分级压缩可以降低螺杆空气压缩机的排气温度

众所周知，压缩机二级适于生产高压，一级适于生产气体。有时候，还需要进行两次以上的压缩，为什么需要分级压缩呢？今天就整理给大家。

 

要求气体工作压力高时，采用单级压缩不仅不经济，有时还不能实现，必须采用多级压缩。多级压缩是从吸入气体开始，经过几次压力达到所需的工作压力。

 

1节省功率消耗
采用多级压缩，级间设置中间冷却器，将压缩的气体压缩一级后，先等压冷却降低温度，进入下一级气缸。与单次压缩相比，温度降低，密度增大，容易进一步压缩，可大大节省能源消耗。因此，在相同压力下多级压缩工作的面积比单级压缩少。级数越多，功耗越大，就越接近等温压缩。

 

注意：喷油螺杆空压机的空压机已经非常接近定温过程。达到饱和状态后继续压缩继续冷却，冷凝水析出。这些冷凝水与压缩空气一起进入油气分离器(油箱)内，使冷却油乳化，影响润滑效果。随着冷凝水的增加，油位也上升，最后冷却油与压缩空气一起进入系统，污染压缩空气，给系统带来严重后果。

 

因此，为了防止凝结水，压缩腔内的温度不能太低，必须大于凝结温度。对于排气压力为11bar(A)的压缩机，冷凝温度为68℃，压缩室内的温度低于68℃时冷凝水会析出。因此，喷油螺杆压缩机的排气温度必须低，即等温压缩的应用受到喷油螺杆机冷凝水问题的限制。

 

2提高容积利用率
由于制造、安装、运转三方面的原因，气缸内的间隙容积始终不可避免，但间隙容积不仅直接减少气缸的有效容积，而且其中残留的高压气体也不膨胀到进气压力，气缸就不能开始吸入新鲜气体，因此气缸的有效容积

 

压力比越大，间隙容积内的残留气体的膨胀越剧烈，气缸的有效容积越小，这是不能理解的。在极限下，即使富馀容积内的气体在气缸内完全膨胀，压力也不会低于进气压力。此时，无法继续进气、排气，气缸的有效容积为零。采用多级压缩，每级压缩比较小，富馀容积内的残留气体稍微膨胀，达到进气压力，当然可以增大气缸有效容积，提高气缸容积的利用率。

 

3降低排气温度
压缩机的排气温度随压缩比的增加而上升，压缩比越高排气温度越高，但是过高的排气温度往往不允许。这是由于：在油润滑压缩机中，润滑油温度会降低粘度，增加磨损，当温度升得太高时，容易在气缸和气门中形成碳，增加磨损，甚至爆炸。由于各种原因，排气温度有很大限制，因此有必要采用多级压缩降低排气温度。

 

注意：分级压缩可以降低螺杆空气压缩机的排气温度，也可以使空气压缩机的热工过程尽可能接近定向温度压缩，达到节能效率，但不是绝对的。特别是在排气压力13bar以下的喷油螺杆压缩机中，由于在压缩中喷射低温的冷却油，因此压缩过程已经接近恒温过程，不需要进行二级压缩。在这样的喷油冷却的基础上，进行分级压缩，结构复杂，制造成本上升，气体的流动阻力和多馀的消耗电力增加，不能进行一点补偿。此外，如果温度过低，在压缩过程中凝结水的形成会导致系统状态的恶化，造成严重后果。

 

4降低作用在活塞杆上的气体力
在活塞压缩机中，压缩比较高，采用单级压缩，气缸缸径大，高气体的终压作用于大的活塞面积，活塞上的气体变大。采用多级压缩，作用于活塞的气力大幅度降低，机构变轻，机械效率有可能提高。

 

当然，多级压缩也不是级数越多越好。级数越多，压缩机的结构越复杂，尺寸、重量、成本增加，气体通道增加，阀门和管理的压力损失增加等，级数越多，经济性越低，级数越多，运动部件增加，故障的机会也会增加。由于摩擦增加，机器的效率也会下降。

 

影响压缩机效率的主要是机头内漏，多级压缩可减小一级压力比，压力比小可改善自然内漏，因此多级压缩具有一定的节能效果。但如果加工精度高，可以有效控制内部间隙，减少内部泄漏，也可以达到显著的节能效果。单级压气机缸盖部件明显少于多级压缩，机械可靠性高。从可靠性的角度看，高精度制造的单机压缩，更符合用户利益。建议：在加工精度低的情况下，考虑通过多级压缩提高机器能效。有高精度的加工条件，坚持单压缩，同时利用单压缩零件数量加强可靠性的卖点。毕竟，用户更注重可靠性。