Princípio Importante de Funcionamento do Compressor de Parafuso

Os componentes principais do funcionamento de um compressor de parafuso consistem em um par de rotores helicoidais macho e fêmea interligados dentro do cilindro. Ambos os rotores possuem múltiplas ranhuras côncavas em forma de dentes e giram em altas velocidades em direções opostas durante a operação. A folga entre os rotores e entre os rotores e a parede interna da carcaça é de apenas 5 a 10 milésimos de polegada (0,05 a 0,10 milímetros), garantindo a integridade de vedação do processo de compressão de gás.

Relativamente ao sistema de acionamento, o rotor principal (também conhecido como rotor macho ou convexo) é normalmente acionado por um motor elétrico (embora existam configurações movidas a motor em algumas aplicações). A transmissão de potência para o rotor secundário (também conhecido como rotor fêmea ou côncavo) é conseguida principalmente por dois métodos: acionamento flexível através de uma película de óleo formada pela injeção de óleo, ou transmissão rígida por meio de engrenagens sincronizadas nas extremidades de ambos os rotores. Ambos os métodos de acionamento garantem que não haja contato direto metal com metal durante o funcionamento dos rotores (em teoria), reduzindo efetivamente o desgaste e melhorando a estabilidade operacional.

O volume de descarga (vazão) e a pressão de descarga do compressor são determinados principalmente pelos parâmetros estruturais dos rotores: rotores mais longos aumentam a capacidade de geração de pressão durante o curso de compressão, resultando numa pressão de descarga mais elevada; diâmetros maiores dos rotores aumentam o volume de gás por ciclo de admissão, levando a um maior volume de descarga.

O ciclo operacional segue a sequência "admissão – compressão – descarga", detalhado da seguinte forma: Quando a cavidade do dente do rotor parafuso gira até a posição da porta de admissão, seu volume aumenta gradualmente. O gás ambiente é aspirado pela diferença de pressão e preenche a cavidade. À medida que o rotor continua girando, a cavidade cheia de gás é selada pela parede do corpo, formando uma câmara de compressão independente. Nesse momento, óleo lubrificante é injetado na câmara sob alta pressão, exercendo simultaneamente as três funções de vedação, refrigeração e lubrificação. A rotação contínua do rotor faz com que o volume da câmara de compressão diminua progressivamente, comprimindo gradualmente a mistura óleo-gás (uma combinação de óleo lubrificante e gás) no interior da câmara, resultando em um aumento contínuo da pressão. Quando a câmara de compressão gira até se alinhar com a porta de descarga, a mistura óleo-gás sob alta pressão é expelida do compressor sob pressão, completando assim um ciclo completo de trabalho.

A operação estável dos rotores é suportada por um sistema de rolamentos com baixa fricção: os rolamentos são fixados e posicionados por meio de tampas finais próximas às extremidades do eixo. A extremidade de entrada normalmente utiliza rolamentos de rolos, responsáveis principalmente por cargas radiais; a extremidade de descarga possui um par de rolamentos cônicos opostos. Esses rolamentos desempenham uma função dupla: atuam como rolamentos axiais para contrabalançar o empuxo axial gerado pelo funcionamento dos rotores, além de suportarem cargas radiais. Simultaneamente, proporcionam a folga axial mínima necessária para o movimento dos rotores, garantindo um funcionamento preciso dentro dos limites especificados.

Notavelmente, à medida que o rotor gira continuamente, cada par de ranhuras dentadas engrenadas repete sequencialmente o processo “admissão—compressão—descarga”. Os ciclos de trabalho de múltiplas ranhuras se entrelaçam e alternam continuamente, permitindo que o compressor forneça uma saída de gás constante e estável.