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        螺桿空壓機為什么采用兩級或多級壓縮的原因

        來源: 匯通公司 瀏覽:31 發布日期:2024.05.08 [ ]
          很多人都知道,壓縮機兩級適合產高壓,一級適合產氣量大。有時候,還需要進行兩次以上的壓縮,為什么需要分級壓縮呢?當要求氣體的工作壓力較高時,采用單級壓縮不僅不經濟,有時甚至是不可能實現的,必須采用多級壓縮。多級壓縮就是將氣體從吸入開始,經過幾次升壓而達到所需要的工作壓力。
           節省功率消耗:通過分級壓縮,氣體首先被壓縮到一個較低的壓力水平,然后進入冷卻器進行冷卻。冷卻后的氣體密度增加,使得下一級壓縮時需要做的功減少。這種方式比單級壓縮更加節能。因此在相同的壓力下多級壓縮做功的面積就比單級壓縮要少。級數越多省的功耗就越多,越接近于等溫壓縮。
           注意:噴油螺桿空壓機已經非常接近定溫過程。如到達飽和狀態后繼續壓縮繼續冷卻的話,將有冷凝水析出。這些冷凝水如果與壓縮空氣一起進入油氣分離器(油箱)內,會使冷卻油乳化,影響潤滑效果。隨著冷凝水的不斷增加,油位也會不斷上升,最后冷卻油將會隨同壓縮空氣進入系統,污染壓縮空氣,對系統造成嚴重后果。
           因此,為了防止冷凝水的產生,壓縮腔內的溫度不能過低,必須大于冷凝溫度。如排氣壓力為11bar(A)的空壓機,冷凝溫度為68℃,當壓縮腔內溫度低于68℃時,將有冷凝水析出。因此深圳螺桿空壓機的排氣溫度不能過低,即等溫壓縮的應用在噴油螺桿機中由于冷凝水的問題受到了限制。
           提高容積利用率:在深圳空壓機的運行過程中,由于制造、安裝以及運行三方面的原因,氣缸內的余隙容積總是不可避免的。余隙容積直接減小了氣缸的有效容積,并且其中所殘留的高壓氣體還必須膨脹至吸氣壓力,氣缸才能開始吸入新鮮氣體,這樣就進一步減小了氣缸的有效容積。
           不難理解,如果壓力比愈大,則余隙容積內殘留氣體膨脹愈劇,氣缸有效容積則愈小。在極限情況下,甚至能夠出現余隙容積內的氣體在氣缸內完全膨脹后,壓力仍不低于吸氣壓力,這時就無法繼續吸、排氣,氣缸的有效容積就變成了零。如果采用多級壓縮,則每一級的壓縮比很小,余隙容積內殘留氣體稍微膨脹即可達到吸氣壓力,這樣自然就可以使氣缸有效容積增大,從而提高氣缸容積的利用率。
          降低排氣溫度:壓縮機的排氣溫度是隨壓縮比的增加而升高的,壓縮比越高排氣溫度就越高。但是過高的排氣溫度不僅會影響空壓機的運行效率,在油潤滑的壓縮機中,潤滑油溫度搞了會降低粘度,加劇磨損,當溫度升高過高時容易在缸內及閥門上形成積碳,加劇磨損,有事甚至發生爆炸,對設備造成損害。通過分級壓縮和中間冷卻,可以有效降低氣體的溫度,從而減少排氣溫度,保證空壓機的正常運行。
           注意:分級壓縮可以降低螺桿空壓機的排氣溫度,同時也可使空壓機的熱力過程盡可能地向定溫壓縮靠近,以達到節能效果,但并不是絕對的。尤其對于排氣壓力13bar以下的噴油螺桿空壓機而言,由于其在壓縮過程中噴入了低溫的冷卻油,壓縮過程已經接近了定溫過程,沒必要再進行二級壓縮。如在此噴油冷卻的基礎上再進行分級壓縮,使結構復雜,制造成本提高,還增加了氣體的流動阻力和額外的功耗,有點得不償失。此外,如溫度過低,在壓縮過程中形成冷凝水的話將導致系統狀態惡化,造成嚴重后果。
           當然,多級壓縮也不是級數越多越好。因為級數越多,壓縮機結構趨于復雜,尺寸、重量和造價都要增加;氣體通道增加,氣閥及管理的壓力損失增加等,所以有時級數越多反而時經濟性下降,級數多了運動機件增加,發生故障的機會也會增加。由于摩擦增加,機械效率也將有所降低。
           綜上所述,空壓機采用分級壓縮可以節省功率消耗、提高容積利用率、降低排氣溫度,從而提高空壓機的運行效率和穩定性。
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