Moitas persoas saben que as dúas etapas do compresor son adecuadas para a produción de alta presión, e a primeira etapa é adecuada para a produción de gas grande. Ás veces, é necesario realizar máis de dúas compresións. Por que necesitas compresión graduada?
Cando se require que a presión de traballo do gas sexa alta, o uso da compresión dunha etapa non só é antieconómico, senón que ás veces mesmo é imposible, e debe utilizarse a compresión de varias etapas. A compresión en varias etapas consiste en iniciar o gas desde a inhalación e despois de varios impulsos para alcanzar a presión de traballo necesaria.

1. Aforrar consumo de enerxía

Coa compresión de varias etapas, pódese dispor un refrixerador entre as etapas, de xeito que o gas comprimido se somete a un arrefriamento isobárico despois da compresión dunha etapa para reducir a temperatura e, a continuación, entra no cilindro da seguinte etapa. A temperatura redúcese e a densidade aumenta, polo que é fácil de comprimir aínda máis, o que pode aforrar moito o consumo de enerxía en comparación coa compresión única. Polo tanto, baixo a mesma presión, a área de traballo da compresión multietapa é menor que a da compresión dunha soa etapa. Canto maior sexa o número de etapas, máis consumo de enerxía e máis preto está a compresión isotérmica.
Nota: o compresor de aire do compresor de aire de parafuso inxectado con aceite está moi preto do proceso de temperatura constante. Se continúa comprimindo e segue arrefriando despois de alcanzar o estado saturado, precipitarase auga condensada. Se a auga condensada entra no separador aceite-aire (tanque de aceite) xunto co aire comprimido, emulsionará o aceite de refrixeración e afectará o efecto de lubricación. Co aumento continuo da auga condensada, o nivel de aceite seguirá subindo, e finalmente o aceite de refrixeración entrará no sistema xunto co aire comprimido, contaminando o aire comprimido e provocando graves consecuencias no sistema.
Polo tanto, para evitar a xeración de auga condensada, a temperatura na cámara de compresión non pode ser demasiado baixa e debe ser superior á temperatura de condensación. Por exemplo, un compresor de aire cunha presión de escape de 11 bar (A) ten unha temperatura de condensación de 68 °C. Cando a temperatura na cámara de compresión é inferior a 68 °C, precipitarase auga condensada. Polo tanto, a temperatura de escape do compresor de aire de parafuso inxectado con aceite non pode ser demasiado baixa, é dicir, a aplicación de compresión isotérmica no compresor de aire de parafuso inxectado con aceite está limitada debido ao problema da auga condensada.

2. Mellorar a utilización do volume

Debido a tres razóns de fabricación, instalación e funcionamento, o volume de holgura no cilindro sempre é inevitable, e o volume de holgura non só reduce directamente o volume efectivo do cilindro, senón que tamén o gas de alta presión residual debe expandirse á presión de succión. , o cilindro pode comezar a inhalar gas fresco, o que equivale a reducir aínda máis o volume efectivo do cilindro.
Non é difícil entender que se a relación de presión é maior, o gas residual no volume de separación expandirase máis rapidamente e o volume efectivo do cilindro será menor. En casos extremos, mesmo despois de que o gas no volume de separación estea totalmente expandido no cilindro, a presión aínda non é inferior á presión de succión. Neste momento, a succión e o escape non se poden continuar e o volume efectivo do cilindro pasa a ser cero. Se se usa compresión en varias etapas, a relación de compresión de cada etapa é moi pequena e o gas residual no volume de separación se expande lixeiramente para alcanzar a presión de succión, o que naturalmente aumenta o volume efectivo do cilindro, mellorando así a taxa de utilización do cilindro. o volume do cilindro.

3. Baixa a temperatura de escape

A temperatura dos gases de escape do compresor aumenta co aumento da relación de compresión. Canto maior sexa a relación de compresión, maior será a temperatura dos gases de escape, pero moitas veces non se permite a temperatura excesivamente alta dos gases de escape. Isto débese a que: nun compresor lubricado con aceite, a temperatura do aceite lubricante reducirá a viscosidade e agravará o desgaste. Cando a temperatura sobe demasiado, é fácil formar depósitos de carbono no cilindro e na válvula, agravar o desgaste e incluso explotar. Por varias razóns, a temperatura de escape é moi limitada, polo que debe usarse a compresión en varias etapas para reducir a temperatura de escape.
Nota: a compresión por etapas pode reducir a temperatura de escape do compresor de aire de parafuso e, ao mesmo tempo, tamén pode facer que o proceso térmico do compresor de aire sexa o máis próximo posible á compresión de temperatura constante para lograr o efecto de aforro de enerxía, pero non é absoluta. Especialmente para compresores de aire de parafuso con inxección de aceite cunha presión de escape de 13 bar ou menos, debido ao aceite de refrixeración a baixa temperatura inxectado durante o proceso de compresión, o proceso de compresión xa está preto do proceso de temperatura constante e non hai necesidade de compresión secundaria. Se a compresión por etapas se realiza a partir deste arrefriamento por inxección de aceite, a estrutura complícase, o custo de fabricación aumenta e tamén se aumenta a resistencia ao fluxo do gas e o consumo de enerxía extra, o que supón unha pequena perda. . Ademais, se a temperatura é demasiado baixa, a formación de auga condensada durante o proceso de compresión provocará un deterioro do estado do sistema, o que provocará graves consecuencias.

4. Reducir a forza do gas que actúa sobre o vástago

No compresor de pistón, cando a relación de compresión é alta e se usa compresión dunha soa etapa, o diámetro do cilindro é maior e unha maior presión de gas final actúa sobre a área máis grande do pistón e o gas no pistón é maior. Se se adopta a compresión en varias etapas, a forza do gas que actúa sobre o pistón pódese reducir moito, polo que é posible facer que o mecanismo sexa lixeiro e mellorar a eficiencia mecánica.
Por suposto, a compresión en varias etapas non é canto máis mellor. Porque canto maior sexa o número de etapas, máis complexa é a estrutura do compresor, o aumento de tamaño, peso e custo; o aumento do paso de gas, o aumento da perda de presión da válvula de gas e da xestión, etc., polo que ás veces canto maior sexa o número de etapas, menor será a economía, maior será o número de etapas. Con máis pezas móbiles, tamén aumentará a posibilidade de falla. A eficiencia mecánica tamén se verá reducida debido ao aumento da fricción.