Csavarkompresszorok
A más néven Screw-kompresszornak is nevezett berendezések egyenletesen szállító, sem szívó-, sem nyomószeleppel nem rendelkező, csak nagyobb méretben készülő gépek. Alkalmazásuk az 50-es években kezdődött, azóta a hűtő- és hőszivattyú berendezésekben egyre elterjedtebben, Vgeo 760 és 5000 m3/h közötti tartományban alkalmazzák. Komoly előnye a viszonylag kis helyigény és a nagy üzembiztonság.
A 3.1.15. ábrán bemutatjuk egy kétrotoros csavarkompresszor működését. A két, egymással szemben forgó, speciális ívelt fogazású rotor (fő- és mellékrotor) foghézagai közötti teret a hézagokba behatoló fogak csökkentik, így komprimálják a bennük lévő közeget. A főrotor fogainak száma általában négy, a mellékrotoré hat. A kompresszió (térfogatcsökkenés) akkor kezdődik, amikor a rotorok foghézagai közötti teret a fogak és a ház fala bezárják. A térfogatfogatcsökkenés mértéke a konstrukcióval meghatározott, az adott gépre jellemző. A kompresszió kezdetén bezárt és a kompresszió után lecsökkent, bezárt térfogatok viszonya, az előző kompresszorhoz hasonlóan, az úgynevezett beépített térfogat viszony, ettől függ a munkatérben létrejövő kompresszió nagysága.
3.1.15. ábra. Csavarkompresszor elvi működése
A kompresszornak munkaszelepei nincsenek, egy nyíláson beszívja a gőzt, egy másikon kitolja összesűrítés után. Ennek köszönhetően nincs károstér, a hatásfok nagyobb.
A csavarkompresszorok nyitott, hermetikus és félhermetikus kivitelben is készülhetnek. A 3.1.16. ábrán egy félhermetikus átszívásos kompresszort láthatunk.
3.1.16. ábra. Átszívásos rendszerű csavarkompresszor
A csavarkompresszorok szállítási foka kedvezőbb az alternáló dugattyús kompresszorokénál. Az hi indikált (belső) és a hm mechanikai hatásfokok szorzataként értelmezett he effektív hatásfoka általában kisebb az alternáló kompresszorokénál, különösen részterheléseknél. A résveszteségek csökkentése érdekében bőséges olajozást igényelnek. Az olaj a kenésen, a szerkezeti elemek közötti zárás elősegítésén kívül hűtési célú és segédenergia-hordozó is. A kompresszorok külön olajrendszerrel rendelkeznek, ez oldja meg a szállított közegből való olajleválasztást, az olaj szűrését, hűtését és állítja elő a szükséges nyomású olajáramot. A jó hűtés következtében a kompresszió véghőmérséklete kisebb, mint az azonos feltételekkel üzemelő alternáló dugattyús kompresszorban. Kialakításuk lehetőséget adhat elszívásra a közbenső nyomáson is, ami által csökkenthetők a folyadék állapotú hűtőközeg fojtásakor fellépő veszteségek. Az üzembiztosan létesíthető maximális nyomásviszony meghaladhatja a 15-öt. Mivel nincsen szívószelep, az elérhető minimális szívónyomás alacsonyabb az alternáló dugattyús kompresszorral elérhetőnél. A Screw-kompresszorok kedvező tulajdonságai a hőszivattyús berendezésekben való felhasználáskor is előnyösen jelentkeznek.
Csavarkompresszorok szabályozása
A csavarkompresszorok felépítésüknek, működésüknek köszönhetően egyetlen fokozatban is jelentős nyomásviszony és nyomáskülönbség elérésére alkalmasak, ezért nagy berendezések kompresszoraiként alkalmazzák őket. A hűtőteljesítmény gazdaságos szabályozása érdekében általában több csavarkompresszort párhuzamosan összekapcsolva működtetnek.
A fordulatszám-szabályozást frekvencia-átalakítók vagy pólusváltós motorok segítségével lehet megoldani.
Megbízható, jó hatásfokú fokozatmentes szabályozást tesz lehetővé az úgynevezett tolattyús szabályozás, ami kifejezetten a csavarkompresszorok szabályozásának módja. A szabályozótolattyú ide-oda mozgása (3.1.17. ábra) teszi lehetővé a kompresszor volumetrikus szállításának változtatását. A tolattyú a rotorral mozogva a beszívott gőz egy részét visszaengedi a szívótérbe és csökkenti a hengerfal és a foghézagok közötti térfogatot. Ugyanakkor mozgásával biztosítja, hogy a beépített térfogatviszony állandóságát. Ha üzem közben az elpárolgási és a kondenzációs hőmérséklet viszonya is jelentősen változhat, akkor egy hosszirányban megosztott tolattyú segítségével oldják meg a szabályozást.
3.1.17. ábra. A tolattyú helyzete
