成都空压机厂家空压机为何要两级压缩?压缩一次不行吗?

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压缩机的两级适用于高压生产,级适用于大型天然气生产。有时候,你需要压缩两次以上。当气体的工作压力要求很高时,单级压缩不仅不经济,有时甚至不可能。必须采用多级压缩。多级压缩是指气体从吸入开始,经过几次升压后达到所需的工作压力

。压缩过程是天然气通过空气过滤器进入级压缩,在压缩室内与少量润滑油混合,同时将混合气体压缩至级间压力。压缩气体进入冷却通道并与大量油雾接触,从而大大降低温度。冷却后的压缩气体进入第二级转子进行二次压缩,并被压缩至最终排气压力。最后,压缩机通过排气法兰排出,完成整个压缩过程。不同设计的原理相似,采用多级压缩。通过在级与级之间设置中间冷却器,压缩气体经过一级压缩后可以在恒压下冷却以降低温度,然后进入下一级气缸。温度降低,密度增加,因此易于进一步压缩,与一次性压缩相比,可大大节省功耗。因此,在相同压力下,多级压缩的工作面积小于单级压缩的工作面积。级数越多,节省的功率就越大,而且越接近等温压缩

注:喷油螺杆空压机的空压机非常接近恒温过程。如果在达到饱和状态后继续压缩和冷却,就会出现冷凝水沉淀。如果这些冷凝水与压缩空气一起进入油气分离器(油箱),会乳化冷却油,影响润滑效果。随着凝结水的不断增加,油位也会上升。最后,冷却油将与压缩空气一起进入系统,污染压缩空气,并对系统造成严重后果

因此,为了防止冷凝水的产生,压缩室内的温度不得太低,但必须高于冷凝温度。例如,对于排气压力为11bar(a)的空气压缩机,冷凝温度为68℃。当压缩室内的温度低于68℃时,冷凝液会析出。因此,喷油螺杆空气压缩机的排气温度不能太低,也就是说,由于制造、安装和运行的原因,冷凝水问题限制了等温压缩在喷油螺杆压缩机中的应用,气缸中的间隙体积总是不可避免的。间隙容积不仅直接降低了气瓶的有效容积,而且残余高压气体必须膨胀到吸入压力,气瓶才能开始吸入新鲜气体,这相当于进一步降低气瓶的有效容积

不难理解,如果压力比更大,残余高压气体间隙容积中的气体膨胀更剧烈,气缸的有效容积更小。在极端情况下,即使间隙容积中的气体在气缸中完全膨胀,压力仍不低于吸入压力。此时,不可能继续吸气和排气,气缸的有效容积变为零。如果采用多级压缩,每级压缩比很小,间隙容积中的残余气体可以通过轻微膨胀达到吸入压力,它可以自然地增加气缸的有效容积,提高气缸容积的利用率

降低排气温度

压缩机排气温度随压缩比的增加而升高。压缩比越高,排气温度越高,但通常不允许排气温度过高。这是因为:在油润滑压缩机中,润滑油温度会降低粘度,加剧磨损。当温度升高过高时,容易在气缸和阀门上形成积炭,加剧磨损,有时甚至爆炸。由于各种原因,排气温度受到很大限制,因此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式空气压缩机的排气温度,使空气压缩机的热过程尽可能接近恒温压缩,从而达到节能效果,但这不是绝对的。特别是对于排气压力小于13bar的喷油螺杆式空气压缩机,由于其在压缩过程中注入低温冷却油,压缩过程接近恒温过程,因此无需进行二次压缩。如果在燃油喷射冷却的基础上进行分级压缩,结构复杂,制造成本增加,气体的流动阻力和附加功耗增加,这是值得的损失。此外,如果温度过低,压缩过程中形成冷凝液,系统状态会恶化,导致严重后果

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减少作用在活塞杆上的气体作用力

,当压缩比较高且采用单级压缩时,气缸直径较大,气体最终压力较高,作用在较大的活塞面积上,且活塞中的气体较大。如果采用多级压缩,作用在活塞上的气体力可以大大减小,这可以使机构更轻,提高机械效率

当然,多级压缩并不是越多级越好。由于级数较多,压缩机结构趋于复杂,尺寸、重量和成本都会增加;随着气路的增加,气阀和管理的压力损失增加,因此,有时随着级数的增加,经济性降低,运动部件的数量增加,故障几率也会增加。由于摩擦的增加,机械效率也会降低#气缸##

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