I rotori non sfregano tra loro né contro l'alloggiamento. I moderni compressori a vite lubrificati mantengono inalterato il profilo dei rotori per molte migliaia di ore di funzionamento e, se ben mantenuti, possono operare a lungo senza una perdita significativa di materiale dai lobi dei rotori.
Quindi, cosa si usura realmente con il passare del tempo? E se non sono i rotori, cosa provoca il graduale calo di efficienza descritto nell'articolo originale? La distinzione è importante, perché è proprio qui che si fonda il ragionamento ingegneristico.
L'usura che determina la perdita di efficienza riguarda i cuscinetti. In particolare, i cuscinetti assiali (thrust bearings), il cui compito è contrastare la costante forza assiale esercitata dall'aria compressa sui rotori, e i cuscinetti radiali, che mantengono i rotori nelle tolleranze micrometriche necessarie per garantire la tenuta interna. Il lubrificante che protegge i rotori non elimina l'usura dei cuscinetti; nessun lubrificante può farlo. I a rotolamento sottoposti a carico iniziano infatti a usurarsi fin dalla prima ora di esercizio, per una semplice legge fisica, anche se il processo avviene molto lentamente.
Con il tempo, anche un'usura microscopica provoca un leggero spostamento dei rotori all'interno dell'alloggiamento. I giochi dimensionali impostati durante il collaudo iniziano ad aumentare. Il percorso di trafilamento interno — il cosiddetto blowhole — si amplia. L'aria ad alta pressione riesce così a passare oltre le estremità dei rotori, lungo i fianchi e attraverso le superfici terminali, tornando verso l'aspirazione.
Durante questo processo non viene perso nemmeno un milligrammo di metallo dai rotori. I componenti del compressore appaiono quasi identici al giorno in cui sono stati assemblati. Ciò che cambia è la geometria di tenuta, ossia quella precisione che dipende dalla capacità dei cuscinetti di mantenere i rotori esattamente nella posizione originaria, quella delle ore zero.
Questa è una descrizione più accurata e interessante rispetto alla semplice affermazione secondo cui "i compressori a vite si consumano". Un compressore a vite lubrificato, in condizioni operative stabili, è una macchina straordinariamente durevole. Ciò che non può fare, per sua stessa architettura, è mantenere inalterate le tolleranze di tenuta per tutta la sua vita operativa, perché gli elementi che garantiscono tali tolleranze sono soggetti a usura, e nessun lubrificante può eliminarla.
Per completezza, tutti gli aspetti di questo meccanismo descritti nell'articolo originale derivano da ricerche pubblicate dagli stessi produttori di compressori a vite o realizzate in collaborazione con essi: tre decenni di studi accademici e industriali condotti da chi sviluppa, ottimizza e cerca di mitigare questa caratteristica intrinseca della tecnologia.
Tre questioni correlate meritano un approfondimento dedicato e saranno trattate in articoli futuri: le architetture oil-free, i compressori a vite a iniezione d'acqua e il tema della regolazione della velocità (speed turndown) nei compressori rotativi a palette (rotary vane).
Il meccanismo completo di usura dei cuscinetti → https://www.linkedin.com/pulse/why-screw-compressor-efficiency-declines-over-time-rotary-contaldi-usqkf/
