Che cos'è un compressore a pistone?
Un compressore a pistoni, spesso chiamato compressore alternativo, è una macchina per la compressione di gas che funziona in modo analogo a un motore a combustione interna a pistoni, ma senza l'accensione esplosiva del carburante. L'alimentazione esterna, spesso fornita da un altro motore, viene utilizzata per far funzionare la macchina. Un compressore a pistoni utilizza pistoni racchiusi in cilindri, di solito con almeno due valvole per l'aspirazione e l'uscita dei gas. Il gas viene immesso nel cilindro, compresso dal cilindro e quindi espulso sotto pressione. Queste macchine possono essere utilizzate per la compressione di una serie di gas diversi che possono anche essere utilizzati in diversi modi, incluso, ma non limitato a, il funzionamento di utensili pneumatici, macchinari o sistemi di strumentazione o per lo stoccaggio in serbatoi pressurizzati.
Nella progettazione di base, un compressore a pistoni ricorda un motore a combustione interna senza i sistemi di erogazione e accensione del carburante. Uno o più pistoni racchiusi in cilindri sono collegati ad un albero a camme, che viene azionato da una fonte di alimentazione esterna, generalmente un motore diesel, sebbene possano essere utilizzati anche motori elettrici o altri tipi di potenza. Quando l'albero a camme gira, fa muovere i pistoni avanti e indietro all'interno dei cilindri, che sono sigillati ad eccezione delle valvole di aspirazione e di deflusso. L'albero a camme è progettato per muovere i pistoni secondo uno schema specifico per consentire una espulsione continua di gas compresso, ciascuno dei quali esegue la sua corsa di compressione uno dopo l'altro.
Il funzionamento dei singoli cilindri è abbastanza semplice. Mentre il pistone viene tirato verso l'esterno dal cilindro, si apre una valvola di aspirazione che aspira gas all'interno del cilindro. Quando il pistone raggiunge la sua massima distanza di corsa sulla corsa di aspirazione, la valvola di aspirazione si chiude e il pistone inizia la sua corsa di compressione. Questo serve a comprimere il gas contenuto nel cilindro e quando il pistone ha raggiunto la sua massima corsa su questa corsa, la valvola di scarico si apre e il gas compresso viene espulso in un tipo di sistema chiuso e pressurizzato per un ulteriore uso o stoccaggio. A questo punto, la valvola di scarico si chiude e il ciclo ricomincia.
I progetti per i compressori a pistoni possono variare sostanzialmente l'uno dall'altro. Possono essere abbastanza semplici, con solo un cilindro o possono averne molti. Il numero di valvole per cilindro può anche variare con alcune con una sola valvola sia per l'aspirazione che per lo scarico. I sistemi esterni prevedono la diversione di aspirazione e scarico in macchine di questo tipo. Un compressore a pistoni può avere anche più valvole per cilindro.
Le applicazioni per queste macchine sono numerose. L'uso dell'aria compressa per utensili pneumatici, strumentazione e altri macchinari è molto comune, ad esempio. I gas possono includere altri oltre all'aria, come azoto, idrogeno, ossigeno o idrocarburi gassosi. Possono essere utilizzati direttamente dal compressore o conservati in serbatoi pressurizzati per un ulteriore utilizzo.