Рабочий процесс винтового компрессора состоит из четырех фаз:
- всасывания;
- переноса;
- сжатия;
- нагнетания.
Всасывание. При вращении роторов на стороне выхода зубьев из зацепления, начиная от торца всасывания, освобождаются впадины между зубьями. Впадины, называемые рабочей полостью, вследствие создаваемого в них напряжения заполняются газом, который поступает через всасывающее окно. В тот момент объем их достигает максимальной величины. Парная полость, заполненная газом, затем разъединяется с камерой всасывания. В этот момент всасывание заканчивается.
Перенос. При дальнейшем повороте роторов газ переносится без изменения замкнутого объема парной полости в направлении окна нагнетания.
Сжатие. По мере вращения роторов зуб ведомого винта начинает заполнять впадину ведущего винта, уменьшая ее объем. Пар хладагента при этом сжимается. Процесс сжатия продолжается до тех пор, пока парная полость, со сжатым газом не подойдет к кромке окна нагнетания. В этот момент процесс внутреннего сжатия заканчивается.
Отношение давления газа в парной полости в момент соединения ее с окном нагнетания (Ра) к давлению в ней в момент всасывания (Рвс) называется внутренней степенью сжатия
Внутренняя степень сжатия так же, как и геометрическая степень сжатия ( ) постоянна для данного компрессора.
Нагнетание. При дальнейшем вращении винтов происходит соединение парной полости с камерой нагнетания, начинается процесс выталкивания газа в нагнетательный патрубок компрессора.
Бели давление (Ра) в конце сжатия меньше давления в нагнетательной полости (Рн), то происходит внешнее дожатие газа в нагнетательном трубопроводе. Если оно выше, то произойдет наоборот падение давления, т.е. расширение газа. Оба эти явления не желательны, так как приводят к перерасходу мощности в компрессоре. Поэтому при подборе компрессора важно, чтобы его геометрическая степень сжатия ( ) соответствовала режиму работы компрессора. Только в этом случае обеспечиваются равенство внутренней и внешней степеней сжатия в компрессоре и минимальный расход энергии.
Процессы всасывания, переноса, сжатия, нагнетания последовательно чередуются для каждой отдельно взятой парной полости. Благодаря непрерывно-
му следованию полостей одна задругой обеспечивают почти не прерывный процесс сжатия.