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壓縮機的兩級適用于高壓生產(chǎn)，級適用于大型天然氣生產(chǎn)。有時候，你需要壓縮兩次以上。當(dāng)氣體的工作壓力要求很高時，單級壓縮不僅不經(jīng)濟，有時甚至不可能。必須采用多級壓縮。多級壓縮是指氣體從吸入開始，經(jīng)過幾次升壓后達到所需的工作壓力




。壓縮過程是天然氣通過空氣過濾器進入級壓縮，在壓縮室內(nèi)與少量潤滑油混合，同時將混合氣體壓縮至級間壓力。壓縮氣體進入冷卻通道并與大量油霧接觸，從而大大降低溫度。冷卻后的壓縮氣體進入第二級轉(zhuǎn)子進行二次壓縮，并被壓縮至最終排氣壓力。最后，壓縮機通過排氣法蘭排出，完成整個壓縮過程。不同設(shè)計的原理相似，采用多級壓縮。通過在級與級之間設(shè)置中間冷卻器，壓縮氣體經(jīng)過一級壓縮后可以在恒壓下冷卻以降低溫度，然后進入下一級氣缸。溫度降低，密度增加，因此易于進一步壓縮，與一次性壓縮相比，可大大節(jié)省功耗。因此，在相同壓力下，多級壓縮的工作面積小于單級壓縮的工作面積。級數(shù)越多，節(jié)省的功率就越大，而且越接近等溫壓縮

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注：噴油螺桿空壓機的空壓機非常接近恒溫過程。如果在達到飽和狀態(tài)后繼續(xù)壓縮和冷卻，就會出現(xiàn)冷凝水沉淀。如果這些冷凝水與壓縮空氣一起進入油氣分離器（油箱），會乳化冷卻油，影響潤滑效果。隨著凝結(jié)水的不斷增加，油位也會上升。最后，冷卻油將與壓縮空氣一起進入系統(tǒng)，污染壓縮空氣，并對系統(tǒng)造成嚴(yán)重后果



因此，為了防止冷凝水的產(chǎn)生，壓縮室內(nèi)的溫度不得太低，但必須高于冷凝溫度。例如，對于排氣壓力為11bar（a）的空氣壓縮機，冷凝溫度為68℃。當(dāng)壓縮室內(nèi)的溫度低于68℃時，冷凝液會析出。因此，噴油螺桿空氣壓縮機的排氣溫度不能太低，也就是說，由于制造、安裝和運行的原因，冷凝水問題限制了等溫壓縮在噴油螺桿壓縮機中的應(yīng)用，氣缸中的間隙體積總是不可避免的。間隙容積不僅直接降低了氣瓶的有效容積，而且殘余高壓氣體必須膨脹到吸入壓力，氣瓶才能開始吸入新鮮氣體，這相當(dāng)于進一步降低氣瓶的有效容積



不難理解，如果壓力比更大，殘余高壓氣體間隙容積中的氣體膨脹更劇烈，氣缸的有效容積更小。在極端情況下，即使間隙容積中的氣體在氣缸中完全膨脹，壓力仍不低于吸入壓力。此時，不可能繼續(xù)吸氣和排氣，氣缸的有效容積變?yōu)榱?。如果采用多級壓縮，每級壓縮比很小，間隙容積中的殘余氣體可以通過輕微膨脹達到吸入壓力，它可以自然地增加氣缸的有效容積，提高氣缸容積的利用率



降低排氣溫度





壓縮機排氣溫度隨壓縮比的增加而升高。壓縮比越高，排氣溫度越高，但通常不允許排氣溫度過高。這是因為：在油潤滑壓縮機中，潤滑油溫度會降低粘度，加劇磨損。當(dāng)溫度升高過高時，容易在氣缸和閥門上形成積炭，加劇磨損，有時甚至爆炸。由于各種原因，排氣溫度受到很大限制，因此必須采用多級壓縮來降低排氣溫度

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注：分級壓縮可以降低螺桿式空氣壓縮機的排氣溫度，使空氣壓縮機的熱過程盡可能接近恒溫壓縮，從而達到節(jié)能效果，但這不是絕對的。特別是對于排氣壓力小于13bar的噴油螺桿式空氣壓縮機，由于其在壓縮過程中注入低溫冷卻油，壓縮過程接近恒溫過程，因此無需進行二次壓縮。如果在燃油噴射冷卻的基礎(chǔ)上進行分級壓縮，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本增加，氣體的流動阻力和附加功耗增加，這是值得的損失。此外，如果溫度過低，壓縮過程中形成冷凝液，系統(tǒng)狀態(tài)會惡化，導(dǎo)致嚴(yán)重后果












減少作用在活塞桿上的氣體作用力




，當(dāng)壓縮比較高且采用單級壓縮時，氣缸直徑較大，氣體最終壓力較高，作用在較大的活塞面積上，且活塞中的氣體較大。如果采用多級壓縮，作用在活塞上的氣體力可以大大減小，這可以使機構(gòu)更輕，提高機械效率



當(dāng)然，多級壓縮并不是越多級越好。由于級數(shù)較多，壓縮機結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，尺寸、重量和成本都會增加；隨著氣路的增加，氣閥和管理的壓力損失增加，因此，有時隨著級數(shù)的增加，經(jīng)濟性降低，運動部件的數(shù)量增加，故障幾率也會增加。由于摩擦的增加，機械效率也會降低#氣缸##

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