Πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν ότι τα δύο στάδια του συμπιεστή είναι κατάλληλα για παραγωγή υψηλής πίεσης και το πρώτο στάδιο είναι κατάλληλο για μεγάλη παραγωγή αερίου. Μερικές φορές, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν περισσότερες από δύο συμπιέσεις. Γιατί χρειάζεστε διαβαθμισμένη συμπίεση;
Όταν η πίεση λειτουργίας του αερίου απαιτείται να είναι υψηλή, η χρήση συμπίεσης ενός σταδίου δεν είναι μόνο αντιοικονομική, αλλά μερικές φορές ακόμη και αδύνατη, και πρέπει να χρησιμοποιείται συμπίεση πολλαπλών σταδίων. Η συμπίεση πολλαπλών σταδίων είναι για να ξεκινήσει το αέριο από την εισπνοή και μετά από αρκετές ενισχύσεις να φτάσει την απαιτούμενη πίεση εργασίας.

1. Εξοικονομήστε κατανάλωση ενέργειας

Με τη συμπίεση πολλαπλών σταδίων, ένας ψύκτης μπορεί να τοποθετηθεί μεταξύ των σταδίων, έτσι ώστε το συμπιεσμένο αέριο να υποβάλλεται σε ισοβαρική ψύξη μετά από συμπίεση ενός σταδίου για μείωση της θερμοκρασίας και στη συνέχεια να εισέρχεται στον κύλινδρο του επόμενου σταδίου. Η θερμοκρασία μειώνεται και η πυκνότητα αυξάνεται, έτσι ώστε να είναι εύκολη η περαιτέρω συμπίεση, γεγονός που μπορεί να εξοικονομήσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας σε σύγκριση με τη συμπίεση εφάπαξ. Επομένως, υπό την ίδια πίεση, η περιοχή εργασίας συμπίεσης πολλαπλών σταδίων είναι μικρότερη από αυτή της συμπίεσης ενός σταδίου. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των σταδίων, τόσο περισσότερη κατανάλωση ενέργειας και τόσο πιο κοντά στην ισοθερμική συμπίεση.
Σημείωση: Ο αεροσυμπιεστής του βιδωτού συμπιεστή αέρα με έγχυση λαδιού είναι πολύ κοντά στη διαδικασία σταθερής θερμοκρασίας. Εάν συνεχίσετε να συμπιέζετε και συνεχίσετε να κρυώνετε αφού φτάσετε στην κορεσμένη κατάσταση, θα καταβυθιστεί συμπυκνωμένο νερό. Εάν το συμπυκνωμένο νερό εισέλθει στον διαχωριστή λαδιού-αέρα (δεξαμενή λαδιού) μαζί με τον πεπιεσμένο αέρα, θα γαλακτωματοποιήσει το ψυκτικό λάδι και θα επηρεάσει το αποτέλεσμα λίπανσης. Με τη συνεχή αύξηση του συμπυκνωμένου νερού, η στάθμη του λαδιού θα συνεχίσει να ανεβαίνει και τελικά το ψυκτικό λάδι θα εισέλθει στο σύστημα μαζί με τον πεπιεσμένο αέρα, μολύνοντας τον πεπιεσμένο αέρα και προκαλώντας σοβαρές συνέπειες στο σύστημα.
Επομένως, για να αποφευχθεί η δημιουργία συμπυκνωμένου νερού, η θερμοκρασία στο θάλαμο συμπίεσης δεν μπορεί να είναι πολύ χαμηλή και πρέπει να είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία συμπύκνωσης. Για παράδειγμα, ένας αεροσυμπιεστής με πίεση εξαγωγής 11 bar (Α) έχει θερμοκρασία συμπύκνωσης 68 °C. Όταν η θερμοκρασία στο θάλαμο συμπίεσης είναι χαμηλότερη από 68 °C, θα καταβυθιστεί συμπυκνωμένο νερό. Επομένως, η θερμοκρασία εξαγωγής του αεροσυμπιεστή με βίδα με έγχυση λαδιού δεν μπορεί να είναι πολύ χαμηλή, δηλαδή, η εφαρμογή ισοθερμικής συμπίεσης στον αεροσυμπιεστή με βίδα με έγχυση λαδιού είναι περιορισμένη λόγω του προβλήματος του συμπυκνωμένου νερού.

2. Βελτιώστε τη χρήση του όγκου

Λόγω τριών λόγων κατασκευής, εγκατάστασης και λειτουργίας, ο όγκος διάκενου στον κύλινδρο είναι πάντα αναπόφευκτος και ο όγκος διάκενου όχι μόνο μειώνει άμεσα τον ενεργό όγκο του κυλίνδρου, αλλά και το υπολειπόμενο αέριο υψηλής πίεσης πρέπει να επεκταθεί στην πίεση αναρρόφησης , ο κύλινδρος μπορεί να αρχίσει να εισπνέει φρέσκο ​​αέριο, κάτι που ισοδυναμεί με περαιτέρω μείωση του ενεργού όγκου του κυλίνδρου.
Δεν είναι δύσκολο να καταλάβουμε ότι εάν η αναλογία πίεσης είναι μεγαλύτερη, το υπολειπόμενο αέριο στον όγκο διάκενου θα διαστέλλεται ταχύτερα και ο ενεργός όγκος του κυλίνδρου θα είναι μικρότερος. Σε ακραίες περιπτώσεις, ακόμη και μετά την πλήρη διαστολή του αερίου στον όγκο διάκενου στον κύλινδρο, η πίεση εξακολουθεί να μην είναι χαμηλότερη από την πίεση αναρρόφησης. Αυτή τη στιγμή, η αναρρόφηση και η εξάτμιση δεν μπορούν να συνεχιστούν και ο ενεργός όγκος του κυλίνδρου γίνεται μηδέν. Εάν χρησιμοποιείται συμπίεση πολλαπλών σταδίων, η αναλογία συμπίεσης κάθε σταδίου είναι πολύ μικρή και το υπολειπόμενο αέριο στον όγκο διάκενου διαστέλλεται ελαφρά για να φτάσει στην πίεση αναρρόφησης, η οποία φυσικά αυξάνει τον ενεργό όγκο του κυλίνδρου, βελτιώνοντας έτσι τον ρυθμό χρήσης του τον όγκο του κυλίνδρου.

3. Χαμηλώστε τη θερμοκρασία των καυσαερίων

Η θερμοκρασία των καυσαερίων του συμπιεστή αυξάνεται με την αύξηση του λόγου συμπίεσης. Όσο υψηλότερη είναι η αναλογία συμπίεσης, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία των καυσαερίων, αλλά η υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία καυσαερίων συχνά δεν επιτρέπεται. Αυτό συμβαίνει γιατί: σε έναν συμπιεστή που λιπαίνεται με λάδι, η θερμοκρασία του λιπαντικού λαδιού θα μειώσει το ιξώδες και θα επιδεινώσει τη φθορά. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται πολύ ψηλά, είναι εύκολο να σχηματιστούν εναποθέσεις άνθρακα στον κύλινδρο και στη βαλβίδα, να επιδεινωθεί η φθορά, ακόμη και να εκραγεί. Για διάφορους λόγους, η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι πολύ περιορισμένη, επομένως πρέπει να χρησιμοποιείται συμπίεση πολλαπλών σταδίων για τη μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων.
Σημείωση: Η σταδιακή συμπίεση μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία εξαγωγής του αεροσυμπιεστή με κοχλία και ταυτόχρονα, μπορεί επίσης να κάνει τη θερμική διαδικασία του αεροσυμπιεστή όσο το δυνατόν πιο κοντά στη συμπίεση σταθερής θερμοκρασίας για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα εξοικονόμησης ενέργειας, αλλά δεν είναι απόλυτο. Ειδικά για αεροσυμπιεστές με κοχλία με έγχυση λαδιού με πίεση εξαγωγής 13 bar ή μικρότερη, λόγω του λαδιού ψύξης χαμηλής θερμοκρασίας που εγχύεται κατά τη διαδικασία συμπίεσης, η διαδικασία συμπίεσης είναι ήδη κοντά στη διαδικασία σταθερής θερμοκρασίας και δεν χρειάζεται δευτερεύουσα συμπίεση. Εάν η σταδιακή συμπίεση εκτελείται με βάση αυτή την ψύξη με έγχυση λαδιού, η δομή είναι περίπλοκη, το κόστος κατασκευής αυξάνεται και η αντίσταση ροής του αερίου και η επιπλέον κατανάλωση ενέργειας αυξάνονται επίσης, κάτι που είναι λίγο απώλεια . Επιπλέον, εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, ο σχηματισμός συμπυκνωμένου νερού κατά τη διαδικασία συμπίεσης θα οδηγήσει σε επιδείνωση της κατάστασης του συστήματος, με αποτέλεσμα σοβαρές συνέπειες.

4. Μειώστε τη δύναμη αερίου που ασκείται στη ράβδο του εμβόλου

Στον συμπιεστή εμβόλου, όταν η αναλογία συμπίεσης είναι υψηλή και χρησιμοποιείται συμπίεση ενός σταδίου, η διάμετρος του κυλίνδρου είναι μεγαλύτερη και υψηλότερη τελική πίεση αερίου δρα στη μεγαλύτερη περιοχή του εμβόλου και το αέριο στο έμβολο είναι μεγαλύτερο. Εάν υιοθετηθεί η συμπίεση πολλαπλών σταδίων, η δύναμη αερίου που ενεργεί στο έμβολο μπορεί να μειωθεί σημαντικά, επομένως είναι δυνατό να γίνει ο μηχανισμός ελαφρύς και να βελτιωθεί η μηχανική απόδοση.
Φυσικά, η συμπίεση πολλαπλών σταδίων δεν είναι όσο περισσότερη τόσο το καλύτερο. Επειδή όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των σταδίων, τόσο πιο περίπλοκη είναι η δομή του συμπιεστή, τόσο αυξάνεται το μέγεθος, το βάρος και το κόστος. η αύξηση της διέλευσης αερίου, η αύξηση της απώλειας πίεσης της βαλβίδας αερίου και διαχείρισης κ.λπ., επομένως μερικές φορές όσο περισσότερος είναι ο αριθμός των σταδίων, τόσο χαμηλότερη είναι η οικονομία, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των σταδίων. Με περισσότερα κινούμενα μέρη, η πιθανότητα αστοχίας θα αυξηθεί επίσης. Η μηχανική απόδοση θα μειωθεί επίσης λόγω αυξημένης τριβής.