Viktig skruekompressor arbeidsprinsipp

De kjernearbeidende komponentene i en skruekompressor består av et par innvendig sammenkoblede spiralformede mannlige og kvinnelige rotorer inne i sylinderen. Begge rotorer har flere konkave tenner og roterer med høy hastighet i motsatte retninger under drift. Avstanden mellom rotorerne og mellom rotorerne og den indre veggene i huset er bare 5 til 10 tusendels tomme (0,05 til 0,10 millimeter), noe som sikrer tettheten under gasskomprimeringsprosessen.

Når det gjelder drivsystemet, drives hovedrotoren (også kjent som den mannlige eller konvekse rotoren) typisk av en elektrisk motor (selv om motordrevne konfigurasjoner finnes i noen anvendelser). Kraftoverføring til sekundærrotoren (også kjent som den kvinnelige eller konkave rotoren) oppnås hovedsakelig på to måter: fleksibelt driv via en oljefilm dannet av oljeinjeksjon, eller stiv overføring via synkrone gir på endene av begge rotorer. Begge drivmetodene sikrer ingen direkte metall-til-metall-kontakt under rotoroperasjon (i teorien), noe som effektivt reduserer slitasje og forbedrer driftsstabilitet.

Kompressorens utløpsvolum (strømningshastighet) og utløpstrykk bestemmes hovedsakelig av rotorens strukturelle parametere: lengre rotorer øker trykkbyggende kapasitet under kompresjonsarbeidet, noe som resulterer i høyere utløpstrykk; større rotordiameter øker gassvolumet per inntaksyklus, noe som fører til større utløpsvolum.

Driftssyklusen følger sekvensen «sug – kompresjon – utløp», detaljert som følger: Når skruerotorens tannhul rommer seg til sugåpningen, utvides volumet gradvis. Omgivelsesgassen suges inn av trykkforskjellen og fyller hullet. Etter hvert som rotoren fortsetter å rotere, lukkes tannhullet av veggene i kabinettet og danner en uavhengig kompresjonskammer. I dette øyeblikket injiseres smøreolje under høyt trykk i kammeret, og utfører samtidig de tre funksjonene tetning, kjøling og smøring. Den kontinuerlige rotasjonen av rotoren fører til at volumet av kompresjonskammeret stadig minskes, noe som gradvis komprimerer olje-gassblandingen (en blanding av smøreolje og gass) inne i kammeret, og resulterer i en jevn økning av trykket. Når kompresjonskammeret roterer slik at det blir justert med utløpsåpningen, presses den høytrykkede olje-gassblandingen ut fra kompressoren, og fullfører dermed en hel driftssyklus.

Den stabile driften av rotorer støttes av et friksjonsreduserende lagersystem: Lagrene er festet og plassert via endekapper nær akselender. Innløpet bruker vanligvis rullelager, som hovedsakelig bærer radiellast; Utløpet har et par motsatt rettede koniske rullelager. Disse lagrene har en dobbel funksjon: de virker som trykklager for å motvirke den aksielle kraften som genereres under rotordrift, samtidig som de også bærer radiellast. Samtidig gir de den minimale aksielle spillet som kreves for rotorbewegelse, og sikrer nøyaktig drift innenfor spesifiserte grenser.

Merknadverdig nok, når rotoren roterer kontinuerlig, gjentar hvert par sammengrepne tannrom sekvensielt prosessen «innlating—komprimering—utblåsing». Arbeidssyklusene til flere tannrom griper inn i hverandre og veksler kontinuerlig, noe som gjør at kompressoren kan levere en jevn og stabil gassutgang.