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空压机为什么需要分级压缩？压缩一次不行吗？
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发布时间：
2022-12-02
很多人都知道压缩机两级适合高压生产，一级适合大量产气。有时候，需要压缩两倍以上。为什么需要分层压缩？
当要求气体的工作压力较高时，单级压缩不仅不经济，有时甚至不可能，须采用多级压缩。多级压缩是指气体从吸入开始，经过多次增压达到所需的工作压力。
1、节约电能消耗
采用多级压缩，通过在级间设置中冷器，使压缩后的气体在一级压缩后以相同的压力冷却，从而降低温度，然后进入下一级气缸。降低温度，增加密度，便于进一步压缩，相比一次压缩可以大大节省功耗。因此，在相同压力下，多级压缩的面积小于单级压缩的面积。级数越多，耗电越多，越接近等温压缩。
注意:螺杆空压机的空压机非常接近恒温过程。如果达到饱和后继续压缩冷却，会有冷凝水。如果冷凝水与压缩空气一起进入油气分离器，会乳化冷却油，影响润滑效果。随着冷凝水的不断增加，油位会不断上升。冷却油会随压缩空气进入系统，污染压缩空气，给系统造成严重后果。
因此，为了防止冷凝水的产生，压缩室内的温度不能太低，而必须高于冷凝温度。如果排气压力为11bar(A) 空压机，冷凝温度为68℃，当压缩室内的温度低于68℃时，会有冷凝水。因此，喷油螺杆空压机的排气温度不能太低，即等温压缩在喷油螺杆机中的应用由于冷凝水的问题而受到限制。
2.提高利用率。
由于制造、安装和操作的原因，气缸内的余隙容积总是不可避免的，余隙容积不仅直接减少了气缸的有效容积，而且残留的高压气体必须膨胀到吸气压力后，气缸才能开始吸入新鲜气体，相当于进一步减少了气缸的有效容积。
不难理解，压力比越大，余隙容积中的残余气体膨胀越多，气缸的有效容积越小。极端情况下，即使余隙容积内的气体在气缸内完全膨胀后，压力仍不低于吸气压力，这时吸气和排气不能继续，气缸的有效容积变为零。如果采用多级压缩，每一级的压缩比会很小，余隙容积中的残余气体会稍微膨胀达到吸气压力，自然会增加气缸的有效容积，从而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着压缩比的增大而升高。压缩比越高，排气温度越高，但过高的排气温度往往是不允许的。这是因为:在油润滑压缩机中，润滑油的高温会降低粘度，加剧磨损。温度升得太高，容易在气缸和气门内形成积碳，加重磨损，有时甚至会爆炸。由于种种原因，排气温度受到很大限制，必须采用多级压缩来降低排气温度。
注:分级压缩可以降低螺杆空压机的排气温度，同时可以使空压机的热力过程尽可能接近恒温压缩，达到节能效果，但不是。特别是对于排气压力在13bar以下的喷油螺杆空压机来说，由于是在压缩过程中注入低温冷却油，压缩过程接近恒温过程，所以不需要二次压缩。如果在喷油冷却的基础上进行分级压缩，结构复杂，制造成本增加，增加气流阻力和附加功耗，得不偿失。此外，如果温度过低，压缩过程中会形成冷凝水，导致系统状态恶化，造成严重后果。
4.减少作用在活塞杆上的气体力
在活塞压缩机上，当压缩比较高，采用单级压缩时，气缸直径较大，使较高的气体压力作用在较大的活塞面积上，作用在活塞上的气体力较大。如果采用多级压缩，可以大大减小作用在活塞上的气体力，因此有可能使机构更轻，提高机械效率。
当然，多级压缩并不是级数越多越好。因为系列越多压缩机的结构越复杂，体积、重量、成本越多。气道的增加、气阀的压力损失和管理等。，所以有时候阶段越多，经济性越低，运动部件越多，失败几率越高。随着摩擦力的增加，机械效率也会降低。
总结:
影响压缩机效率的主要因素是头部内漏。多级压缩可以降低每级的压比，压比较小时自然内漏会有所改善，因此多级压缩有一定的节能效果。但是，如果机头的加工精度高，可以有效地控制内部间隙，减少内部泄漏，也可以获得显著的节能效果。单级压缩机 head的零件明显比多级压缩的少，机器的可靠性高很多。从可靠性来看，高精度制造的单机压缩更符合用户的利益。
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