Гвинтови́й (ро́торний) компре́сор (нагніта́ч) — роторний компресор, що має гвинтоподібні ротори зі спряженими і різноспрямованими зубцямиДСТУ 3809-98 Компресори. Терміни та визначення.. Належить до різновиду двошнекових машин із зачепленням шнеків.
Історія Не зважаючи на те, що патенти на конструкції гвинтових компресорів з'явились ще у другій половині XIX століття, на той час не було можливим виготовити ротори гвинтової пари з необхідною точністю. Перша працездатна конструкція двошнекового компресора, також відомого як нагнітач (або компресор) Лисхолма, за іменем його винахідника Ельфа Лисхолма ()About Lysholm була створена тільки на початку 30-х років XX ст.
Будова Компресор сухого стискування (без подавання масла у робочу порожнину) має два гвинтових ротори. Ведучий ротор з опуклою нарізкою сполучений безпосередньо через зубчасту передачу з двигуном приводу. На веденому роторі виконана нарізка з увігнутими впадинами. Ротори розташовані у розбірному корпусі, що має одну або декілька площин рознімання. У корпусі виконані камери засмоктування і нагнітання, а також, розточування під гвинти, підшипники та ущільнювачі.
Великі частоти обертання гвинтових компресорів визначають використання в них радіальних і упорних підшипників ковзання.
Між підшипниковими камерами і гвинтовою частиною роторів, у яких стискається газ, розташовані вузли герметизації, що складаються з набору графітових і бабітових кілець. У камери між групами кілець подається запірний газ, що перешкоджає попаданню масла з підшипникових вузлів у газ, що стискається, а також газу у підшипникові камери.
Доторкання гвинтів роторів при відсутності мащення недопустиме, тому між ними залишають мінімальний зазор, що забезпечує безпечну роботу компресора, а синхронізація частоти обертання ведучого і веденого роторів забезпечується зовнішніми синхронізувальними шестернями.
Маслозаповнені компресори допускають менші швидкості обертання, ніж компресори «сухого стиснення». Масло в робочу порожнину гвинтового компресора подається з метою зменшення перетікань через внутрішні зазори, змащення гвинтового зачеплення роторів і охолодження стисненого газу.
Принцип роботи Гвинтові поверхні роторів і стінок корпусу утворюють робочі камери. При обертанні роторів об'єм камер збільшується, коли виступи роторів віддаляються від западин і відбувається процес всмоктування. Коли об'єм камер досягає максимуму, процес всмоктування закінчується і камери виявляються ізольованими стінками корпусу та кришками від всмоктувального і нагнітального патрубків.
При подальшому обертанні в западину веденого ротора починає вводитися спряжений виступ ведучого ротора. Введення розпочинається біля переднього торця і поступово поширюється до нагнітального вікна. З деякого моменту часу обидві гвинтові поверхні об'єднуються в загальну порожнину, об'єм якої безперервно зменшується завдяки поступальному переміщенню лінії контакту сполучених елементів у напрямку до нагнітального вікна. Подальше обертання роторів призводить до витіснення газу з порожнини в нагнітальний патрубок. Через те, що частота обертання роторів значна і одночасно існує кілька камер, компресор створює рівномірний потік газу.
Параметри Використовуються для подавання (нагнітання) газів. Основні параметри: робочий тиск при «сухому стискуванні» до 1,5 МПа (до 2,0 МПа у маслозаповнених), з продуктивністю до 60 м³/хв (до 45 м³/хв у маслозаповнених)Improving Compressed Air System Performance / U.S. Department of Energy. — 122 р.
Переваги Надійність у роботі, мала металомісткість і габаритні розміри зумовили їх широке використання. Крім того, використання гвинтових компресорів дозволяє економити електроенергію до 30 %. Гвинтові компресори успішно конкурують з іншими типами об'ємних компресорних машин, практично повністю витіснивши їх у пересувних компресорних станціях, суднових холодильних установках.
Відсутність клапанів і незрівноважених механічних сил забезпечують гвинтовим компресорам високі робочі частоти обертання, тобто дозволяють отримувати більшу продуктивність при порівняно невеликих зовнішніх габаритах.
Див. також
Гвинтовий насос Поршневий компресор
Примітки
Джерела Абдурашитов С. А. Насосы и компрессоры М.: Недра, 1974. — 296 с. Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-00090-7 Сакун И. А. Винтовые компрессоры М-Л.: Машгиз, 1960. — 359 с Срібнюк С. М. Гідравлічні та аеродинамічні машини. Основи теорії і застосування: Навчальний посібник. — Київ: Центр навчальної літератури, 2004. — 328 с. — ISBN 966-8365-46-1 Гідравлічні та аеродинамічні машини (насоси, вентилятори, газодуви, компресори) [Текст]: підручник / В. І. Мандрус. — Львів: Магнолія плюс; СПД ФО В. М. Піча, 2005. — 338 c. — (Вища освіта в Україні) — ISBN 966-8340-36-1