Molta gent sap que les dues etapes del compressor són adequades per a la producció d'alta pressió, i la primera etapa és adequada per a una gran producció de gas. De vegades, cal fer més de dues compressions. Per què necessiteu una compressió graduada?
Quan es requereix que la pressió de treball del gas sigui alta, l'ús de la compressió d'una sola etapa no només és poc econòmic, sinó que de vegades fins i tot impossible, i s'ha d'utilitzar la compressió de diverses etapes. La compressió multietapa consisteix a iniciar el gas des de la inhalació i després de diversos impulsos per assolir la pressió de treball necessària.

1. Estalvieu el consum d'energia

Amb la compressió multietapa, es pot disposar un refrigerador entre etapes, de manera que el gas comprimit es sotmet a un refredament isobàric després de la compressió d'una etapa per reduir la temperatura i, a continuació, entra al cilindre de la següent etapa. La temperatura es redueix i la densitat augmenta, de manera que és fàcil de comprimir encara més, cosa que pot estalviar molt el consum d'energia en comparació amb la compressió única. Per tant, sota la mateixa pressió, l'àrea de treball de compressió multietapa és menor que la de compressió d'una sola etapa. Com més nombre d'etapes, més consum d'energia i més a prop està de la compressió isotèrmica.
Nota: el compressor d'aire del compressor d'aire de cargol injectat amb oli està molt a prop del procés de temperatura constant. Si es continua comprimint i es continua refredant després d'arribar a l'estat saturat, es precipitarà aigua condensada. Si l'aigua condensada entra al separador d'oli-aire (dipòsit d'oli) juntament amb l'aire comprimit, emulsionarà l'oli de refrigeració i afectarà l'efecte de lubricació. Amb l'augment continu de l'aigua condensada, el nivell d'oli continuarà augmentant, i finalment l'oli de refrigeració entrarà al sistema juntament amb l'aire comprimit, contaminant l'aire comprimit i provocant greus conseqüències al sistema.
Per tant, per evitar la generació d'aigua condensada, la temperatura a la cambra de compressió no pot ser massa baixa i ha de ser superior a la temperatura de condensació. Per exemple, un compressor d'aire amb una pressió d'escapament d'11 bar (A) té una temperatura de condensació de 68 °C. Quan la temperatura a la cambra de compressió és inferior a 68 °C, es precipitarà aigua condensada. Per tant, la temperatura d'escapament del compressor d'aire de cargol injectat amb oli no pot ser massa baixa, és a dir, l'aplicació de compressió isotèrmica al compressor d'aire de cargol injectat amb oli està limitada a causa del problema de l'aigua condensada.

2. Millorar la utilització del volum

A causa de tres motius de fabricació, instal·lació i funcionament, el volum d'espai lliure al cilindre és sempre inevitable, i el volum d'espai lliure no només redueix directament el volum efectiu del cilindre, sinó que també s'ha d'ampliar el gas d'alta pressió residual a la pressió d'aspiració. , el cilindre pot començar a inhalar gas fresc, la qual cosa equival a reduir encara més el volum efectiu del cilindre.
No és difícil entendre que si la relació de pressió és més gran, el gas residual del volum d'espai lliure s'expandirà més ràpidament i el volum efectiu del cilindre serà més petit. En casos extrems, fins i tot després que el gas del volum lliure s'hagi expandit completament al cilindre, la pressió encara no és inferior a la pressió d'aspiració. En aquest moment, la succió i l'escapament no es poden continuar i el volum efectiu del cilindre esdevé zero. Si s'utilitza compressió multietapa, la relació de compressió de cada etapa és molt petita i el gas residual del volum d'eliminació s'expandeix lleugerament per assolir la pressió d'aspiració, la qual cosa augmenta naturalment el volum efectiu del cilindre, millorant així la taxa d'utilització de el volum del cilindre.

3. Baixeu la temperatura d'escapament

La temperatura dels gasos d'escapament del compressor augmenta amb l'augment de la relació de compressió. Com més gran sigui la relació de compressió, més alta serà la temperatura dels gasos d'escapament, però sovint no es permet la temperatura excessivament alta dels gasos d'escapament. Això és degut a que: en un compressor lubricat amb oli, la temperatura de l'oli lubricant reduirà la viscositat i agreujarà el desgast. Quan la temperatura augmenta massa, és fàcil formar dipòsits de carboni al cilindre i a la vàlvula, agreujar el desgast i fins i tot explotar. Per diverses raons, la temperatura d'escapament és molt limitada, de manera que s'ha d'utilitzar la compressió en diverses etapes per reduir la temperatura d'escapament.
Nota: La compressió per etapes pot reduir la temperatura d'escapament del compressor d'aire de cargol i, al mateix temps, també pot fer que el procés tèrmic del compressor d'aire sigui el més proper possible a la compressió de temperatura constant per aconseguir l'efecte d'estalvi d'energia, però no és absolut. Especialment per als compressors d'aire de cargol injectats amb oli amb una pressió d'escapament de 13 bar o menys, a causa de l'oli de refrigeració a baixa temperatura injectat durant el procés de compressió, el procés de compressió ja està a prop del procés de temperatura constant i no cal compressió secundària. Si la compressió per etapes es realitza a partir d'aquest refredament per injecció d'oli, l'estructura és complicada, s'augmenta el cost de fabricació i també s'augmenta la resistència al flux del gas i el consum d'energia addicional, cosa que suposa una mica de pèrdua. . A més, si la temperatura és massa baixa, la formació d'aigua condensada durant el procés de compressió comportarà un deteriorament de l'estat del sistema, amb conseqüències greus.

4. Reduir la força del gas que actua sobre la tija del pistó

Al compressor del pistó, quan la relació de compressió és alta i s'utilitza compressió d'una sola etapa, el diàmetre del cilindre és més gran i una pressió final de gas més alta actua sobre l'àrea més gran del pistó i el gas del pistó és més gran. Si s'adopta la compressió multietapa, la força del gas que actua sobre el pistó es pot reduir molt, de manera que és possible fer que el mecanisme sigui lleuger i millorar l'eficiència mecànica.
Per descomptat, la compressió multietapa no és com més millor. Perquè com més nombre d'etapes, més complexa és l'estructura del compressor, l'augment de mida, pes i cost; l'augment del pas de gas, l'augment de la pèrdua de pressió de la vàlvula de gas i la gestió, etc., de manera que, de vegades, com més és el nombre d'etapes, menor és l'economia, més és el nombre d'etapes. Amb més peces mòbils, també augmentarà la possibilitat de fallar. L'eficiència mecànica també es reduirà a causa de l'augment de la fricció.