Perché si dice che, quando un compressore centrifugo riduce la carico, aumenta la differenza di pressione tra l’uscita e l’ingresso dell’albero a pale?

Quando il flusso di gas in ingresso diminuisce improvvisamente, scendendo al di sotto del valore minimo consentito, la direzione del flusso all’interno del compressore subisce un notevole cambiamento rispetto all’angolo di installazione delle pale; ciò provoca una grave “rotazione anomala” del flusso all’interno dei canali delle pale, con conseguente stazionamento del gas nei medesimi. Di conseguenza, la pressione all’interno del compressore diminuisce bruscamente, mentre la pressione nel sistema di uscita non diminuisce immediatamente. Questo fa sì che il gas ad alta pressione presente nei tubi di scarico torni indietro verso il compressore, permettendo così un nuovo afflusso di gas nei canali delle pale e il ripristino del normale funzionamento del compressore. Quando il flusso all’interno del compressore diminuisce nuovamente, si verifica nuovamente un flusso inverso del gas nel sistema; questo processo si ripete continuamente, generando oscillazioni periodiche nel flusso di gas, accompagnate da un forte rumore. Questo fenomeno è proprio quello che viene definito “surge” del compressore. 　　

Si può fare riferimento alla curva di prestazioni del compressore. A velocità di rotazione costante, con l’aumentare del flusso, la differenza di pressione all’ingresso e all’uscita del compressore diminuisce. Ciò significa che, con la diminuzione del flusso (ovvero quella che voi definite riduzione del carico), la differenza di pressione all’ingresso e all’uscita del compressore aumenta.

In base alle caratteristiche di prestazione della compressore centrifugo, il flusso all’ingresso del compressore diminuisce da un valore normale a uno più basso (riduzione del carico), mentre il rapporto di compressione aumenta. Pertanto, il fatto che “quando la pressione di esercizio di un compressore centrifugo diminuisce, aumenta la differenza di pressione tra l’uscita e l’ingresso dell’albero a pale” è una legge naturale dei compressori centrifughi. Naturalmente, questo aumento ha dei limiti. Si può visualizzare la curva di prestazioni del compressore.

La portata è bassa e la pressione è alta, quindi la differenza di pressione è elevata

Con un aumento del volume d’aria e una velocità di rotazione costante, perché la differenza di pressione diminuisce?