Der Schraubenverdichter gehört zu den rotierenden, zweiwelligen Verdrängerverdichtern mit innerer Verdichtung. Er ist einfach aufgebaut, hat kleine Abmessungen, eine geringe Masse, gleichmäßige, pulsationsfreie Förderung und einen ruhigen Lauf, weil ihm oszillierende Massen und Steuerorgane fehlen. Er erreicht bis zu 30 bar (3 MPa) Überdruck.
Zwei parallel angeordnete, mechanisch (in der Regel durch ein Zahnradpaar) zwangsgekoppelte Rotoren mit ineinandergreifender, schraubenförmiger Verzahnung in einem Gehäuse sind das Herz dieser Anlage. An der Wälzlinie zwischen den beiden Wellen (der Stelle, an der sich die beiden schraubenförmigen Wellen berühren) ist der Durchgang für das zu fördernde Medium mechanisch (durch die Verzahnung) verschlossen. Das Medium befindet sich in den Zahngängen und wird von der Gehäusewandung darin gehalten. Es wird in Achsrichtung gefördert. An den beiden Stirnseiten der Achsen befinden sich im Gehäuse Öffnungen für Ein- (Saugseite) und Auslass (Druckseite). Die Länge der Rotoren, Steigung der Verzahnung und die Ein- und Auslassöffnungen müssen so angepasst sein, dass kein direkter Durchgang von der Druck- zur Saugseite besteht, also kein Rückfluss entstehen kann. Der geförderte Volumenstrom des Mediums ist, von den Verlusten abgesehen, proportional zur Drehzahl.
Das Medium (zum Beispiel Luft) strömt auf der Saugseite in die Zahngänge ein, bis sich der Gang beim Weiterdrehen saugseitig am Abwälzpunkt verschließt. Er bildet nun um den Rotor einen wendelförmigen Luftschlauch. Bei weiterer Drehung öffnet sich die Verzahnung zur Druckseite, und die Luft wird durch das Weiterdrehen aus der Maschine gefördert.
Um eine weitgehend impulslose Verdichtung mit hohem Wirkungsgrad zu erreichen, muss die Luft bereits im Verdichter komprimiert werden, damit der Druck am Ende der Verdichtung dem Druck auf der Druckseite möglichst gleich ist. Dazu wird das Gas nicht sofort zur Druckseite freigegeben. Dem sich öffnenden Zahngang wird eine Wand entgegengestellt. Beim Weiterdrehen der Welle verkleinert sich das Volumen des Luftschlauchs, da er quasi gegen die Wand gedrückt wird, er wird verdichtet. Nun kann je nach verlangtem Druck dieser zusammengedrückte Luftschlauch früher oder später freigegeben werden. Der Kompressionsgrad wird also durch Größe und Anordnung der Auslassöffnung bestimmt.
Eine weitere Möglichkeit zum internen Verdichten der Luft ist die Veränderung der Steigung der Verzahnung, die in diesem Fall zur Druckseite hin abnimmt. Wenn der Luftschlauch zur Druckseite wandert, wird sein Volumen mit abnehmender Steigung reduziert.
Schraubenverdichter sind zunächst Kompressoren und dienen der kontinuierlichen Bereitstellung von Druckluft. Da bei der Kompession Wärme entsteht können sie auch im Hinblick auf diese Wärme genutzt werden. Schraubenverdichter werden in der Geothermie in Hochtemperatur-Wärmepumpen eingesetz. Beispiel ist ein wassereingespritzter Schraubenverdichter mit dem Temperaturen bis 200 ºC realisiert werden können. Das eingespritzte Wasser führt dabei die durch Kompression entstandene Wärme als Arbeitsmittel einer Nutzung als Prozesswärme zu.
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