Устройство и принцип действия винтового компрессора

Винтовой компрессор общепромышленного назначения состоит из ведущего ¹ и ведомого ² вал-винтов, установленных в корпусе ³. Хвостовик ведущего вала ¹ имеет кольцевое уплотнение ⁴. В качестве опор винтов используются шарико- или роликоподшипники качения ⁵, устанавливаемые в переднюю крышку ⁶ и заднюю крышку ⁷, соединяемых с корпусом ³ при помощи болтов ⁸. Всасывающее окно ⁹ выполняется в виде фланца и располагается ближе к передней крышке ⁶, аналогичное нагнетающее окно ¹⁰ – ближе к задней крышке ⁷. 

В зависимости от исполнения, компрессор может иметь редуктор ¹¹ для синхронизации вращения винтов. Такое исполнение характерно для компрессоров мощностью свыше 75…100 кВт, т.к. применение редуктора снижает эффект скручивания и изгиба более длинных винтов. На компрессорах малой мощности ведущий винт входит в зацепление с ведомым. 

Ряд компрессоров имеет встроенный редуктор ¹². Он изменяет направление вращения ведущего вал-винта компрессора. Это удобно для производителей, т.к. у ременного и муфтового (прямого) привода направления вращения с одним и тем же двигателем противоположны. 

Редуктор ¹² также необходим, если требуется с помощью одного и того же качающего узла обеспечить широкий номенклатурный ряд компрессоров по производительности. Для этого изменятся подбором соответствующих шестерен передаточное число редуктора, а остальная конструкция остается неизменной.

Безмасляный винтовой компрессор в корпусе ³ имеет каналы ¹³, по которым подается охлаждающая жидкость, а также дополнительные уплотнения ¹⁴, предотвращающие выход смазки от подшипников в качающий узел.  

В винтовом компрессоре реализован принцип объемного сжатия воздуха. Высокая герметичность качающего узла обеспечена крайне малыми зазорами как между профилями винтов, так и между винтами и корпусом (около 3…5 мкм при рабочей температуре), а для маслозаполненных компрессоров – компрессорным маслом, снижающем перетечки в зазорах. Поэтому производительность винтового компрессора слабо зависит от давления нагнетания.

Принцип действия винтового компрессора разделяется на 3 стадии:

	1. Всасывание Винты выходят из зацепления, вызывая увеличение рабочего объема и разряжение во всасывающем окне компрессора. Воздух поступает к винтам. В маслозаполненных компрессорах дополнительно впрыскивается компрессорное масло.
	2. Замыкание Вращаясь, винты своим профилем образуют высокогерметичный рабочий объем, отсекая его от всасывающего окна. Из-за входа в зацепление винтов происходит сжатие и перемещение воздуха (масловоздушной смеси) к нагнетающему окну. Степень сжатия определяется давлением в линии нагнетания.
	3. Нагнетание Рабочий объем соединяется с нагнетающим отверстием, воздух (масловоздушная смесь) вытесняется. Рабочий объем остается отсеченным от всасывающего окна профилем винтов.

Вне зависимости от технологии сжатия (безмаслянной или маслозаполненной), произведенный компрессором сжатый воздух не может быть использован напрямую в технологических процессах и в обязательном порядке подлежит последующей очистке от механических частиц износа качающего узла и влаги, всегда в некоторой концентрации содержащейся во всасываемом воздухе. Для специальных применений сжатый воздух дополнительно отчищается от газов, запахов и биологических организмов.