Filtri per compressori: come sceglierli?

L'aria compressa può contenere polvere, acqua, ruggine, aerosol oleosi e vapori di idrocarburi. Queste impurità accelerano l’usura degli utensili pneumatici, causano problemi alle valvole, agli attuatori e ai sistemi automatici e, nei reparti di verniciatura, possono compromettere direttamente la qualità del rivestimento. Filtri per compressori scelti correttamente proteggono l'impianto e gli utenze, ma un singolo elemento filtrante non sempre rimuove tutti i tipi di impurità.

La scelta del sistema di filtrazione dovrebbe dipendere dall’applicazione. Un avvitatore a impatto richiede una qualità dell’aria diversa rispetto a un centro CNC, e ancora diversa rispetto a una postazione di verniciatura. Per questo motivo è consigliabile realizzare il sistema di depurazione in più fasi: dalla separazione delle particelle più grandi e della condensa, passando per la rimozione dell’aerosol d’olio, fino alla filtrazione dei vapori d’olio e degli odori nei processi più esigenti.

Filtro preliminare

Il filtro preliminare trattiene le particelle solide più grandi, quali polvere, ruggine, limatura e impurità provenienti dalle tubazioni dell’impianto. Il suo compito è proteggere gli elementi filtranti più precisi dall’intasamento precoce e mantenere un flusso d’aria stabile.

Negli impianti da officina di semplice struttura, il filtro preliminare può funzionare in combinazione con un separatore di condensa. Tale combinazione è ideale per le operazioni di soffiaggio, l’alimentazione di utensili pneumatici meno esigenti e gli interventi di manutenzione di base. Tuttavia, non garantisce una qualità dell’aria adeguata alla verniciatura, all’automazione di precisione o ai processi in cui la presenza di olio e umidità è inaccettabile.

Filtro a coalescenza

Il filtro a coalescenza rimuove le minuscole goccioline d’acqua e d’olio. Le unisce in particelle più grandi, che scorrono verso la parte inferiore dell’alloggiamento e vengono scaricate tramite lo scarico della condensa. In questo modo riduce la quantità di aerosol oleoso e di umidità che raggiunge la parte successiva dell’impianto.

Questo tipo di filtro viene utilizzato a monte di macchine CNC, attuatori, valvole, utensili pneumatici e apparecchiature che richiedono una qualità dell’aria stabile. È tuttavia importante ricordare che il filtro a coalescenza non sostituisce il deumidificatore. Il vapore acqueo può attraversare la cartuccia per poi condensarsi più avanti in una sezione più fredda dell’impianto.

Se il processo richiede aria secca, il filtro a coalescenza dovrebbe essere abbinato a un essiccatore a refrigerazione o ad adsorbimento. Solo un sistema di questo tipo consente di controllare in modo più efficace l’umidità e le impurità oleose.

Filtro a carbone attivo

Il filtro a carbone attivo serve a rimuovere vapori d’olio, odori e idrocarburi. Viene utilizzato nelle verniciature, nell’elettronica, nei processi di finitura e ovunque anche una minima quantità di olio possa compromettere la qualità del prodotto.

A monte del cartuccia di carbone è necessario installare un filtro a coalescenza. L’olio liquido saturerebbe rapidamente il carbone attivo e ne ridurrebbe la durata. In ambienti più esigenti può essere utile anche un filtro antipolvere finale, che trattiene le particelle fini generate nelle fasi precedenti di filtrazione.

Come scegliere il set di filtri?

Per i lavori di officina di base, di solito sono sufficienti un filtro preliminare e un separatore di condensa. In presenza di macchine CNC, automazione pneumatica e apparecchiature più sensibili, è consigliabile utilizzare un filtro preliminare, un filtro a coalescenza e un essiccatore. Un impianto di verniciatura richiede un sistema più complesso, che può comprendere un filtro di precisione, un filtro a coalescenza, un essiccatore e un filtro a carbone attivo.

L’aspetto più importante è il grado di purezza dell’aria richiesto. I filtri di alta qualità dovrebbero separare efficacemente le impurità con una caduta di pressione il più bassa possibile. Il numero di stadi di filtrazione da solo non è sufficiente se le cartucce non sono adatte alla portata o al tipo di impurità.

Portata e caduta di pressione

Il filtro deve avere una portata almeno pari alla portata massima dell’impianto. Nella scelta occorre tenere conto del funzionamento simultaneo di più utenze e del previsto ampliamento del sistema di aria compressa.

Un filtro troppo piccolo aumenta la resistenza al flusso. Il compressore deve quindi funzionare a una pressione più elevata per mantenere i parametri richiesti all’estremità dell’impianto. Ciò può aumentare il consumo energetico, ridurre l’efficienza degli utensili e causare un funzionamento instabile dei macchinari.

Prima dell’acquisto è opportuno verificare la portata nominale, la pressione di esercizio, la temperatura dell’aria, il diametro del raccordo, il tipo di cartuccia e la modalità di scarico della condensa. È consigliabile prevedere un moderato margine di capacità, ma non si devono scegliere componenti sovradimensionati in modo del tutto casuale rispetto all’impianto.

Dove installare i filtri?

I filtri principali vengono solitamente installati a valle del serbatoio e del refrigeratore, quando l’aria è già parzialmente raffreddata. La sequenza esatta dipende dal tipo di essiccatore, dalla configurazione dell’impianto e dalle raccomandazioni del produttore delle apparecchiature.

È possibile installare un filtro aggiuntivo direttamente a monte di un utente particolarmente esigente. Ciò risulta utile in presenza di condutture lunghe, nelle quali possono accumularsi particelle di corrosione, condensa o impurità provenienti dall’impianto.

Quando sostituire le cartucce?

Una cartuccia sporca aumenta la caduta di pressione e riduce l’efficacia della depurazione. I filtri devono essere controllati secondo il programma previsto dal produttore e in base alle indicazioni della differenza di pressione, se l’alloggiamento è dotato di un apposito indicatore.

La sostituzione può essere necessaria più frequentemente in ambienti polverosi, in presenza di grandi quantità di condensa, in caso di funzionamento intensivo del compressore o di cattive condizioni dell’impianto. I filtri non devono essere utilizzati fino al loro completo intasamento, poiché ciò comporta sprechi di energia e può compromettere la qualità dell’aria a valle dell’impianto.

Riepilogo

La corretta scelta dei filtri per il compressore inizia con la definizione della qualità richiesta dell’aria compressa. Il filtro preliminare rimuove le particelle più grandi, il filtro a coalescenza riduce gli aerosol d’acqua e d’olio, mentre il filtro a carbone attivo trattiene i vapori d’olio e gli odori.

I filtri devono essere adeguati alla portata, alla pressione, alla temperatura e al tipo di utenze. Un sistema ben progettato protegge le apparecchiature, riduce i guasti e garantisce aria compressa di alta qualità senza eccessive perdite di energia.