Atlas Copco Suisse - Compresseurs
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Compresseurs rotatifs à vis : votre guide

Displacement Compressors Compressor Types Compressors Compressed Air Wiki

Lorsque vous recherchez le compresseur idéal, il est important de comprendre comment fonctionnent les compresseurs et quels sont les modèles disponibles. Dans cet article, vous en apprendrez davantage sur les compresseurs d'air rotatifs à vis, leur fonctionnement et leur utilité.

Qu'est-ce qu'un compresseur d'air rotatif à vis ?

Fonctionnement interne d'un compresseur à vis lubrifié

Il existe deux types de compresseurs de gaz volumétriques : le premier est le compresseur d'air rotatif à vis, qui utilise deux rotors pour créer la pression nécessaire à la compression de l'air. Il s'agit de l'un des types de compresseurs d'air les plus faciles à utiliser et à entretenir.

L'autre type de compresseur volumétrique est le compresseur à pistons.

Les modèles dynamiques comme les compresseurs centrifuges sont équivalents aux compresseurs volumétriques qui compriment l'air en forçant le gaz dans une chambre sous haute pression, tandis que les modèles centrifuges accélèrent l'air dans le mécanisme.

Fonctionnement d'un compresseur rotatif à vis

Les principaux composants du compresseur à vis sont les rotors mâles et femelles, qui tournent dans des directions opposées. Cela aspire l'air, qui est comprimé à mesure que l'espace entre les rotors et leur corps diminue.

Chaque élément à vis présente un rapport de pression fixe intégré qui dépend de sa longueur, du pas de vis et de la forme de l'orifice de décharge. Pour obtenir une efficacité maximale, le rapport de pression intégré doit être adapté à la pression de service requise.

Compresseurs à vis lubrifiés ou sans huile

Fonctionnement interne d'un compresseur à vis sans huile

Il existe deux types de compresseurs d'air rotatifs à vis : 

La technologie du compresseur à vis lubrifié repose sur l'entraînement du rotor femelle par le rotor mâle

La technologie de compresseur sans huile repose quant à elle sur un engrenage de synchronisation qui entraîne les deux rotors pour permettre un fonctionnement harmonique avec un jeu minimum calculé entre les deux éléments.

Compresseur sans huile

Les compresseurs à vis sans huile modernes et à grande vitesse ont des profils de vis asymétriques, ce qui permet d'améliorer considérablement l'efficacité énergétique grâce à la réduction des fuites internes.

Les engrenages externes sont le plus souvent utilisés pour ajuster la position des rotors en contre-rotation. Comme les rotors n'entrent pas en contact les uns avec les autres ni avec le corps du compresseur, aucune lubrification n'est nécessaire à l'intérieur de la chambre de compression. De cette façon, l'air comprimé est entièrement sans huile.

Le rapport de pression intégré est restreint par la limitation de l'écart de température entre l'admission et le refoulement. C'est pour cela que les compresseurs à vis sans huile fonctionnement fréquemment en plusieurs étages et emploient un refroidissement intermédiaire pour atteindre des pressions plus élevées.

 

Compresseur lubrifié

Cette variante est parfois appelée « compresseur à bain d'huile » ou « compresseur à injection d'huile ». Le nom technique, cependant, est « compresseur lubrifié ».

Les compresseurs rotatifs à vis lubrifiés injectent l'huile dans la chambre de compression. Cette huile refroidit et lubrifie l'élément compresseur.

Cela permet également d'éliminer la chaleur du processus de compression et contribue à minimiser les fuites dans la chambre de compression.

Les éléments des compresseurs à vis lubrifiés peuvent être prévus pour des rapports de pression élevés, un étage de compression étant généralement suffisant pour une pression allant jusqu'à 14 bar, voire 17 bar, mais avec une efficacité énergétique réduite.

Compresseurs à vitesse fixe et compresseurs à entraînement à vitesse variable (VSD)

La différence de base entre les deux technologies se trouve dans leur nom :

  • Les compresseurs à vitesse fixe fonctionnent à une vitesse fixe continue
  • La technologie d'entraînement à vitesse variable (VSD) fait tourner le moteur à la vitesse appropriée en fonction de la quantité d'air requise

Compresseurs à vitesse fixe

Les compresseurs à vitesse fixe sont très efficaces lorsqu'ils fonctionnent en continu à 100 % de leur capacité, mais la plupart des installations n'exigent pas ce niveau de productivité. Avant de s'arrêter complètement, le moteur continue à fonctionner alors qu'aucun air n'est produit, ce qui entraîne une perte d'énergie et d'argent. 

L'inefficacité et le gaspillage peuvent être particulièrement importants sur les sites qui requièrent plusieurs équipes et/ou qui présentent de grandes variations de la demande tout au long de la journée.

 

Compresseurs à entraînement à vitesse variable (VSD)

Les compresseurs VSD augmentent la vitesse du moteur au fur et à mesure que le besoin d'air croît, fournissant ainsi un débit/nombre de CFM plus important. Si la demande diminue, le moteur ralentit automatiquement et utilise uniquement l'énergie requise pour fournir le débit approprié. 

Lors des journées de production moins intenses, des pauses tout au long de la journée ou des deuxième et troisième périodes de travail en équipe réduite, la technologie VSD est particulièrement pratique, car elle permet d'économiser de l'électricité et de l'argent.

L'utilisation de l'air comprimé est coûteuse, car elle représente plus de 70 % du coût total de possession en électricité. De ce fait, l'utilisation de la technologie VSD peut vous aider à réaliser des économies de 35 à 60 %

Avantages et utilisation des compresseurs rotatifs à vis

En résumé, les principaux avantages des compresseurs d'air rotatifs à vis sont les suivants :

 

  • Efficacité énergétique

  • Faible niveau de bruit

  • Encombrement réduit 

  • Fonctionnement continu à des températures allant jusqu'à 46 °C

  • Faible teneur d'huile (3 ppm) dans les machines lubrifiées

  • Aucune perte de capacité au fil du temps

  • Durée de vie comprise entre 60 000 et 80 000 heures.

  • Fiabilité

L'absence de cycle de fonctionnement est l'un des principaux avantages pour les utilisateurs. Un compresseur rotatif à vis lubrifié peut fonctionner pendant toute une journée de travail sans présenter le moindre effet indésirable, ce qui peut offrir de nombreux avantages.

 

Ceci est particulièrement important pour la fabrication, où l'arrêt d'un compresseur a un impact conséquent sur la production, et dans les secteurs où la demande en air est difficile à prévoir ou à contrôler.

 

Contrairement aux compresseurs à pistons, les compresseurs rotatifs à vis ne possèdent aucune vanne et ne sont soumis à aucune autre force mécanique pouvant provoquer un déséquilibre. Cela permet à un compresseur à vis de :

 

  • Fonctionner à des vitesses élevées

  • Combiner un débit élevé avec des dimensions extérieures réduites

 

Il existe une autre différence importante par rapport à la technologie à pistons : les compresseurs lubrifiés sont utilisés dans une grande variété d'applications industrielles. Ils sont généralement le modèle de prédilection des utilisateurs ayant besoin d'importants volumes d'air moyenne pression.


Vous ne savez pas quel type de compresseur d'air rotatif à vis il vous faut ? Contactez les experts d'Atlas Copco pour obtenir des conseils et un devis personnalisés.

Les compresseurs rotatifs à vis sont très demandés pour de nombreuses raisons : ils sont très polyvalents, fiables, efficaces, silencieux et il existe de nombreuses versions de ce modèle polyvalent très populaire. Mais lequel vous convient le mieux ? Pour vous aider à trouver la solution la mieux adaptée à vos attentes, ce guide décrit les différentes technologies et leurs avantages. 

 

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