Dans un compresseur, l'air atmosphérique est généralement porté à un potentiel de pression plus élevé par l'apport d'énergie mécanique. Les molécules d'air enfermées sont comprimées plus étroitement en réduisant l'espace, elles sont "comprimées".
Dans les compresseurs à vis, l'air ambiant est comprimé en air comprimé par des rotors. Les compresseurs à vis appartiennent au groupe des compresseurs rotatifs, la catégorie la plus importante des compresseurs volumétriques.
Les compresseurs à vis sont équipés de deux rotors qui s'engrènent en forme de broche. Le rotor principal transforme environ 85 à 90% de l'énergie absorbée au niveau de l'accouplement du groupe d'entraînement en énergie de pression et en énergie thermique. Le rotor secondaire assure, avec le rotor principal, la formation d'une chambre de compression entre le côté aspiration et le côté refoulement.
Lors de la compression, la rotation progressive des rotors ferme l'orifice d'admission d'air et réduit le volume lorsque la pression augmente. En même temps, un fluide est injecté dans le système pour assurer la lubrification, l'étanchéité et l'évacuation de la chaleur.
Fonctionnement des compresseurs à vis
1ère phase
L'air entre dans le boîtier du compresseur par l'orifice d'entrée.
2ème et 3ème phase
Lorsque les rotors ont dépassé l'orifice d'entrée, ils forment une chambre de compression fermée entre les filets et le boîtier. Cet espace se réduit sous l'effet du mouvement de rotation des rotors, l'air enfermé est comprimé.
4ème phase
L'air comprimé s'échappe Pression finale de compression : max 15 bar (ü)
La principale différence entre la compression en deux étapes et la compression en une étape est que le processus de compression est divisé en deux étapes dans le cas de la compression en deux étapes. Après la compression dans la première étape, l'air est refroidi temporairement. Ensuite, l'air est comprimé à la pression finale dans le deuxième étage de compression.
Le processus de compression est alors proche de la compression isotherme, ce qui signifie que la température de sortie est presque aussi élevée que la température d'entrée, ce qui permet d'éviter les pertes d'énergie. Avec la compression en deux étapes, les différences de pression sont plus faibles dans les différentes étapes. Cela permet de réduire les pertes dues aux fuites.
Dans l'ensemble, les compresseurs à deux étages consomment entre 11% et 15% d'énergie en moins que les compresseurs à un étage de taille comparable.
Compression quasiment isotherme
Lors de la compression de l'air, celui-ci est fortement réchauffé - selon le principe de compression, les températures peuvent atteindre 200°C. L'air comprimé réchauffé doit être refroidi avant de pouvoir être injecté dans les conduites d'air comprimé.
Dans le cas de la compression en deux étapes, l'air est moins réchauffé et la température de compression est donc plus basse. Grâce à cette température de compression plus basse, l'air comprimé réchauffé doit être moins refroidi avant d'être envoyé dans les conduites.
Il faut donc dépenser moins d'énergie pour le refroidissement.
