В классе объемных компрессоров особое место занимает винтовой. Сжатие среды в нем происходит за счет сцепленных винтовыми зубьями роторов. В действие винтовой компрессор запускается встроенным в его корпус трехфазным асинхронным двигателем, который создает вращающий момент на роторе. Охлаждение мотора происходит за счет паров хладагента, проходящего через него. Кроме того, за счет действия центробежных сил происходит отделение оставшихся жидких компонентов хладагента, т.е. происходит его дополнительная очистка.

Принцип работы винтового компрессора в холодильной установке
Работа винтового компрессора заключается в том, что всасываемые пары сжимаются в межлопастном пространстве ротора. Затем через выпускной клапан они подаются в замкнутый контур агрегата. Необходимым условием здесь является однонаправленность всех этих процессов. Закачанный в магистраль хладагент освобождает пространство для следующей порции, что обеспечивает непрерывный оборот.

Показателем эффективности работы компрессора является степень сжатия, т.е. отношение объемов входящего и выходящего газа. Во многом она зависит от формы выпускного канала и связана с таким показателем как массовый поток, т.е. количеством газа, проходящим через поперечное сечение компрессора в единицу времени.

В зависимости от целей применения винтового компрессора осуществляется выбор конкретной модели с заданным параметром степени сжатия. Поскольку среди предлагаемых на рынке моделей имеется довольно широкий диапазон производительности компрессоров (но при этом не всегда можно подобрать точно соответствующий требуемым параметрам), то приходится делать выбор максимально приближенного варианта.

Конструктивным способом повышения степени сжатия является применение масляного уплотнителя, который позволяет уменьшить зазоры в сопрягаемых деталях. Это обеспечивает снижение потерь хладагента и увеличение функциональности винтового компрессора, испытывающего высокие нагрузки в процессе работы.

Регулировка производительности винтового компрессора
Конструктивной особенностью винтовых компрессоров является повышение давления в несколько ступеней. Наиболее оптимальна с точки зрения производительности двухступенчатая система, при которой сначала снижается эффективный объем всасывания, а затем уменьшается объемный расход.

Для этого необходимо использовать блок регулирования, состоящий из гидравлических поршней, которые при максимальной нагрузке увеличивают проходное сечение профильных полостей. Применение непосредственного гидравлического привода позволяет снизить нагрузки при запуске и исключить из конструкции дополнительные средства предотвращения гидроудара.

В процессе работы, когда давление в камере сжатия превышает рабочее давление на поршень (соответствующего давлению масла), происходит автоматическое смещение поршня. В результате увеличения проходного сечения также автоматически удается избежать чрезмерного давления и повреждения компрессора.

При неполной нагрузке поршни по очередности становятся на упор, оставляя свободное пространство между воздухозабором и полостью роторов. А за счет ограничения полезного объема сокращается производительность компрессора.

Высокие степени повышения давления снижают эффективность холодильной установки. Поэтому дополнительное охлаждение хладагента происходит через охладитель-теплообменник, т.н. экономайзер. Промышленное применение винтовых компрессоров целесообразно там, где следует обеспечить высокую или среднюю степень охлаждения. Небольшие модели винтовых компрессоров по производительности уступают поршневым, но эффективность габаритных моделей столь высока, что вполне сопоставима с турбинными.

Требование обеспечения надежной и безопасной работы компрессора приводит к необходимости дополнительного оснащения полугерметичных моделей специальными защитными датчиками. Эти многопроцессорные устройства позволяют контролировать температурные режимы работы двигателя, исключив перегрев, а также следить за частотой и направлением его вращения.

Особенности винтовых компрессоров
К безусловным достоинствам винтовых компрессоров можно отнести простоту и прочность конструкции, наличие защищенного двигателя, эффективность регулирующих производительность систем, стабильно высокая эффективность работы. Кроме того, работа винтовых компрессоров допускает варьирование хладагентов (как отдельных видов газов, так и их сочетаний). Холодильные установки, оснащенные винтовыми компрессорами, характеризуются отсутствием зон неустойчивой работы. Также, имея небольшую массу и габаритные размеры, винтовые компрессоры издают низкий уровень вибраций и шума.

При этом недостатком эксплуатации винтовых компрессоров является выброс в линию нагнетания избытка масла. Эта особенность приводит к необходимости применять маслоотделитель, а при высоких температурах нагнетания и маслорадиатор.