Molte persone sanno che i due stadi del compressore sono adatti per la produzione ad alta pressione e il primo stadio è adatto per la produzione di gas di grandi dimensioni. A volte è necessario eseguire più di due compressioni. Perché hai bisogno di una compressione graduata?
Quando la pressione di esercizio del gas deve essere elevata, l'uso della compressione a stadio singolo non solo è antieconomico, ma talvolta addirittura impossibile, ed è necessario utilizzare la compressione a più stadi. La compressione multistadio consiste nell'avviare il gas dall'inalazione e, dopo diversi aumenti, nel raggiungere la pressione di esercizio richiesta.

1. Risparmia consumo energetico

Con la compressione multistadio, è possibile disporre un refrigeratore tra gli stadi, in modo che il gas compresso venga sottoposto a raffreddamento isobarico dopo la compressione di uno stadio per ridurre la temperatura, e quindi entri nel cilindro dello stadio successivo. La temperatura viene abbassata e la densità aumenta, in modo che sia facile comprimere ulteriormente, il che può far risparmiare notevolmente il consumo energetico rispetto alla compressione una tantum. Pertanto, a parità di pressione, l'area di lavoro della compressione multistadio è inferiore a quella della compressione a stadio singolo. Maggiore è il numero di stadi, maggiore è il consumo di energia e più si avvicina alla compressione isotermica.
Nota: il compressore d'aria del compressore d'aria a vite a iniezione d'olio è molto vicino al processo a temperatura costante. Se si continua a comprimere e a raffreddare dopo aver raggiunto lo stato saturo, l'acqua condensata precipiterà. Se l'acqua di condensa entra nel separatore olio-aria (serbatoio dell'olio) insieme all'aria compressa, emulsionerà l'olio di raffreddamento e influenzerà l'effetto di lubrificazione. Con il continuo aumento dell'acqua di condensa, il livello dell'olio continuerà a salire e infine l'olio di raffreddamento entrerà nel sistema insieme all'aria compressa, inquinando l'aria compressa e causando gravi conseguenze al sistema.
Pertanto, per evitare la formazione di acqua di condensa, la temperatura nella camera di compressione non può essere troppo bassa e deve essere superiore alla temperatura di condensazione. Ad esempio, un compressore d'aria con una pressione di scarico di 11 bar (A) ha una temperatura di condensazione di 68 °C. Quando la temperatura nella camera di compressione è inferiore a 68 °C, precipiterà l'acqua di condensa. Pertanto, la temperatura di scarico del compressore d'aria a vite a iniezione d'olio non può essere troppo bassa, ovvero l'applicazione della compressione isotermica nel compressore d'aria a vite a iniezione d'olio è limitata a causa del problema dell'acqua di condensa.

2. Migliorare l'utilizzo del volume

Per tre ragioni di fabbricazione, installazione e funzionamento, il volume libero nel cilindro è sempre inevitabile e il volume libero non solo riduce direttamente il volume effettivo del cilindro, ma anche il gas residuo ad alta pressione deve essere espanso alla pressione di aspirazione , la bombola può iniziare ad aspirare gas fresco, il che equivale a ridurre ulteriormente il volume effettivo della bombola.
Non è difficile capire che se il rapporto di pressione è maggiore, il gas residuo nel volume di gioco si espanderà più rapidamente e il volume effettivo del cilindro sarà inferiore. In casi estremi, anche dopo che il gas nel volume di scarico si è completamente espanso nel cilindro, la pressione non è ancora inferiore alla pressione di aspirazione. In questo momento, l'aspirazione e lo scarico non possono continuare e il volume effettivo del cilindro diventa zero. Se viene utilizzata la compressione multistadio, il rapporto di compressione di ciascuno stadio è molto piccolo e il gas residuo nel volume di gioco si espande leggermente per raggiungere la pressione di aspirazione, che aumenta naturalmente il volume effettivo del cilindro, migliorando così il tasso di utilizzo di il volume del cilindro.

3. Abbassare la temperatura di scarico

La temperatura dei gas di scarico del compressore aumenta con l'aumentare del rapporto di compressione. Maggiore è il rapporto di compressione, maggiore è la temperatura dei gas di scarico, ma una temperatura dei gas di scarico eccessivamente elevata spesso non è consentita. Questo perché: in un compressore lubrificato ad olio, la temperatura dell'olio lubrificante ridurrà la viscosità e aggraverà l'usura. Quando la temperatura sale troppo è facile che si formino depositi carboniosi nel cilindro e sulla valvola, che peggiorino l'usura e addirittura esplodano. Per vari motivi, la temperatura di scarico è notevolmente limitata, quindi è necessario utilizzare la compressione multistadio per ridurre la temperatura di scarico.
Nota: la compressione a fasi può ridurre la temperatura di scarico del compressore d'aria a vite e, allo stesso tempo, può anche rendere il processo termico del compressore d'aria il più vicino possibile alla compressione a temperatura costante per ottenere l'effetto di risparmio energetico, ma non è assoluto. Soprattutto per i compressori d'aria a vite a iniezione d'olio con una pressione di scarico pari o inferiore a 13 bar, a causa dell'olio di raffreddamento a bassa temperatura iniettato durante il processo di compressione, il processo di compressione è già vicino al processo a temperatura costante e non è necessario compressione secondaria. Se la compressione a fasi viene eseguita sulla base di questo raffreddamento con iniezione d'olio, la struttura diventa complicata, i costi di produzione aumentano e aumentano anche la resistenza al flusso del gas e il consumo energetico aggiuntivo, il che è un po' una perdita . Inoltre, se la temperatura è troppo bassa, la formazione di acqua di condensa durante il processo di compressione porterà al deterioramento dello stato del sistema, con conseguenti gravi conseguenze.

4. Ridurre la forza del gas che agisce sullo stelo

Nel compressore a pistone, quando il rapporto di compressione è elevato e viene utilizzata la compressione a stadio singolo, il diametro del cilindro è maggiore e una pressione finale del gas più elevata agisce sull'area più grande del pistone e il gas sul pistone è maggiore. Se si adotta la compressione multistadio, la forza del gas che agisce sul pistone può essere notevolmente ridotta, quindi è possibile rendere il meccanismo leggero e migliorare l'efficienza meccanica.
Naturalmente, la compressione multistadio non è tanto migliore quanto migliore. Perché quanto maggiore è il numero degli stadi, tanto più complessa è la struttura del compressore, tanto più aumentano dimensioni, peso e costo; l'aumento del passaggio del gas, l'aumento della perdita di carico della valvola gas e della gestione, ecc., quindi a volte maggiore è il numero di stadi, minore è l'economia, maggiore è il numero di stadi. Con più parti mobili, aumenterà anche la possibilità di guasto. Anche l’efficienza meccanica sarà ridotta a causa dell’aumento dell’attrito.