压缩技术的基石：旋转滑片式压缩机

滑片式压缩机（也称旋转叶片式压缩机）是继往复式压缩机之后最古老的压缩机类型之一。已知最早对滑片式泵的描述出自意大利工程师阿戈斯蒂诺·拉梅利 (Agostino Ramelli) 于 1588 年撰写的一本书。

旋转叶片泵于1874年6月16日由加拿大新不伦瑞克省萨克维尔的工程师查尔斯·C·巴恩斯获得专利，他通常被认为是现代旋转叶片泵设计的发明者。自20世纪初以来，旋转叶片压缩机和泵就一直在生产，许多公司都曾大量生产过此类产品。

旋转滑片式压缩机是一种连续流容积式压缩机。流体（气体或液体）从入口进入相邻叶片之间的空间（1），并被困于其中。随着旋转的进行，叶片受到径向向内挤压，相邻叶片之间的空间逐渐减小，导致流体被压缩（2），最终以更高的压力排出。两个或多个叶片在排气口和入口之间的区域起到密封作用（3）。

旋转叶片式压缩机利用离心运动压缩空气或其他气体。圆柱形转子偏心安装在固定的壳体内，其在排气口处最靠近壳体内壁，在进气口处最远离壳体内壁。

壳体具有较大的进气口和相对较小的排气口。偏心转子上有多个径向槽，每个槽内都装有叶片或导叶，叶片由弹簧加载。叶片由钢或合成纤维材料制成。弹簧和离心力将叶片的外端压向壳体孔，以确保相邻叶片之间的气体泄漏最小。

根据应用的不同，这些机器可以是润滑式的，也可以是非润滑式的。如果压缩机采用油润滑，叶片和机壳之间会有一层薄薄的油膜，这也有助于防止运行过程中气体从叶片尖端泄漏。

相邻叶片之间的空间形成一个凹槽。当偏心转子在圆柱形壳体内旋转时，每个叶片都会向转子上的径向槽内移动。随着叶片从入口旋转到出口，相邻叶片之间的凹槽体积逐渐减小。

体积减小会增加滞留气体的压力。叶片强度和叶片尖端的泄漏率限制了叶片两侧的压差。因此，高压比压缩机需要更多的叶片。典型的单级旋转叶片式压缩机的压比为5:1，一些高压型号的压比高达7:1或8:1。叶片数量越多，转子周围相邻空间之间的压差就越小。

转子有多个径向槽，每个槽都配有一个叶片或导叶，该叶片或导叶由弹簧加载。

高压比应用可能需要多达 20 或 30 个叶片。大多数旋转叶片式压缩机的压力限制在 150 psig (10.3 bar) 或以下。虽然它们重量轻、用途广泛，但与往复式压缩机相比，效率较低。旋转滑片技术已应用于空气和气体压缩、真空服务、液体泵送和散装固体输送。

布莱克默公司是最早开发滑片式机械的公司之一。在20世纪初之前，人们普遍认为旋转泵是一种“齿轮泵”，它主要由两个啮合的齿轮组成，齿轮将液体截留在齿轮齿和泵壳之间，形成微小的密封腔，在旋转过程中输送流体，并将液体从另一侧排出。

但在1899年，RM·布莱克默设计了一种叶片泵，这与齿轮泵的原理截然不同。齿轮泵的流量会随着齿轮齿的磨损而逐渐下降，而叶片泵的流量损失几乎可以忽略不计。当叶片尖端磨损时，它们会进一步向转子槽外移动，从而实现自我调节并维持原有的流量。布莱克默发明这种巧妙的泵可谓恰逢其时。

汽车的出现使美国对汽油和石油的需求空前高涨。石油工业蓬勃发展，这家年轻的公司也做好了随之扩张的准备。布莱克默公司研发的叶片泵衍生出了数百种不同的泵型号。布莱克默公司成立于密歇根州佩托斯基，并于1925年迁至现址——密歇根州大急流城。

旋转滑片式压缩机有一个圆柱形转子，该转子偏心放置在一个固定的外壳内。

1908年，卡尔·维蒂希在德国获得了一项多叶片滑片式压缩机的专利。五年内，他便以“维蒂希系统”（System Wittig）的名义将其授权给其他厂商。维蒂希旋转叶片式压缩机和真空泵被广泛应用于各种领域，如今，作为加德纳丹佛公司（Gardner Denver）的一部分，它们在干散货、液体和气体输送以及真空服务领域占据着重要地位。

1930年，位于威斯康星州密尔沃基的艾利斯-查尔默斯公司是最早将旋转叶片技术应用于压缩机领域的公司之一。其Ro-Flo旋转叶片压缩机最初是作为工厂空气压缩机开发的，但后来逐渐应用于压缩湿气和酸性气体。

在随后的几年里，Allis-Chalmers 的产品几经易手，但 Ro-Flo 产品得以幸存，Ro-Flo 压缩机公司于 2007 年成为一家独立公司。Ro-Flo 压缩机发展成为业内一些容量更高的机器，单级运行压力可达 200 psig，压力比高达 7:1。

詹姆斯·W·富勒三世于1926年在宾夕法尼亚州利哈伊谷创立了一家公司。公司最初是一家铸造厂，他很快便开始为水泥及其他行业设计专用产品和工艺。为了帮助客户装卸物料，他于1931年获得了法国多叶片旋转式压缩机的设计专利权。

他研发的这项技术可应用于真空泵和压缩机。与往复式压缩机相比，这种新型叶片设计结构紧凑，振动极小，且无脉动。自 1990 年以来，富勒压缩机一直是 FLSmidth 的产品。

旋片式压缩机和泵已应用于数百种不同的领域。除了提供压缩空气外，旋片式压缩机还用于输送散装固体和液体。它们广泛应用于石油和天然气行业、工业气体生产、蒸汽回收和真空服务等领域。

它们也常用于车辆的发动机增压、空调和动力转向压缩机以及自动变速器泵。它们的设计几乎可以处理任何可以想象到的气体，包括酸性气体、氢气和重质碳氢化合物。

由于它们能够处理两相流，因此也被用于压缩接近露点且含有液体的气流。