Fontos csavarsűrítő működési elv

A csavarsűrítő alapvető munkavégző elemei egy egymásba kapcsolódó, hengeren belüli spirális, hímnemű és nőnemű rotorpár. Mindkét rotor több homorú foghornyot tartalmaz, és üzem közben ellentétes irányban nagyon magas sebességgel forog. A hézag a két rotor között, valamint a rotorok és a ház belső fala között mindössze 5–10 ezred hüvelyk (0,05–0,10 milliméter), így biztosítva a gázsűrítési folyamat tömítettségét.

A hajtásrendszer tekintetében a főrotort (ismert még mint férfi vagy konvex rotor) általában elektromos motor hajtja (bár egyes alkalmazásokban léteznek motorhajtású kialakítások is). A másodlagos rotor (ismert még mint női vagy konkáv rotor) hajtását elsősorban két módon érik el: rugalmas hajtás olajfilmben történő olajbefecskendezés útján, vagy merev átvitel szinkron fogaskerekek segítségével a mindkét rotor végén. Mindkét hajtási módszer biztosítja, hogy a rotorok működése során ne legyen közvetlen fémtalálkozás (elvileg), ezzel hatékonyan csökkentve a kopást és javítva az üzemstabilitást.

A kompresszor leadott térfogata (áramlási sebesség) és nyomása elsősorban a rotor szerkezeti paramétereitől függ: a hosszabb rotork hosszabb sűrítési ütem alatt nagyobb nyomásfelépítési képességgel rendelkeznek, így magasabb kimenő nyomást eredményeznek; a nagyobb rotorátmérő növeli a gáz térfogatát minden szívóciklusban, ami nagyobb leadott térfogathoz vezet.

A működési ciklus a „szívás – sűrítés – kifújás” sorrendet követi, amely részletesen a következőképpen történik: Amikor a csavartengely fogai által alkotott üreg elfordul a szívónyílás helyzetébe, annak térfogata fokozatosan megnő. A környezeti gáz a nyomáskülönbség hatására beáramlik és kitölti az üreget. Ahogy a tengely tovább forog, a gázzal feltöltött fogüreget a ház falazata lezárja, így önálló sűrítőkamra jön létre. Ekkor nagynyomású kenőolajat fecskendeznek be a kamrába, amely egyszerre tölti be a tömítés, hűtés és kenés három funkcióját. A tengely folyamatos forgása miatt a sűrítőkamra térfogata fokozatosan csökken, ezzel fokozatosan összenyomva az olaj-gáz keveréket (kenőolaj és gáz keveréke) a kamrán belül, ami folyamatos nyomásnövekedést eredményez. Amikor a sűrítőkamra elfordul a kifújónyílás helyzetébe, a nagynyomású olaj-gáz keverék nyomás alatt kilép a kompresszorból, ezzel teljes mértékben befejeződik egy munkaciklus.

A rotorok stabil működését egy súrlódáscsökkentő csapágyrendszer támogatja: a csapágyakat a tengelyvégek közelében elhelyezett zárókupakok rögzítik és pozícionálják. A szívónyílás végén általában gördülőcsapágyakat alkalmaznak, amelyek elsősorban a rádiális terheléseket viselik; a nyomóoldalon két egymással szemben álló kúpos gördülőcsapágy található. Ezek a csapágyak kétféle funkciót látnak el: axiális csapágyként működve ellensúlyozzák a rotorok működése során keletkező axiális tolóerőt, miközben ugyanakkor rádiális terheléseket is viselnek. Egyidejűleg biztosítják a rotor mozgásához szükséges minimális axiális holtjátékot, így biztosítva a pontos működést az előírt határokon belül.

Megjegyzendő, hogy ahogy a rotor folyamatosan forog, minden egymással kapcsolódó fogárok-pár sorrendben ismétli a „szívás—sűrítés—kifújás” folyamatot. A több fogárok által végzett munkaciklusok folyamatosan összeillenek és váltakoznak, lehetővé téve a kompresszor számára, hogy folyamatos és stabil gázáramlást szolgáltasson.