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空壓機(jī)為什么需要分級(jí)壓縮?

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2024.08.22

很多人都知道,空壓機(jī)兩級(jí)適合產(chǎn)高壓,一級(jí)適合產(chǎn)氣量大。有時(shí)候,還需要進(jìn)行兩次以上的壓縮,為什么需要分級(jí)壓縮呢?

 

       當(dāng)要求氣體的工作壓力較高時(shí),采用單級(jí)壓縮不僅不經(jīng)濟(jì),有時(shí)還不能實(shí)現(xiàn),必須采用多級(jí)壓縮。多級(jí)壓縮就是將氣體從吸入開始,經(jīng)過(guò)幾次升壓而達(dá)到所需要的工作壓力。

 

 

1)節(jié)省功率消耗

 

 

       多級(jí)壓縮,可以通過(guò)在級(jí)間設(shè)置中間冷卻器的方法,使被壓縮氣體在經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮后,先進(jìn)行等壓冷卻,以降低溫度,再進(jìn)入下一級(jí)氣缸。溫度降低、密度增大,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(jí)壓縮做功的面積就比單級(jí)壓縮要少。級(jí)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)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)入油氣分離器內(nèi),會(huì)使冷卻油乳化,影響潤(rùn)滑效果。隨著冷凝水的不斷增加,油位也會(huì)不斷上升,最后冷卻油將會(huì)隨同壓縮空氣進(jìn)入系統(tǒng),污染壓縮空氣,對(duì)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(guò)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(shí),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(guò)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(wèn)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。

 

       如果采用多級(jí)壓縮,則每一級(jí)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。dd487d3657394712060255530a4beda

 

 

3)降低排氣溫度

 

       在油潤(rùn)滑的空壓機(jī)中,潤(rùn)滑油溫度高了會(huì)降低粘度,加劇磨損,當(dāng)溫度升高過(guò)高時(shí)容易在缸內(nèi)及閥門上形成積碳,加劇磨損,有時(shí)甚至發(fā)生爆炸?;诟鞣N原因,大大限制了排氣溫度,所以必須采用多級(jí)壓縮降低排氣溫度。

 

注意:分級(jí)壓縮可以降低螺桿空壓機(jī)的排氣溫度,同時(shí)也可使空壓機(jī)的熱力過(guò)程盡可能地向定溫壓縮靠近,以達(dá)到節(jié)能效果,但并不是絕對(duì)的。尤其對(duì)于排氣壓力13bar以下的噴油螺桿空壓機(jī)而言,由于其在壓縮過(guò)程中噴入了低溫的冷卻油,壓縮過(guò)程已經(jīng)接近了定溫過(guò)程,沒(méi)必要再進(jìn)行二級(jí)壓縮。如在此噴油冷卻的基礎(chǔ)上再進(jìn)行分級(jí)壓縮,使結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本提高,還增加了氣體的流動(dòng)阻力和額外的功耗,有點(diǎn)得不償失。此外,如溫度過(guò)低,在壓縮過(guò)程中形成冷凝水的話將導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)惡化,造成嚴(yán)重后果。

 

 

4)降低作用在活塞桿上的氣體力

 

        活塞空壓機(jī)上,當(dāng)壓縮比較高而采用單級(jí)壓縮時(shí),氣缸直徑較大,就有較高的氣體終壓作用在較大活塞面積上,活塞上的氣體力就較大。如果采用多級(jí)壓縮就能大大降低作用于活塞上的氣體力因而有可能使得機(jī)構(gòu)輕巧,機(jī)械效率提高。

 

       當(dāng)然,多級(jí)壓縮也不是級(jí)數(shù)越多越好。因?yàn)榧?jí)數(shù)越多,空壓機(jī)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜,尺寸、重量和造價(jià)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(shí)級(jí)數(shù)越多反而經(jīng)濟(jì)性下降,級(jí)數(shù)多了運(yùn)動(dòng)機(jī)件增加,發(fā)生故障的機(jī)會(huì)也會(huì)增加。由于摩擦增加,機(jī)械效率也將有所降低。

 

總結(jié):

 

       影響空壓機(jī)效率的主要是機(jī)頭的內(nèi)泄露,多級(jí)壓縮可以減小每一級(jí)的壓比,壓比小自然內(nèi)泄露就改善,所以多級(jí)壓縮有一定的節(jié)能效果。但是如果機(jī)頭加工精度較高,可以有效的控制內(nèi)部間隙,減小內(nèi)泄露,一樣能夠獲得顯著的節(jié)能效果。單級(jí)空壓機(jī)頭的零部件顯著比多級(jí)壓縮少,機(jī)器的可靠性高的多。從可靠性的角度看,高精度制造的單機(jī)壓縮,更符合用戶利益。

 

建議:機(jī)頭加工精度較低的情況下,考慮通過(guò)多級(jí)壓縮改善機(jī)器能效。如果有高精度的加工條件,還是堅(jiān)持單級(jí)壓縮,同時(shí)利用單級(jí)壓縮零件數(shù)量上來(lái)強(qiáng)化可靠性賣點(diǎn)。畢竟,用戶更注重可靠性。

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