Schéma de principe de la vis sans fin lubrifiée à l’eau

Aperçu des principes fondamentaux des compresseurs à vis lubrifiés à l’eau

La technologie de vis à lubrification par l’eau consiste à remplacer la graisse lubrifiante traditionnelle par de l’eau déionisée ou une eau spécialement traitée pour assurer le fonctionnement des compresseurs. Dans ce système, l’eau assure non seulement la lubrification entre les surfaces en frottement, mais elle comble également l’interstice entre le rotor et le corps du compresseur afin d’assurer l’étanchéité aux gaz, tout en évacuant efficacement la chaleur générée au cours du processus de compression.

Processus de compression et mécanisme de formation d’un film d’eau

Le compresseur à vis est généralement constitué d’une paire de rotors mâle et femelle qui s’engrènent mutuellement. Lorsque les rotors tournent, le volume des alvéoles augmente progressivement, assurant l’aspiration; par la suite, ces alvéoles se ferment et s’ouvrent vers la sortie d’échappement, ce qui réduit leur volume et permet la compression du gaz. Au cours de ce processus, une quantité minime d’eau sous haute pression est injectée dans la chambre de travail par des buses spécifiques:

• Lubrification et réduction de frottementL’eau forme un film d’eau continu à la surface du rotor et le long de la ligne de conjugaison, réduisant ainsi la probabilité de contact direct entre les métaux et diminuant l’usure.
• Étanchéité dynamiqueLa propriété d’incompressibilité de l’eau comble les minuscules jeux entre les rotors et entre le rotor et le carter, empêchant ainsi la fuite des gaz à haute pression vers les zones à basse pression.
• Contrôle de la température de refroidissementL’eau absorbe la chaleur de compression, ce qui permet de maintenir la température d’échappement dans une plage sûre et d’éviter la déformation thermique des matériaux.

Analyse des circuits et des schémas de principe du système de circulation de l’eau

Un système complet de lubrification à l’eau comprend quatre étapes essentielles: l’injection d’eau, la séparation, la filtration et la réinjection. Dans le schéma fonctionnel, le trajet des fluides suit généralement la logique suivante:

• Phase d’injection d’eauLa pompe à eau refoule l’eau traitée sous pression vers l’entrée d’air du groupe moteur ou vers le point d’injection à moyenne pression; le débit d’eau est régulé automatiquement en fonction de la charge.
• Mélange d’air et d’eauLe gaz humide et chaud comprimé pénètre dans le séparateur eau‑gaz, où une première séparation est réalisée grâce à la force centrifuge et à la gravité.
• Épuration et réutilisationL’eau séparée est filtrée par un élément filtrant afin d’éliminer les impuretés et les traces de substances dissoutes; après refroidissement, elle réintègre le réservoir de stockage, achevant ainsi le circuit fermé.

Caractéristiques techniques et domaines d’application

Par rapport aux solutions de lubrification traditionnelles, la technologie de lubrification à l’eau présente des avantages techniques évidents dans des conditions de fonctionnement spécifiques:

• Les gaz d’échappement ne laissent aucune trace d’huile, répondant aux exigences de haute propreté des secteurs alimentaire, pharmaceutique, électronique et des semi-conducteurs.
• Cela permet d’éliminer les étapes complexes de nettoyage des circuits d’huile et de gestion des déchets d’huile, rendant la maintenance et la gestion à long terme beaucoup plus simples.
• Des normes de contrôle précises sont fixées pour la qualité de l’eau d’alimentation; leur utilisation doit être associée à un système de traitement de l’eau douce ou à un dispositif de surveillance en ligne.

La logique de fonctionnement décrite dans ce schéma s’applique largement aux applications telles que la compression d’air, la purification du biogaz et le transport de gaz dans les procédés chimiques. Dans les applications pratiques, il est recommandé d’optimiser, en tenant compte des caractéristiques spécifiques du fluide concerné, l’emplacement des points d’injection d’eau ainsi que la conception des jeux d’étanchéité, afin d’assurer un fonctionnement stable et durable du système.