumatico e cercate la soluzione migliore per la vostra specifica applicazione, contattate il distributore Graco locale. Sarà in grado di valutare il problema e fornirvi la soluzione pratica più economicamente vantaggiosa.