Mulți oameni știu că cele două trepte ale compresorului sunt potrivite pentru producția de înaltă presiune, iar prima etapă este potrivită pentru producția mare de gaz. Uneori, este necesar să se efectueze mai mult de două compresii. De ce ai nevoie de compresie gradată?
Atunci când presiunea de lucru a gazului trebuie să fie ridicată, utilizarea compresiei într-o singură etapă nu este doar neeconomică, ci uneori chiar imposibilă și trebuie utilizată compresia în mai multe etape. Compresia în mai multe etape este să pornească gazul de la inhalare și, după mai multe impulsuri, să se ajungă la presiunea de lucru necesară.

1. Economisiți consumul de energie

Cu compresia în mai multe etape, un răcitor poate fi aranjat între etape, astfel încât gazul comprimat este supus răcirii izobare după o comprimare într-o etapă pentru a reduce temperatura și apoi intră în cilindrul de etapă următoare. Temperatura este scăzută și densitatea este crescută, astfel încât să fie ușor de comprimat în continuare, ceea ce poate economisi mult consumul de energie în comparație cu compresia unică. Prin urmare, sub aceeași presiune, aria de lucru a compresiei în mai multe etape este mai mică decât cea a compresiei într-o singură etapă. Cu cât numărul de trepte este mai mare, cu atât este mai mare consumul de energie și este mai aproape de compresia izotermă.
Notă: Compresorul de aer al compresorului de aer cu șurub cu injectare de ulei este foarte aproape de procesul de temperatură constantă. Dacă continuați să comprimați și să continuați să vă răciți după ce ați ajuns la starea saturată, va fi precipitată apa condensată. Dacă apa condensată intră în separatorul ulei-aer (rezervor de ulei) împreună cu aerul comprimat, va emulsiona uleiul de răcire și va afecta efectul de lubrifiere. Odată cu creșterea continuă a apei condensate, nivelul uleiului va continua să crească, iar în final uleiul de răcire va intra în sistem împreună cu aerul comprimat, poluând aerul comprimat și provocând consecințe grave sistemului.
Prin urmare, pentru a preveni generarea de apă condensată, temperatura din camera de compresie nu poate fi prea scăzută și trebuie să fie mai mare decât temperatura de condensare. De exemplu, un compresor de aer cu o presiune de evacuare de 11 bar (A) are o temperatură de condensare de 68 °C. Când temperatura din camera de compresie este mai mică de 68 °C, va fi precipitată apa condensată. Prin urmare, temperatura de evacuare a compresorului de aer cu șurub injectat cu ulei nu poate fi prea scăzută, adică aplicarea compresiei izoterme în compresorul de aer cu șurub injectat cu ulei este limitată din cauza problemei apei condensate.

2. Îmbunătățiți utilizarea volumului

Datorită a trei motive de fabricație, instalare și funcționare, volumul liber din cilindru este întotdeauna inevitabil, iar volumul liber nu numai că reduce direct volumul efectiv al cilindrului, dar și gazul rezidual de înaltă presiune trebuie extins la presiunea de aspirație. , cilindrul poate începe să inhaleze gaz proaspăt, ceea ce echivalează cu reducerea suplimentară a volumului efectiv al cilindrului.
Nu este greu de înțeles că, dacă raportul de presiune este mai mare, gazul rezidual din volumul liber se va extinde mai rapid, iar volumul efectiv al cilindrului va fi mai mic. În cazuri extreme, chiar și după ce gazul din volumul liber este complet extins în cilindru, presiunea nu este încă mai mică decât presiunea de aspirație. În acest moment, aspirația și evacuarea nu pot fi continuate, iar volumul efectiv al cilindrului devine zero. Dacă se utilizează compresia în mai multe etape, raportul de compresie al fiecărei trepte este foarte mic, iar gazul rezidual din volumul liber se extinde ușor pentru a atinge presiunea de aspirație, ceea ce crește în mod natural volumul efectiv al cilindrului, îmbunătățind astfel rata de utilizare a volumul cilindrului.

3. Scădeți temperatura de evacuare

Temperatura gazelor de eșapament ale compresorului crește odată cu creșterea raportului de compresie. Cu cât raportul de compresie este mai mare, cu atât temperatura gazelor de eșapament este mai mare, dar temperatura excesiv de ridicată a gazelor de eșapament nu este adesea permisă. Acest lucru se datorează faptului că: într-un compresor lubrifiat cu ulei, temperatura uleiului de lubrifiere va reduce vâscozitatea și va agrava uzura. Când temperatura crește prea mult, este ușor să se formeze depuneri de carbon în cilindru și pe supapă, să agraveze uzura și chiar să explodeze. Din diverse motive, temperatura de evacuare este foarte limitată, astfel încât compresia în mai multe etape trebuie utilizată pentru a reduce temperatura de evacuare.
Notă: compresia în etape poate reduce temperatura de evacuare a compresorului de aer cu șurub și, în același timp, poate face ca procesul termic al compresorului de aer să fie cât mai aproape posibil de compresia la temperatură constantă pentru a obține efectul de economisire a energiei, dar nu este absolut. În special pentru compresoarele de aer cu șurub cu injectare de ulei cu o presiune de evacuare de 13 bar sau mai puțin, din cauza uleiului de răcire la temperatură joasă injectat în timpul procesului de compresie, procesul de compresie este deja aproape de procesul de temperatură constantă și nu este nevoie de compresie secundară. Dacă compresia în etape este efectuată pe baza acestei răciri cu injecție de ulei, structura este complicată, costul de producție crește, iar rezistența la curgere a gazului și consumul de energie suplimentară sunt, de asemenea, crescute, ceea ce este o mică pierdere. . În plus, dacă temperatura este prea scăzută, formarea de apă condensată în timpul procesului de compresie va duce la deteriorarea stării sistemului, având consecințe grave.

4. Reduceți forța de gaz care acționează asupra tijei pistonului

La compresorul cu piston, atunci când raportul de compresie este mare și se utilizează compresia într-o singură etapă, diametrul cilindrului este mai mare și o presiune finală mai mare a gazului acționează asupra suprafeței mai mari a pistonului, iar gazul de pe piston este mai mare. Dacă se adoptă compresia în mai multe etape, forța gazului care acționează asupra pistonului poate fi redusă foarte mult, astfel încât este posibil ca mecanismul să fie ușor și să îmbunătățească eficiența mecanică.
Desigur, compresia în mai multe etape nu este cu atât mai mult, cu atât mai bine. Pentru că cu cât numărul de trepte este mai mare, cu atât structura compresorului este mai complexă, crește dimensiunea, greutatea și costul; creșterea trecerii gazului, creșterea pierderii de presiune a supapei de gaz și a managementului etc., deci uneori cu cât numărul de trepte este mai mare, cu atât economia este mai mică, cu atât este mai mare numărul de trepte. Cu mai multe piese în mișcare, șansa de defecțiune va crește și ea. Eficiența mecanică va fi, de asemenea, redusă datorită frecării crescute.