V kompresoru se atmosférický vzduch obvykle stlačuje na vyšší tlakový potenciál přidáním mechanické energie. Uzavřené molekuly vzduchu se "stlačí" zmenšením prostoru.
Ve šroubových kompresorech je okolní vzduch stlačován na vzduch pod tlakem pomocí rotorů. Šroubové kompresory patří do skupiny rotačních kompresorů, nejdůležitější kategorie objemových kompresorů.
Šroubové kompresory jsou vybaveny dvěma vzájemně se prolínajícími rotory ve tvaru vřetena. Hlavní rotor přeměňuje přibližně 85 až 90 % energie absorbované na spojce pohonné jednotky na tlakovou a tepelnou energii. Vedlejší rotor spolu s hlavním rotorem zajišťuje vytvoření kompresní komory mezi sací a výtlačnou stranou.
Při kompresi se postupným otáčením rotorů uzavírá vstupní otvor vzduchu a s rostoucím tlakem se zmenšuje objem. Současně je do systému vstřikována kapalina pro mazání, těsnění a odvod tepla.
Jak fungují šroubové kompresory
1. fáze
Vzduch vstupuje do skříně kompresoru vstupním otvorem.
2. a 3. fáze
Když se rotory otočí za vstupním otvorem, vytvoří mezi závity a skříní utěsněnou kompresní komoru. Ta se otáčivým pohybem rotorů zmenší a zachycený vzduch se stlačí.
4. fáze
Stlačený vzduch vytéká ven Koncový kompresní tlak: max. 15 barů (g)
Hlavní rozdíl mezi dvoustupňovou a jednostupňovou kompresí spočívá v tom, že u dvoustupňové komprese je proces komprese rozdělen do dvou fází. Po stlačení v prvním stupni se vzduch dočasně ochladí. Poté se vzduch stlačí na konečný tlak ve druhém stupni komprese.
Proces komprese se blíží izotermické kompresi, což znamená, že teplota na výstupu je téměř stejná jako teplota na vstupu, čímž se zamezí energetickým ztrátám. Při dvoustupňové kompresi jsou tlakové rozdíly v jednotlivých stupních menší. Tím se snižují ztráty únikem.
Celkově spotřebují dvoustupňové kompresory o 11 až 15 % méně energie než jednostupňové kompresory srovnatelné velikosti.
Téměř izotermická komprese
Při stlačování se vzduch značně zahřívá - v závislosti na principu stlačování se vytváří teplota až 200 °C. Ohřátý stlačený vzduch se musí ochladit, než může být veden do rozvodů stlačeného vzduchu.
Při dvoustupňové kompresi se vzduch ohřívá méně, takže teplota stlačení je nižší. Díky nižší kompresní teplotě se ohřátý stlačený vzduch nemusí tolik ochlazovat, než je veden do potrubí.
To znamená, že na chlazení je potřeba méně energie.
