Dans le moulage moderne du plastique, la fabrication pharmaceutique, la production électronique et les systèmes de climatisation centraux, le refroidisseur est une unité de réfrigération principale qui stabilise les températures de fonctionnement, garantit la qualité du produit et maintient l'efficacité de la production.
En fonction du type de compresseur, refroidisseurs à air Ils se divisent en deux catégories : à spirale et à vis. Bien que tous deux utilisent un refroidissement par air pour la dissipation thermique, ils diffèrent sensiblement par leur conception structurelle, leurs performances et leurs applications.
Différents principes structurels
La structure de base d'un compresseur à vis est illustrée dans la figure ci-dessous. À l'intérieur du carter du compresseur, deux rotors hélicoïdaux engrenés sont disposés en parallèle. Le rotor dont les dents sont les plus épaisses est généralement appelé rotor mâle (ou vis mâle), tandis que celui dont les dents sont les plus fines est appelé rotor femelle (ou vis femelle). En général, le rotor mâle est couplé au moteur principal et entraîne le rotor femelle.
Un roulement à billes, situé à l'extrémité de refoulement des rotors, assure le positionnement axial et supporte les efforts axiaux à l'intérieur du compresseur. Des ouvertures de formes et de tailles spécifiques sont prévues aux deux extrémités du carter du compresseur : l'une sert d'orifice d'aspiration (entrée) et l'autre d'orifice de refoulement (sortie). Généralement, l'air entre par le haut et est évacué par le bas.
Comme le montre la figure ci-dessous, le cycle de fonctionnement d'un compresseur à vis se divise en trois étapes : aspiration (1), compression (2)(3) et refoulement (4). Lors de la rotation des rotors, chaque paire de lobes engrenés effectue successivement le même cycle. Le gaz enfermé dans les cavités interlobaires se déplace avec les rotors, et le volume enfermé diminue progressivement, provoquant une augmentation de la pression et donc une compression du gaz. Lorsque la cavité interlobaire rejoint l'orifice de refoulement, le processus de refoulement commence.
Lorsque la spirale orbitale se met en mouvement, l'orifice d'aspiration situé sur le bord extérieur s'ouvre, permettant au gaz de pénétrer dans la chambre extérieure en forme de croissant. À mesure que le mouvement orbital se poursuit, le gaz est progressivement scellé et poussé vers le centre, son volume diminuant et sa pression augmentant. Une fois que le gaz comprimé atteint la zone centrale et rejoint l'orifice de refoulement, le gaz haute pression est expulsé, complétant ainsi un cycle de compression complet.
Comparaison des performances
Bien que les compresseurs à vis et les compresseurs à spirale soient tous deux de type volumétrique, leurs conceptions différentes entraînent des différences significatives en termes de performances, d'efficacité, de bruit et de domaines d'application.
1. Efficacité énergétique et caractéristiques de fonctionnement
Compresseur à vis :
Le processus de compression est continu et stable, offrant une efficacité volumétrique élevée et d'excellentes performances pour un fonctionnement à pleine charge à long terme.
La production d'énergie peut être réglée en continu via une vanne à tiroir ou un onduleur, maintenant ainsi un rendement élevé même à charge partielle.
Compresseur à spirale :
Avec une chambre de compression plus petite, il convient aux systèmes de réfrigération de moyenne et petite capacité.
Son fonctionnement fréquent en démarrage et arrêt et son réglage de capacité reposent généralement sur le fonctionnement combiné de plusieurs unités.
L'efficacité globale est légèrement inférieure à celle des compresseurs à vis, mais les systèmes à spirale fonctionnent de manière plus flexible sous des charges légères ou intermittentes.
2. Bruit et vibrations
Compresseur à spirale :
Sans soupapes d'aspiration/refoulement ni mouvement alternatif, il fonctionne silencieusement avec un minimum de vibrations, idéal pour les environnements sensibles au bruit tels que les laboratoires, les lignes de production électronique et les systèmes de réfrigération médicale.
Compresseur à vis :
En raison de l'engrènement des rotors, le moteur produit un bruit basse fréquence pendant son fonctionnement. Cependant, une isolation phonique adéquate permet de réduire efficacement ce bruit.
Sa stabilité opérationnelle est supérieure à celle des compresseurs à piston traditionnels.
3. Maintenance et fiabilité
Compresseur à spirale :
La structure compacte, le nombre réduit de composants, la faible usure mécanique et la facilité d'entretien se traduisent par de faibles coûts d'exploitation et une grande fiabilité — adaptée aux applications nécessitant une maintenance minimale et une disponibilité élevée.
Compresseur à vis :
Bien que de structure plus complexe, ses composants sont durables et résistants, permettant un fonctionnement continu tout au long de l'année.
Le remplacement régulier de l'huile de lubrification et des éléments filtrants garantit des performances à long terme, efficaces et stables.
Comparaison des applications
