Число технических процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и транспорте, требующих сжатого или разреженного воздуха, или других газов либо паров, постоянно возрастает. Часто даже в крупных производствах требуется газ в сравнительно небольших количествах, что исключает возможность применения центробежных компрессоров. При сжатии газов малых и средних объемов в компрессорах с возвратно-поступательным движением поршня достигаются удовлетворительные значения удельного расхода энергии, но вес машин получается очень большим. Если давление нагнетания не очень велико, значительно целесообразнее при небольшой и средней производительности применять ротационные компрессоры. Согласно принятой в работе классификации, это объемные компрессоры с одним или двумя, иногда тремя роторами, вращающимися вокруг осей, параллельных оси цилиндра. Если машиной отсасывается газ с давления ниже атмосферного, а давление нагнетания примерно равно атмосферному, то такие машины называются вакуум-насосами.
Меньший по сравнению с поршневыми машинами вес ротационных компрессоров объясняется тем, что окружная скорость роторов ротационных компрессоров в 3–20 раз превышает среднюю скорость поршня компрессора с возвратно-поступательным движением поршня.
Небольшой вес и широкая унификация узлов и деталей обеспечивают относительно низкую стоимость большинства ротационных компрессоров. Ротационные компрессоры, как правило, работают при высоких скоростях вращения и имеют непосредственный привод от быстроходного и, следовательно, более дешевого двигателя. При непосредственном соединении с приводом расходы на редуктор отпадают.
При работе ротационного компрессора на фундамент не передаются какие-либо значительные силы, поэтому эти комирессоры можно устанавливать и на межэтажных перекрытиях зданий. Если вращающиеся детали компрессора хорошо уравновешены, то требуется очень небольшой фундамент.
Высокие скорости, обычные для ротационных компрессоров, позволяют конструировать машины небольших размеров, но при работе на таких скоростях возникает шум высокой тональности, более неприятный, чем шум поршневого компрессора. За исключением винтовых, все ротационные компрессоры имеют худшие энергетические показатели и регулируются в более узких пределах, чем поршневые машины.
Преимуществами, вследствие которых проектировщики компрессорных станций вес чаще выбирают ротационные компрессоры, являются небольшая площадь и малый объем помещения, необходимого для размещения компрессора, так как размеры компрессора невелики. Небольшой вес ротационных компрессоров и их приводов позволяет осуществлять их монтаж или вообще без крана, млн требуется кран малой грузоподъемности, не требующий специальных подкрановых путей, что снижает капитальные затраты на строительство компрессорных станций и монтаж агрегата.
Для приводов ротационных компрессоров достаточно иметь двигатели с небольшим пусковым моментом, гак как при пуске требуется преодолеть инерцию небольших масс.
Большинство ротационных компрессоров нагнетает газ непрерывно, у них не возникает пульсации газа в трубопроводах. Ресиверы, как правило, устанавливают при колебаниях отбора газа или из-за требований системы регулирования.
У ротационных компрессоров подшипники, как правило, имеют почти не меняющуюся, хотя и значительную, нагрузку. Поэтому в этих машинах чаще, чем в компрессорах других типов, применяются подшипники качения. При больших нагрузках в большинстве случаев применяются роликовые подшипники.
При производстве ротационных компрессоров требуется высокая точность изготовления деталей и тщательный монтаж. Наиболее тщательного монтажа требуют уплотнения. Преимуществом ротационных компрессоров является простота их обслуживания и ремонта.
Ротационные компрессоры всех типов могут, при соответствующей конструкции машин, нагнетать газ без примесей масла.
Если степень сжатия или разрежение в одной ступени ротационного компрессора или вакуум-насоса являются недостаточными, то устанавливаются последовательно две или даже три машины и каждая может быть использована самостоятельно.