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空壓機為什么需要分級壓縮？壓縮一次不行嗎？
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發布時間：
2022-12-02
很多人都知道壓縮機兩級適合高壓生產，一級適合大量產氣。有時候，需要壓縮兩倍以上。為什么需要分層壓縮？
當要求氣體的工作壓力較高時，單級壓縮不僅不經濟，有時甚至不可能，必須采用多級壓縮。多級壓縮是指氣體從吸入開始，經過多次增壓達到所需的工作壓力。
1、節約電能消耗
采用多級壓縮，通過在級間設置中冷器，使壓縮后的氣體在一級壓縮后以相同的壓力冷卻，從而降低溫度，然后進入下一級氣缸。降低溫度，增加密度，便于進一步壓縮，相比一次壓縮可以大大節省功耗。因此，在相同壓力下，多級壓縮的面積小于單級壓縮的面積。級數越多，耗電越多，越接近等溫壓縮。
注意:注射螺桿空壓機的空壓機非常接近恒溫過程。如果達到飽和后繼續壓縮冷卻，會有冷凝水。如果冷凝水與壓縮空氣一起進入油氣分離器，會乳化冷卻油，影響潤滑效果。隨著冷凝水的不斷增加，油位會不斷上升。冷卻油會隨壓縮空氣進入系統，污染壓縮空氣，給系統造成嚴重后果。
因此，為了防止冷凝水的產生，壓縮室內的溫度不能太低，而必須高于冷凝溫度。如果排氣壓力為11bar(A) 空壓機，冷凝溫度為68℃，當壓縮室內的溫度低于68℃時，會有冷凝水。因此，噴油螺桿空壓機的排氣溫度不能太低，即等溫壓縮在噴油螺桿機中的應用由于冷凝水的問題而受到限制。
2.提高卷利用率。
由于制造、安裝和操作的原因，氣缸內的余隙容積總是不可避免的，余隙容積不僅直接減少了氣缸的有效容積，而且殘留的高壓氣體必須膨脹到吸氣壓力后，氣缸才能開始吸入新鮮氣體，相當于進一步減少了氣缸的有效容積。
不難理解，壓力比越大，余隙容積中的殘余氣體膨脹越多，氣缸的有效容積就越小。極端情況下，即使余隙容積內的氣體在氣缸內完全膨脹后，壓力仍不低于吸氣壓力，這時吸氣和排氣不能繼續，氣缸的有效容積變為零。如果采用多級壓縮，每一級的壓縮比會很小，余隙容積中的殘余氣體會稍微膨脹達到吸氣壓力，自然會增加氣缸的有效容積，從而提高氣缸容積的利用率。
3.降低排氣溫度。
壓縮機的排氣溫度隨著壓縮比的增大而升高。壓縮比越高，排氣溫度越高，但過高的排氣溫度往往是不允許的。這是因為:在油潤滑壓縮機中，潤滑油的高溫會降低粘度，加劇磨損。溫度升得太高，容易在氣缸和氣門內形成積碳，加重磨損，有時甚至會爆炸。由于種種原因，排氣溫度受到很大限制，必須采用多級壓縮來降低排氣溫度。
注:分級壓縮可以降低螺桿空壓機的排氣溫度，同時可以使空壓機的熱力過程盡可能接近恒溫壓縮，達到節能效果，但不是。特別是對于排氣壓力在13bar以下的噴油螺桿空壓機來說，由于是在壓縮過程中注入低溫冷卻油，壓縮過程接近恒溫過程，所以不需要二次壓縮。如果在噴油冷卻的基礎上進行分級壓縮，結構復雜，制造成本增加，增加氣流阻力和附加功耗，得不償失。此外，如果溫度過低，壓縮過程中會形成冷凝水，導致系統狀態惡化，造成嚴重后果。
4.減少作用在活塞桿上的氣體力
在活塞壓縮機上，當壓縮比較高，采用單級壓縮時，氣缸直徑較大，使較高的氣體壓力作用在較大的活塞面積上，作用在活塞上的氣體力較大。如果采用多級壓縮，可以大大減小作用在活塞上的氣體力，因此有可能使機構更輕，提高機械效率。
當然，多級壓縮并不是級數越多越好。因為系列越多壓縮機的結構越復雜，體積、重量、成本就越多。氣道的增加、氣閥的壓力損失和管理等。，所以有時候階段越多，經濟性越低，運動部件越多，失敗幾率越高。隨著摩擦力的增加，機械效率也會降低。
總結:
影響壓縮機效率的主要因素是頭部內漏。多級壓縮可以降低每級的壓比，壓比較小時自然內漏會有所改善，因此多級壓縮有一定的節能效果。但是，如果機頭的加工精度高，可以有效地控制內部間隙，減少內部泄漏，也可以獲得顯著的節能效果。單級壓縮機 head的零件明顯比多級壓縮的少，機器的可靠性高很多。從可靠性來看，高精度制造的單機壓縮更符合用戶的利益。
建議:當機頭加工精度較低時，考慮通過多級壓縮提高機器能效。如果有高精度的加工條件，還是堅持單級壓縮，同時利用單級壓縮零件的數量來強化可靠性的賣點。畢竟用戶更注重可靠性。
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