Возможно, вы уже знакомы с двумя основными принципами сжатия воздуха. Один из них – это объемное сжатие. Существует множество видов компрессоров, которые можно отнести к категории компрессоров объемного типа. Одним из наиболее известных и самых популярных типов является (ротационный) компрессор с двумя винтами. Принцип действия ротационного компрессора объемного типа с двумя винтами был разработан в 1930-х годах, когда потребовался ротационный компрессор с высоким расходом и стабильным потоком в условиях изменяющегося давления. Основными частями элемента с двумя винтами являются ведущий и ведомый роторы, которые вращаются в противоположных направлениях, в то время как объем между ними и корпусом уменьшается винтовой компрессор Atlas Copco. Каждый винтовой элемент характеризуется фиксированным, встроенным коэффициентом сжатия, который зависит от его длины, шага винта и формы выпускного отверстия. Для достижения максимальной эффективности встроенный коэффициент сжатия должен быть адаптирован к требуемому рабочему давлению. Как правило, винтовой компрессор не оснащен клапанами и не подвержен воздействию механических сил, которые вызывают дисбаланс. Это означает, что он может работать с высокой скоростью вращения вала, обеспечивая высокий расход при небольших габаритных размерах. Действующее осевое усилие, зависящее от разности давлений между впускным и выпускным отверстиями, должно компенсироваться подшипниками. Первые компрессоры с двумя винтами имели симметричный профиль ротора и не использовали охлаждающую жидкость внутри камеры сжатия. Они назывались безмасляными или сухими винтовыми компрессорами. Современные, высокоскоростные, безмасляные винтовые компрессоры имеют винты с асимметричными профилями, что приводит к значительному повышению энергоэффективности из-за уменьшения внутренних утечек. Чаще всего для синхронизации положения встречно вращающихся роторов используются внешние шестерни. Поскольку роторы не вступают в контакт друг с другом и с корпусом компрессора, смазка внутри камеры сжатия не требуется.
Таким образом, сжатый воздух абсолютно не содержит масла. Роторы и корпус изготовлены с предельной точностью, чтобы минимизировать утечку с напорной стороны к впускному отверстию. Встроенный коэффициент сжатия ограничен предельной разностью температур между впускным и выпускным отверстиями. Именно поэтому безмасляные винтовые компрессоры часто проектируют с несколькими ступенями и промежуточным охлаждением для достижения более высокого давления.