Mucha gente sabe que las dos etapas del compresor son adecuadas para la producción a alta presión y la primera etapa es adecuada para la producción de gas a gran escala. En ocasiones es necesario realizar más de dos compresiones. ¿Por qué necesita compresión graduada?
Cuando se requiere que la presión de trabajo del gas sea alta, el uso de la compresión de una sola etapa no sólo es antieconómico, sino a veces incluso imposible, y se debe utilizar la compresión de varias etapas. La compresión en varias etapas consiste en iniciar el gas desde la inhalación y, después de varios impulsos, alcanzar la presión de trabajo requerida.

1. Ahorre consumo de energía

Con la compresión de múltiples etapas, se puede disponer un enfriador entre las etapas, de modo que el gas comprimido se someta a enfriamiento isobárico después de la compresión de una etapa para reducir la temperatura, y luego ingresa al cilindro de la siguiente etapa. La temperatura se reduce y la densidad aumenta, de modo que es fácil comprimir aún más, lo que puede ahorrar en gran medida el consumo de energía en comparación con la compresión única. Por lo tanto, bajo la misma presión, el área de trabajo de la compresión de múltiples etapas es menor que la de la compresión de una sola etapa. Cuanto mayor sea el número de etapas, mayor será el consumo de energía y más cerca estará de la compresión isotérmica.
Nota: El compresor de aire del compresor de aire de tornillo con inyección de aceite está muy cerca del proceso de temperatura constante. Si continúa comprimiendo y enfriando después de alcanzar el estado saturado, el agua condensada precipitará. Si el agua condensada ingresa al separador de aceite y aire (tanque de aceite) junto con el aire comprimido, emulsionará el aceite de enfriamiento y afectará el efecto de lubricación. Con el aumento continuo del agua condensada, el nivel de aceite seguirá aumentando y finalmente el aceite refrigerante entrará al sistema junto con el aire comprimido, contaminando el aire comprimido y causando graves consecuencias al sistema.
Por lo tanto, para evitar la generación de agua condensada, la temperatura en la cámara de compresión no puede ser demasiado baja y debe ser superior a la temperatura de condensación. Por ejemplo, un compresor de aire con una presión de escape de 11 bar (A) tiene una temperatura de condensación de 68 °C. Cuando la temperatura en la cámara de compresión es inferior a 68 °C, el agua condensada precipitará. Por lo tanto, la temperatura de escape del compresor de aire de tornillo con inyección de aceite no puede ser demasiado baja, es decir, la aplicación de compresión isotérmica en el compresor de aire de tornillo con inyección de aceite está limitada debido al problema del agua condensada.

2. Mejorar la utilización del volumen

Debido a tres razones de fabricación, instalación y operación, el volumen libre en el cilindro siempre es inevitable, y el volumen libre no solo reduce directamente el volumen efectivo del cilindro, sino que también el gas residual a alta presión debe expandirse hasta la presión de succión. , el cilindro puede comenzar a inhalar gas fresco, lo que equivale a reducir aún más el volumen efectivo del cilindro.
No es difícil entender que si la relación de presión es mayor, el gas residual en el volumen de holgura se expandirá más rápidamente y el volumen efectivo del cilindro será menor. En casos extremos, incluso después de que el gas en el volumen de holgura se haya expandido completamente en el cilindro, la presión aún no es inferior a la presión de succión. En este momento, la succión y el escape no pueden continuar y el volumen efectivo del cilindro llega a ser cero. Si se utiliza compresión de múltiples etapas, la relación de compresión de cada etapa es muy pequeña y el gas residual en el volumen de holgura se expande ligeramente para alcanzar la presión de succión, lo que naturalmente aumenta el volumen efectivo del cilindro, mejorando así la tasa de utilización de el volumen del cilindro.

3. Bajar la temperatura de escape.

La temperatura de los gases de escape del compresor aumenta con el aumento de la relación de compresión. Cuanto mayor sea la relación de compresión, mayor será la temperatura de los gases de escape, pero a menudo no se permite una temperatura excesivamente alta de los gases de escape. Esto se debe a que: en un compresor lubricado con aceite, la temperatura del aceite lubricante reducirá la viscosidad y agravará el desgaste. Cuando la temperatura sube demasiado, es fácil que se formen depósitos de carbón en el cilindro y en la válvula, agravando el desgaste e incluso explotando. Por diversas razones, la temperatura del escape es muy limitada, por lo que se debe utilizar compresión multietapa para reducir la temperatura del escape.
Nota: La compresión por etapas puede reducir la temperatura de escape del compresor de aire de tornillo y, al mismo tiempo, también puede hacer que el proceso térmico del compresor de aire se acerque lo más posible a la compresión a temperatura constante para lograr el efecto de ahorro de energía, pero no es absoluto. Especialmente para los compresores de aire de tornillo con inyección de aceite con una presión de escape de 13 bar o menos, debido al aceite de enfriamiento a baja temperatura inyectado durante el proceso de compresión, el proceso de compresión ya está cerca del proceso de temperatura constante y no hay necesidad de compresión secundaria. Si la compresión por etapas se lleva a cabo sobre la base de este enfriamiento por inyección de aceite, la estructura se complica, el costo de fabricación aumenta y la resistencia al flujo del gas y el consumo adicional de energía también aumentan, lo cual es una pequeña pérdida. . Además, si la temperatura es demasiado baja, la formación de agua condensada durante el proceso de compresión provocará un deterioro del estado del sistema, lo que tendrá graves consecuencias.

4. Reducir la fuerza del gas que actúa sobre el vástago del pistón.

En el compresor de pistón, cuando la relación de compresión es alta y se utiliza compresión de una sola etapa, el diámetro del cilindro es mayor y una presión final de gas más alta actúa sobre el área más grande del pistón y el gas en el pistón es más grande. Si se adopta la compresión multietapa, la fuerza del gas que actúa sobre el pistón se puede reducir considerablemente, por lo que es posible aligerar el mecanismo y mejorar la eficiencia mecánica.
Por supuesto, la compresión multietapa no es que cuanto más, mejor. Porque cuanto mayor es el número de etapas, más compleja es la estructura del compresor, mayor es el tamaño, el peso y el costo; el aumento del paso de gas, el aumento de la pérdida de presión de la válvula y gestión del gas, etc., por lo que a veces cuanto mayor es el número de etapas, menor es la economía, mayor es el número de etapas. Con más piezas móviles, también aumentarán las posibilidades de fallo. La eficiencia mecánica también se reducirá debido al aumento de la fricción.