Винтовые компрессоры

В далеком ныне 1934 году была впервые запатентована конструкция винтового компрессора. Широкое распространение такого типа компрессора было во многом обусловлено малой металлоемкостью, небольшими габаритными размерами, которые и обеспечивали такому компрессору надежную и бесперебойную работу.
Также немаловажным фактором, предопределившим распространение этого типа компрессоров, стала их низкая энергоемкость. Их применение на производстве стало позволять экономить до 30% электроэнергии.
 Винтовые компрессоры успешно выдержали конкуренцию с другими типами объемных компрессорных машин, практически полностью заменив их в судовых холодильных установках, и на передвижных компрессорных станциях.

Типовая схема компрессора сухого сжатия не предусматривает подачи масла в рабочую полость компрессора. Такой компрессор в своем устройстве имеет два винтовых ротора, один из которых является ведущим. Ведущий ротор наделен выпуклой нарезкой, и соединен непосредственным образом, или по средствам зубчатой передачи с двигателем. Ведомый ротор наделен нарезкой с вогнутыми впадинами. Роторы помещены в разъемный корпус, который снабжен один или же несколько разъемов. Такой корпус снабжен расточками, под подшипники и уплотнения, и под сами винты, а также имеет камеры для всасывания и нагнетания.

Высокая частота вращения компрессоров винтового типа предопределила использование в них подшипников скольжения упорных и опорных. Из набора графитовых и баббитовых колец состоят узлы уплотнений, расположенные между подшипниковыми камерами и винтовой частью ротора. В эти камеры, меж групп колец нагнетается запирающий газ. Этот газ препятствует проникновению масла из подшипниковых узлов в газ сжимаемый. А также препятствует попаданию газа в подшипниковые камеры.

Стоит отметить, что касание винтов роторов без смазки является недопустимым. Поэтому меж ними оставляют минимальный зазор. Такой зазор сможет обеспечить безопасную работу компрессора. При помощи наружных синхронизирующих шестерен обеспечивается синхронная частота вращения ведомого и ведущего роторов. Рабочие камеры образуются винтовыми поверхностями роторов стенками корпуса. В момент вращения роторов, объемы камер увеличиваются. Процесс всасывания происходит тогда, когда выступы удаляются от впадин. Процесс всасывания прекращается в тот момент, когда объем камер достигает своего максимума. После этого, камеры становятся изолированы стенками корпуса и крышками от нагнетательного и всасывающего патрубков.

При дальнейшем вращении начинается внедрение сопряженного выступа ведущего ротора во впадину ротора ведомого. Это внедрение начинает свое движение с переднего торца, и постепенно набирает распространение к нагнетательному окну. С этого момента обе поверхности винтов объединяются в единую полость. Объем данной полости постепенно уменьшается по средствам поступательного перемещения линии контакта сопрягаемых элементов компрессора в сторону нагнетательного окна. Газы вытесняются в нагнетательный патрубок по средствам дальнейшего вращения роторов.
Равномерный поток газа создается из-за того, что частота вращения роторов велика, а в самом компрессоре технологически образуются несколько камер.

Высокие рабочие частоты вращения винтовых компрессоров во многом обусловлены отсутствием клапанов и неуравновешенных механических сил. Это и помогает при небольших внешних габаритах получать более высокие результаты производительности.

Различают несколько типов винтовых компрессоров: с ременным приводом, и с прямым приводом.