Mnoho lidí ví, že dva stupně kompresoru jsou vhodné pro výrobu vysokého tlaku a první stupeň je vhodný pro velkou produkci plynu. Někdy je nutné provést více než dvě komprese. Proč potřebujete stupňovitou kompresi?
Při požadavku na vysoký pracovní tlak plynu je použití jednostupňové komprese nejen neekonomické, ale někdy i nemožné a je nutné použít vícestupňovou kompresi. Vícestupňová komprese má nastartovat plyn od inhalace a po několika zvýšeních dosáhnout požadovaného pracovního tlaku.

1. Ušetřete spotřebu energie

U vícestupňové komprese může být mezi stupně uspořádán chladič, takže stlačený plyn je po jednom stupni komprese podroben izobarickému ochlazení, aby se snížila teplota, a poté vstupuje do válce dalšího stupně. Teplota se sníží a hustota se zvýší, takže jej lze snadno dále komprimovat, což může výrazně ušetřit spotřebu energie ve srovnání s jednorázovou kompresí. Proto je při stejném tlaku pracovní plocha vícestupňové komprese menší než pracovní plocha jednostupňové komprese. Čím více stupňů, tím větší spotřeba energie a tím blíže k izotermické kompresi.
Poznámka: Vzduchový kompresor šroubového vzduchového kompresoru se vstřikováním oleje je velmi blízko procesu konstantní teploty. Budete-li pokračovat ve stlačování a pokračovat v ochlazování po dosažení nasyceného stavu, bude se vysrážet kondenzovaná voda. Pokud se kondenzovaná voda dostane do odlučovače oleje a vzduchu (olejové nádrže) spolu se stlačeným vzduchem, emulguje chladicí olej a ovlivní mazací účinek. S neustálým zvyšováním kondenzované vody bude hladina oleje dále stoupat a nakonec se do systému dostane chladicí olej spolu se stlačeným vzduchem, který znečišťuje stlačený vzduch a způsobí vážné následky systému.
Proto, aby se zabránilo tvorbě kondenzované vody, nesmí být teplota v kompresní komoře příliš nízká a musí být vyšší než kondenzační teplota. Například vzduchový kompresor s výfukovým tlakem 11 bar (A) má kondenzační teplotu 68 °C. Když je teplota v kompresní komoře nižší než 68 °C, bude se vysrážet kondenzovaná voda. Proto teplota výfuku šroubového vzduchového kompresoru se vstřikováním oleje nemůže být příliš nízká, to znamená, že aplikace izotermické komprese ve šroubovém vzduchovém kompresoru se vstřikováním oleje je omezena kvůli problému s kondenzovanou vodou.

2. Zlepšete využití objemu

Kvůli třem důvodům výroby, instalace a provozu je volný prostor ve válci vždy nevyhnutelný a volný prostor nejen přímo snižuje efektivní objem láhve, ale také zbytkový vysokotlaký plyn musí být expandován na sací tlak lahev může začít vdechovat čerstvý plyn, což je ekvivalentní dalšímu snížení efektivního objemu lahve.
Není těžké pochopit, že pokud je tlakový poměr větší, zbytkový plyn v prostoru vůle se bude rozpínat rychleji a efektivní objem válce bude menší. V extrémních případech, i když se plyn ve vůli plně roztáhne ve válci, tlak stále není nižší než sací tlak. V tomto okamžiku nelze pokračovat v sání a výfuku a efektivní objem válce je nulový. Pokud se použije vícestupňová komprese, kompresní poměr každého stupně je velmi malý a zbytkový plyn v prostoru vůle se mírně rozšíří, aby dosáhl sacího tlaku, což přirozeně zvyšuje efektivní objem válce, čímž se zlepšuje míra využití objem válce.

3. Snižte teplotu výfuku

Teplota výfukových plynů kompresoru se zvyšuje se zvyšováním kompresního poměru. Čím vyšší je kompresní poměr, tím vyšší je teplota výfukových plynů, ale příliš vysoká teplota výfukových plynů často není povolena. Je to proto, že: v kompresoru mazaném olejem teplota mazacího oleje sníží viskozitu a zhorší opotřebení. Když teplota stoupne příliš vysoko, je snadné vytvořit karbonové usazeniny ve válci a na ventilu, zhoršit opotřebení a dokonce explodovat. Z různých důvodů je teplota výfukových plynů značně omezena, proto je nutné pro snížení teploty výfukových plynů použít vícestupňovou kompresi.
Poznámka: Postupná komprese může snížit teplotu výfuku šroubového vzduchového kompresoru a současně může také přiblížit tepelný proces vzduchového kompresoru co nejblíže kompresi při konstantní teplotě, aby se dosáhlo efektu úspory energie, ale není absolutní. Zejména u šroubových vzduchových kompresorů se vstřikováním oleje s výfukovým tlakem 13 barů nebo méně je proces komprese v důsledku nízkoteplotního chladicího oleje vstřikovaného během procesu komprese již blízko procesu s konstantní teplotou a není potřeba sekundární komprese. Pokud je stupňovitá komprese prováděna na základě tohoto chlazení vstřikováním oleje, je struktura komplikovaná, výrobní náklady se zvyšují a také se zvyšuje průtokový odpor plynu a další spotřeba energie, což je trochu ztráta. . Kromě toho, pokud je teplota příliš nízká, tvorba kondenzované vody během procesu komprese povede ke zhoršení stavu systému, což má za následek vážné následky.

4. Snižte sílu plynu působící na pístnici

Na pístovém kompresoru, kdy je kompresní poměr vysoký a je použita jednostupňová komprese, je průměr válce větší a na větší plochu pístu působí vyšší konečný tlak plynu a plyn na pístu je větší. Pokud se použije vícestupňová komprese, může být síla plynu působící na píst výrazně snížena, takže je možné odlehčit mechanismus a zlepšit mechanickou účinnost.
Vícestupňová komprese samozřejmě není čím více, tím lépe. Protože čím více stupňů, tím složitější je struktura kompresoru, nárůst velikosti, hmotnosti a nákladů; zvýšení průchodu plynu, zvýšení tlakové ztráty plynového ventilu a řízení atd., takže někdy čím více stupňů, tím nižší ekonomika, tím více stupňů. S více pohyblivými částmi se také zvýší šance na selhání. V důsledku zvýšeného tření se také sníží mechanická účinnost.