Comment fonctionnent les compresseurs rotatifs à vis
- 14 septembre 2023
Lorsque vous recherchez le meilleur compresseur d'air rotatif à vis, il est important de comprendre comment fonctionnent les compresseurs rotatifs à vis et différents types disponibles. Dans cet article, vous en apprendrez davantage sur ces sujets et pourquoi vous pourriez en avoir besoin. BISON se penche sur comment fonctionnent les compresseurs rotatifs à vis, vous aidant à comprendre leur fonctionnement interne et pourquoi ils pourraient être essentiels à vos besoins.
Compresseurs d'air rotatifs à vis sont devenus populaires dans diverses industries en raison de leur efficacité, de leur fiabilité et de leur durabilité. Pour comprendre le secret de son succès, il est important de comprendre le fonctionnement d’un compresseur à vis. Comme un fabricant leader de compresseurs d'air, BISON est fier de fournir des machines et des équipements de haute qualité qui résisteront à l'épreuve du temps. Aujourd'hui, nous allons plonger dans le monde des compresseurs à vis, en expliquant comment ils fonctionnent et pourquoi ils constituent un équipement important dans diverses industries.
Qu'est-ce qu'un compresseur à vis ?
Le compresseur rotatif à vis est un compresseur de gaz utilisant un mécanisme volumétrique rotatif. Comme leur nom l’indique, leur conception repose sur plusieurs vis hélicoïdales, également appelées « rotors ». Essentiellement, ces rotors sont utilisés pour prélever l’air entrant et le comprimer. Ils sont souvent utilisés pour remplacer les compresseurs à piston dans les applications commerciales et industrielles nécessitant de grands volumes d'air à haute pression.
Comment fonctionne un compresseur à vis ?
Le principe de fonctionnement d'un compresseur à vis est simple. Les principaux composants d'un compresseur à vis comprennent deux rotors, généralement un rotor mâle et un rotor femelle, qui tournent dans des directions opposées. Le rotor est installé à l'intérieur du boîtier du compresseur. Les rotors en spirale imbriqués du compresseur d'air sont situés à l'intérieur du boîtier. Chacun a une forme différente et un nombre différent de rainures ou « dents ». Dans la disposition la plus courante, l’une a quatre dents et les autres six.
Lorsque le rotor tourne, l'air est aspiré dans le compresseur via la soupape d'admission. À mesure que les rotors continuent de tourner, ils réduisent le volume de l’air, augmentant ainsi sa pression. L'air haute pression est ensuite évacué du compresseur par la vanne de décharge. Chaque élément de vis possède un rapport de pression intégré fixe qui dépend de la longueur et du pas de la vis. Et la forme du port de déchargement. Pour une efficacité maximale, le rapport de pression intégré doit être adapté à la pression de service requise. La vitesse du rotor est optimisée à un niveau permettant de minimiser les pertes mécaniques (dues à la chaleur à très haute vitesse) et les pertes de volume (dues à la perte d'air à très basse vitesse).
Le cœur du compresseur d’air est également appelé extrémité hôte. À l'aide d'une vanne d'entrée d'air, ce boîtier (c'est-à-dire l'espace entre les rotors) est rempli d'air. Lorsque la vis commence à tourner, le volume de l'air est réduit en étant poussé vers le bas, provoquant une augmentation de la pression de l'air.
Bien que les principes de compression de base de chaque type de compresseur d'air rotatif à vis soient à peu près les mêmes, il est important de noter qu'il existe des différences entre compresseur lubrifié à l'huile et compresseurs sans huile.
BISON « sans huile » dans cet article ne signifie pas sans huile au sens absolu. Cela signifie simplement qu’aucune huile n’est introduite dans le processus. L'air comprimé de ces compresseurs peut encore contenir des traces d'huile présente dans l'air ambiant.
Principe de fonctionnement du compresseur à vis lubrifié à l'huile
Comprenons d'abord le principe de fonctionnement d'un compresseur d'air à vis lubrifié à l'huile. Ici, le moteur entraîne le rotor mâle, qui à son tour entraîne le rotor femelle. L'huile agit comme lubrifiant dans ce processus. En plus de cette fonction principale, l’huile agit également comme liquide de refroidissement et assure l’étanchéité de la chambre de compression.
Dans ce cas, le moteur principal comprime un mélange d’air et d’huile. Le mélange s'écoule ensuite dans un réservoir dit d'élimination. Pour garder l'air comprimé propre, la majeure partie de l'huile est séparée ici. Ce processus de séparation utilise la force centrifuge, où l'air tourbillonne autour du réservoir et les particules d'huile plus lourdes tombent. Utilisé conjointement avec un élément séparateur d’huile, il peut éliminer la majeure partie de l’huile de l’air.
L'huile séparée sera réintroduite dans le moteur principal ou passera par le refroidisseur d'huile. Cela dépend généralement de sa température, c'est pourquoi le compresseur comprend également une vanne thermostatique pour diriger l'huile vers le bon chemin.
D’autre part, l’air se déplace vers le refroidisseur et de là atteint l’application.
Les compresseurs ont également généralement une soupape de pression minimale. Cela ne permet pas à l'air de quitter le système jusqu'à ce qu'une pression minimale soit atteinte permettant au compresseur de s'autolubrifier. De plus, il dispose de plusieurs filtres. Avoir un filtre à huile élimine les contaminants de l'huile, tels que les minuscules particules ou l'eau. Il y a aussi un filtre à air pour garder l'air d'admission propre. Enfin, le compresseur comprend également une vanne de purge pour soulager la pression emprisonnée lorsque le compresseur tourne au ralenti.
Principe de fonctionnement du compresseur à vis sans huile
Dans un compresseur à vis sans huile, le timing entre les deux rotors est contrôlé par un ensemble d'engrenages. Même si l’absence d’huile garantit un air plus pur, cela signifie également que la chambre ne peut pas être scellée. Par conséquent, les compresseurs mono-étagés sans huile ne peuvent pas atteindre des pressions aussi élevées que les compresseurs à vis lubrifiés à l'huile. C'est pourquoi de nombreux modèles sans huile sont compresseurs à deux étages.
De plus, sans huile pour agir comme liquide de refroidissement, ces compresseurs chauffent plus, ce qui réduit leur efficacité.
Bien que les deux types de compresseurs aient une conception similaire, ils ne sont pas identiques. Par exemple, un compresseur d'air à vis sans huile comporte généralement deux moteurs principaux avec un refroidisseur intermédiaire entre eux. De plus, ils comprennent souvent une boîte de vitesses lubrifiée contenant les engrenages de ces moteurs principaux. Pour empêcher l'huile de pénétrer dans l'air, il existe généralement des joints d'étanchéité.
En revanche, il n’est pas nécessaire d’avoir un réservoir défonçable, un refroidisseur d’huile ou une vanne thermique. En dehors de cela, les composants sont les mêmes.
En raison de leurs différences, les compresseurs à vis sans huile et lubrifiés à l'huile sont utilisés dans différentes applications. Par exemple, les compresseurs rotatifs à vis sans huile sont utilisés chaque fois qu'une très haute qualité d'air est requise. Ceci est particulièrement adapté aux applications dans les secteurs pharmaceutique ou alimentaire et des boissons.
Le rôle de l'huile dans les compresseurs à vis
Dans les compresseurs à vis lubrifiés à l’huile, l’huile joue un rôle essentiel. Cette huile a trois utilisations principales :
Refroidissement: L'huile absorbe la chaleur générée lors de la compression, gardant le compresseur au frais.
Scellage: Il fournit une étanchéité hydraulique qui aide à empêcher l’air de s’échapper du côté refoulement vers le côté aspiration.
Lubrification: L'huile lubrifie les pièces mobiles du compresseur, réduisant ainsi l'usure et assurant un fonctionnement fluide.
Quels autres types de compresseurs existe-t-il ?
Il existe de nombreux types de compresseurs. En plus des compresseurs d'air à base d'huile et des compresseurs d'air sans huile, il existe un autre compresseur volumétrique courant : un compresseur à piston ou à piston. Leurs homologues sont des compresseurs dynamiques, tels que les compresseurs centrifuges, qui expulsent l'air à travers des aubes radiales. De plus, il existe différents types de compresseurs à vis, notamment des variantes à vitesse fixe et à entraînement à vitesse variable (VSD).
Les compresseurs à vitesse fixe fonctionnent à une vitesse fixe en permanence, mais ce rendement élevé n'entre en jeu que lorsque l'installation nécessite un fonctionnement continu à 100 % de sa capacité. Cependant, dans la plupart des cas, les installations ne nécessitent pas des capacités aussi élevées, de sorte que les compresseurs à vitesse fixe peuvent continuer à fonctionner avant de s'arrêter, ce qui entraîne un gaspillage d'énergie et d'argent.
En conséquence, la technologie d'entraînement à vitesse variable (VSD) peut faire tourner le moteur à la vitesse appropriée en fonction du volume d'air requis, fournissant ainsi un débit plus important. Lorsque la demande d'air diminue, le moteur ralentit automatiquement pour économiser de l'énergie et assurer un débit adéquat. La technologie VSD peut considérablement améliorer l'efficacité, en particulier lorsque la production est lente, le flux de travail est interrompu ou pendant les deuxième et troisième équipes. Ce type de compresseur d'air permet d'économiser beaucoup d'électricité et d'argent par rapport aux modèles à vitesse fixe.
De plus, il existe un compresseur à vis moderne sans huile à grande vitesse avec un profil de vis asymétrique qui améliore considérablement l'efficacité énergétique en réduisant les fuites internes. Dans le même temps, des engrenages externes sont souvent utilisés pour synchroniser la position des rotors contrarotatifs. Étant donné que les rotors n'entrent pas en contact entre eux ni avec le carter du compresseur, aucune lubrification n'est nécessaire dans la chambre de compression, garantissant ainsi les caractéristiques sans huile de l'air comprimé. Cependant, le rapport de pression intégré de ces compresseurs est limité par la différence de température extrême entre l'entrée et la sortie, de sorte qu'un fonctionnement à plusieurs étages et un refroidissement intermédiaire sont souvent nécessaires pour atteindre des pressions plus élevées.
Une autre variante, connue sous le nom de compresseur à vis lubrifié à l'huile, injecte de l'huile dans la chambre de compression. Cette huile refroidit et lubrifie les éléments du compresseur, aidant à dissiper la chaleur tout en minimisant les fuites dans la chambre de compression. Ce type d'élément de compresseur peut être fabriqué pour des rapports de pression élevés, mais souvent avec un certain compromis en termes d'efficacité énergétique.
Le choix d'un équipement efficace est très important pour économiser l'énergie, qui représente plus de 80% du coût d'un compresseur d'air, le choix du type de compresseur et de la méthode d'entraînement est donc crucial.
Pourquoi choisir un compresseur rotatif à vis ?
Les compresseurs à vis offrent plusieurs avantages qui les rendent idéaux pour applications lourdes:
Efficacité : Ces compresseurs sont conçus pour fonctionner en continu, fournissant un approvisionnement constant en air comprimé. Cela les rend plus efficaces que les compresseurs alternatifs qui nécessitent un arrêt et un démarrage.
Durabilité : les compresseurs à vis sont conçus pour durer. Ils sont robustes et peuvent supporter des conditions difficiles, ce qui en fait un choix fiable pour les applications intensives.
Fonctionnement silencieux : Contrairement aux autres types de compresseurs, les compresseurs à vis fonctionnent silencieusement, ce qui constitue un avantage significatif dans les environnements sensibles au bruit.
Chez BISON, nous nous engageons à fournir des machines de haute qualité qui répondent aux besoins de nos clients. Nos compresseurs à vis ne font pas exception. Ils incarnent nos principes d’efficacité, de service, de qualité et d’intégrité.
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questions fréquemment posées sur Comment fonctionnent les compresseurs rotatifs à vis
Quelle est la différence entre une vis rotative et un compresseur à vis ?
Dans de nombreuses applications industrielles, les compresseurs rotatifs à vis et les compresseurs à vis font essentiellement référence au même type de compresseur. Le compresseur rotatif à vis et le compresseur à vis sont principalement utilisés pour distinguer les compresseurs à injection d'huile des compresseurs sans huile. « Compresseur rotatif à vis » fait généralement référence à un compresseur à injection d'huile dans lequel l'air est mélangé à de l'huile à des fins d'étanchéité, de refroidissement et de lubrification, puis séparé. « Compresseur à vis » peut être utilisé pour désigner un compresseur sans huile, dans lequel l'air est comprimé sans utilisation d'huile.
Comment la capacité d’un compresseur d’air rotatif à vis est-elle contrôlée ?
La capacité d'un compresseur d'air rotatif à vis est généralement contrôlée par un processus appelé opération de chargement/déchargement, ou modulation. Ce processus ajuste la puissance du compresseur en fonction de la demande, soit en arrêtant (déchargement) le compresseur, soit en le laissant fonctionner (chargement).
Qu'est-ce que la pompe rotative à vis ?
Une pompe rotative à vis, également connue sous le nom de pompe à vis, est un type de pompe volumétrique qui utilise deux vis maillées tournant dans une chambre pour déplacer le fluide. Lorsque les vis tournent, elles créent une série de cavités en expansion du côté aspiration de la pompe. Le fluide s'écoule dans ces cavités et est transporté vers le côté refoulement de la pompe à mesure que les vis continuent de tourner.
