Compresseur à vis hélicoïdale

Types de compresseurs à vis hélicoïdaux

Le compresseur à vis hélicoïdale, également connu sous le nom de compresseur d'air à vis, est un dispositif mécanique robuste conçu pour pomper les gaz. Il utilise une technique innovante de rotors imbriqués qui compriment le gaz. Il existe cinq types courants de compresseurs à vis hélicoïdales basés sur différents facteurs.

• Compresseur à vis lubrifié : Dans un compresseur à vis lubrifié, le gaz comprimé se déplace à travers la machine baigné dans de l'huile. L'huile lubrifie les rotors et refroidit le gaz chaud. Les compresseurs refroidis par liquide sont souvent des compresseurs lubrifiés. Les partisans des compresseurs lubrifiés affirment que l'huile permet aux joints de durer plus longtemps. L'huile réduit l'usure due au frottement et est censée réduire les températures de fonctionnement. Les détracteurs des compresseurs à huile inondée soutiennent que l'huile peut parfois se mélanger à l'air comprimé. Cela peut entraîner l'inhalation de particules du compresseur dans les conduites d'air respiratoire.
• Sans lubrifiant (compresseur à vis sec) : Un compresseur à vis sec n'utilise pas d'huile pour aider à la compression. La lubrification est assurée par des revêtements spéciaux sur les rotors ou des paliers en céramique et en eau. Comme il n'y a pas de mélange d'huile, les compresseurs sans huile sont meilleurs pour l'environnement. Ils sont plus propres et fournissent un air plus propre. Cependant, ils peuvent coûter plus cher à l'achat et à la réparation à long terme.
• Compresseur à vis à vitesse fixe : La vitesse d'un compresseur à vis à vitesse fixe est toujours la même. Il est simple et moins cher à fabriquer que les modèles à vitesse variable. Mais il peut utiliser plus d'électricité car il fonctionne en permanence. Lorsque le compresseur fixe fonctionne, il consomme plus d'énergie que nécessaire. Cela pourrait signifier des factures d'électricité plus élevées.
• Compresseur à entraînement par courroie trapézoïdale : Un compresseur à entraînement par courroie trapézoïdale utilise une courroie pour transférer la puissance du moteur aux rotors. Comme les modèles à vitesse fixe, ils sont souvent moins chers à fabriquer et à installer. Mais la courroie peut s'user et devoir être remplacée de temps en temps. Les pièces de rechange et les coûts de maintenance pourraient finir par être plus importants au fil des ans.
• Compresseur à injection d'huile : Un compresseur à injection d'huile injecte une petite quantité d'huile dans l'air qu'il comprime. L'huile aide les rotors à tourner en douceur lorsqu'ils compriment le gaz. Certaines entreprises utilisent un compresseur à vis à injection d'huile car il offre toujours une bonne efficacité énergétique tout en étant moins cher. Le prix d'achat peut être inférieur à celui des modèles entièrement sans huile.

Spécifications et maintenance

Les spécifications et les détails notables des compresseurs d'air à vis rotatifs hélicoïdaux incluent les suivants.

• Système de lubrification

  Les machines conçues pour utiliser de l'huile comme lubrifiant ont besoin d'une quantité d'huile suffisante pour le refroidissement et la lubrification. Le volume d'huile minimal requis, déterminé lors de la phase de test et par l'analyse de simulation, doit être maintenu pour garantir un bon fonctionnement et éviter d'endommager le compresseur.

• Mécanisme de séparation de l'huile

  Le compresseur doit éliminer au moins 99% de l'huile de l'air comprimé afin d'éviter que l'huile excessive ne pénètre dans le système de refroidissement. Ceci est généralement réalisé avec un mécanisme de séparation d'huile.

• Puissance du moteur

  Les compresseurs d'air à vis sans application spécifique ou conçus pour un usage général ont une puissance moteur allant de 11 kW à 75 kW. La tension d'alimentation pour les moteurs triphasés est généralement de 400 V, avec une fréquence de 50 Hz, ce qui est standard dans de nombreux environnements industriels. Cependant, pour les compresseurs d'air à vis rotatifs destinés à une forte demande dans les environnements industriels, des compresseurs d'air à vis rotatifs plus grands avec une puissance de sortie plus élevée, jusqu'à 132 kW et au-delà, sont disponibles pour les applications lourdes.

• Températures de fonctionnement

  La température de fonctionnement des compresseurs d'air à vis rotatifs varie en fonction du modèle et de la conception, mais la température de l'air comprimé se situe entre 60 et 80 degrés Celsius. De plus, la température de l'huile dans le système du compresseur est généralement comprise entre 70 et 90 degrés Celsius.

• Corps de la machine

  Les compresseurs dotés d'un système de refroidissement utilisant de l'eau doivent résister à une pression élevée, spécifiquement au moins 0,4 bar (40 kPa) de pression manométrique. Cette pression est nécessaire pour s'assurer que l'eau de refroidissement dans les échangeurs de chaleur ne fuit pas dans le système d'air comprimé. Si le système de refroidissement par eau avait une pression inférieure, il y aurait une possibilité que des agents pathogènes pénètrent dans la machine par le liquide de refroidissement.

Maintenance

Les utilisateurs peuvent maximiser les performances et prolonger la durée de vie d'un compresseur hélicoïdal en suivant les exigences de maintenance ci-dessous.

• Respecter le calendrier d'entretien décrit dans le manuel.
• Inspecter le filtre d'admission d'air côté aspiration au moins toutes les deux semaines. Vérifier la présence d'obstructions comme la poussière ou d'autres matières étrangères et nettoyer ou remplacer le filtre au besoin.
• Lubrifier les rails de la courroie d'entraînement une fois par mois.
• Tester mensuellement la température de l'air de refoulement du compresseur pour s'assurer que la température reste inférieure à 100 degrés Celsius. Si elle dépasse cette limite, les utilisateurs doivent immédiatement en rechercher la cause et prendre les mesures correctives nécessaires.
• Effectuer une inspection visuelle mensuelle pour vérifier la présence de fuites d'huile provenant du groupe compresseur.
• Vérifier le serrage de la courroie d'entraînement tous les mois. Si elle est trop lâche ou trop serrée, ajuster la courroie d'entraînement en conséquence.

Utilisations des compresseurs à vis hélicoïdaux

• Débit d'air industriel (pneumatique) :

  Les installations industrielles utilisent des compresseurs d'air à vis hélicoïdaux pour des applications pneumatiques telles que le transfert de produits, la manutention de matériaux et l'actionnement de vannes. L'air comprimé fournit la force motrice pour alimenter les machines, les outils et les équipements sur les sites de fabrication et de construction.

• Réfrigération des aliments :

  De nombreuses usines de stockage frigorifique, de congélation rapide et de transformation des aliments utilisent des compresseurs à vis hélicoïdaux pour produire de l'air réfrigéré qui contribuera à préserver les produits alimentaires et à prolonger leur durée de conservation. Leur capacité à fonctionner à basse température les rend idéaux pour créer le refroidissement haute capacité requis dans l'industrie alimentaire.

• Congélation industrielle et chambre froide :

  Les compresseurs centrifuges sont largement utilisés dans les applications de congélation industrielle et les systèmes de réfrigération de chambre froide. Ils sont capables de gérer de grands volumes de réfrigérant et offrent un refroidissement efficace pour les processus de congélation et le maintien de basses températures dans les installations de stockage frigorifique.

• Refroidisseur :

  Les compresseurs à vis hélicoïdaux sont couramment utilisés dans les systèmes de refroidissement pour fournir un contrôle précis de la température et un refroidissement efficace pour diverses applications. Parmi les exemples, citons : les applications de refroidissement industriel, les systèmes de climatisation et de réfrigération commerciaux, les refroidisseurs à grande échelle et les systèmes de refroidissement de quartier, les supermarchés et les installations de stockage frigorifique.

• Industrie CVC (Conditionnement d'air) :

  Les compresseurs à vis hélicoïdaux sont largement utilisés dans l'industrie CVC (Chauffage, Ventilation et Conditionnement d'air), en particulier dans les systèmes de climatisation. Ils sont couramment utilisés dans les bâtiments commerciaux, les grandes installations et les systèmes de refroidissement centralisés pour fournir une compression de réfrigérant efficace et fiable pour les unités de climatisation.

• Industrie maritime :

  L'industrie maritime s'appuie sur des compresseurs à vis hélicoïdaux durables pour les systèmes de réfrigération et de refroidissement à bord des navires. Ces compresseurs gèrent les conditions environnementales difficiles en mer et offrent les performances fiables nécessaires pour maintenir le contrôle de la température des cales, des locaux d'habitation et des machines.

Comment choisir un compresseur à vis hélicoïdal

Tenez compte des facteurs suivants du compresseur à vis à rotor hélicoïdal avant d'acheter :

• Pression :

  Déterminer le besoin de pression du système. Le fonctionnement à 7-10 bars est typique pour les applications industrielles, mais des pressions plus élevées existent.

• Puissance :

  Adapter la puissance du moteur aux besoins énergétiques de l'application. Envisager d'utiliser des modèles à haut rendement énergétique pour réduire les coûts de fonctionnement.

• Débit :

  Calculer le besoin de débit d'air du système. Sélectionner un compresseur capable de répondre à cette exigence pour maintenir l'efficacité et les performances du système.

• Méthode de lubrification :

  Choisir entre des compresseurs à injection d'huile ou sans huile en fonction des exigences de lubrification et de contamination de l'application.

• Considérations environnementales :

  Prendre en compte des facteurs tels que la température de fonctionnement, l'humidité et le risque d'explosion potentiel. Sélectionner un compresseur conçu pour résister à l'environnement spécifique.

• Installation :

  Déterminer si le compresseur sera installé à l'intérieur ou à l'extérieur. Choisir un modèle avec l'indice de protection IP approprié pour la résistance à la poussière et à l'eau.

• Maintenance :

  Tenir compte des exigences de maintenance. Opter pour un compresseur ayant des besoins de maintenance réduits et une construction robuste pour minimiser les temps d'arrêt.

• Contrôle du bruit :

  Les compresseurs à vis hélicoïdaux peuvent être bruyants. Envisager des modèles dotés de fonctionnalités de réduction du bruit dans les environnements sensibles au bruit pour protéger la santé auditive et le confort des utilisateurs.

• Rapport qualité-prix :

  Tenir compte de l'équilibre entre le prix d'achat, les coûts de fonctionnement, les frais de maintenance et la valeur globale du compresseur.

Questions et réponses sur le compresseur à vis hélicoïdal

Q1 : Comment fonctionne un compresseur hélicoïdal ?

A1 : Le rotor hélicoïdal comprime les gaz à travers une entrée, un carter en forme de croissant et un orifice de refoulement. Lorsque le gaz pénètre, les rotors piègent le gaz et réduisent son volume. Le gaz est poussé vers l'orifice de refoulement et libéré sous haute pression.

Q2 : Quelle est la différence entre un compresseur à rotor hélicoïdal et un compresseur à spirale ?

A2 : Les deux compriment le gaz à l'aide de deux spirales identiques et rotatives. Cependant, le compresseur à vis hélicoïdal a des formes de spirale différentes, tandis que les compresseurs à spirale ont la même spirale circulaire. De plus, les compresseurs à rotor hélicoïdal conviennent aux pressions plus élevées et aux débits plus importants que les compresseurs à spirale, qui fonctionnent mieux à basse pression.

Q3 : Quels sont les avantages d'un compresseur à vis hélicoïdal ?

A3 : Les compresseurs hélicoïdaux sont compacts et efficaces ; leur conception hélicoïdale permet un fonctionnement en douceur et une efficacité énergétique accrue. Ils fonctionnent également silencieusement et sont utiles pour la fabrication de boîtiers de réduction du bruit.

Q4 : Un compresseur à vis hélicoïdal est-il identique à un compresseur à vis rotatif ?

A4 : Oui, ils le sont. Parfois, les gens appellent les compresseurs hélicoïdaux des compresseurs à vis rotatifs car les vis tournent pour comprimer le gaz.