空壓機(jī)為什么需要分級壓縮?
1、節(jié)省功率消耗
采用多級壓縮,可以通過在級間設(shè)置中間冷卻器的方法,使被壓縮氣體在經(jīng)過一級壓縮后,先進(jìn)行等壓冷卻,以降低溫度,再進(jìn)入下一級氣缸。溫度降低、密度增大,這樣易于進(jìn)一步壓縮,較之一次壓縮可以大大節(jié)省耗功量。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(shù)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(jī)的空壓機(jī)已經(jīng)非常接近定溫過程。如到達(dá)飽和狀態(tài)后繼續(xù)壓縮繼續(xù)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(jìn)入油氣分離器(油箱)內(nèi),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(jìn)入系統(tǒng),污染壓縮空氣,對系統(tǒng)造成嚴(yán)重后果。
因此,為了防止冷凝水的產(chǎn)生,壓縮腔內(nèi)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(jī),冷凝溫度為68℃,當(dāng)壓縮腔內(nèi)溫度低于68℃時,將有冷凝水析出。因此噴油螺桿空壓機(jī)的排氣溫度不能過低,即等溫壓縮的應(yīng)用在噴油螺桿機(jī)中由于冷凝水的問題受到了限制。
2、提高容積利用率
由于制造、安裝以及運(yùn)行三方面的原因,氣缸內(nèi)的余隙容積總是不可避免的,而余隙容積不僅直接減小了氣缸的有效容積,而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,這樣就等于進(jìn)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(nèi)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(xiàn)余隙容積內(nèi)的氣體在氣缸內(nèi)完全膨脹后,壓力仍不低于吸氣壓力,這時就無法繼續(xù)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(nèi)殘留氣體稍微膨脹即可達(dá)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。