In un compressore, l'aria atmosferica viene solitamente portata a un potenziale di pressione più elevato aggiungendo energia meccanica. Le molecole d'aria racchiuse vengono avvicinate, "compresse", riducendo lo spazio.
Nei compressori a vite, l'aria ambiente viene trasformata in aria compressa dai rotori. I compressori a vite appartengono al gruppo dei compressori rotativi, la categoria più importante dei compressori volumetrici.
I compressori a vite sono dotati di due rotori intermittenti a forma di fuso. Il rotore principale converte circa l'85-90% dell'energia assorbita all'accoppiamento dell'unità motrice in energia di pressione e calore. Insieme al rotore principale, il rotore ausiliario assicura la formazione di una camera di compressione tra il lato di aspirazione e quello di pressione.
Durante la compressione, la rotazione progressiva dei rotori chiude l'apertura di ingresso dell'aria e riduce il volume all'aumentare della pressione. Allo stesso tempo, il fluido viene iniettato nel sistema per la lubrificazione, la tenuta e la dissipazione del calore.
Funzionamento del compressore a vite
1a fase
L'aria entra nel corpo del compressore attraverso l'apertura di ingresso.
2a e 3a fase
Quando i rotori hanno superato l'apertura di ingresso, formano uno spazio di compressione chiuso tra le filettature e l'alloggiamento. Questo spazio viene ridotto dal movimento rotatorio dei rotori e l'aria racchiusa viene compressa.
4a fase
L'aria compressa fuoriesce Pressione finale di compressione: max 15 bar (g)
La differenza principale tra la compressione a due fasi e quella a una fase è che nella compressione a due fasi il processo di compressione è diviso in due fasi. Dopo la compressione nel primo stadio, l'aria viene interrefrigerata. Poi l'aria viene compressa fino alla pressione finale nel secondo stadio di compressione.
Il processo di compressione è prossimo alla compressione isotermica, il che significa che la temperatura di uscita è quasi uguale a quella di ingresso, evitando così perdite di energia. Con la compressione a due stadi, le differenze di pressione nei singoli stadi sono minori. In questo modo si riducono le perdite di tenuta.
Complessivamente, i compressori bistadio consumano tra l'11% e il 15% di energia in meno rispetto ai compressori monostadio di dimensioni analoghe.
Compressione quasi isoterma
Quando l'aria viene compressa, si riscalda fortemente - a seconda del principio di compressione, si generano temperature fino a 200°C. L'aria compressa riscaldata deve essere raffreddata prima di poter essere rivettata nelle linee dell'aria compressa.
Con la compressione a due stadi, l'aria viene riscaldata meno, quindi la temperatura di compressione è più bassa. Grazie alla minore temperatura di compressione, l'aria compressa riscaldata non deve essere raffreddata più di tanto prima di essere immessa nelle linee.
In questo modo, è necessario utilizzare meno energia per il raffreddamento.
