بسیاری از افراد می دانند که دو مرحله کمپرسور برای تولید فشار بالا و مرحله اول برای تولید گاز زیاد مناسب است. گاهی اوقات لازم است بیش از دو فشرده سازی انجام شود. چرا به فشرده سازی درجه بندی شده نیاز دارید؟
در مواقعی که لازم است فشار کاری گاز زیاد باشد، استفاده از تراکم تک مرحله ای نه تنها مقرون به صرفه نیست، بلکه گاهی حتی غیرممکن است و باید از تراکم چند مرحله ای استفاده کرد. فشرده سازی چند مرحله ای برای شروع گاز از استنشاق، و پس از چندین بار افزایش برای رسیدن به فشار کاری مورد نیاز است.

1. در مصرف برق صرفه جویی کنید

با فشرده‌سازی چند مرحله‌ای، می‌توان یک کولر را بین مراحل قرار داد، به طوری که گاز فشرده پس از یک مرحله فشرده‌سازی برای کاهش دما، تحت خنک‌سازی هم‌بار قرار گرفته و سپس وارد سیلندر مرحله بعدی می‌شود. دما کاهش می یابد و چگالی افزایش می یابد، به طوری که فشرده سازی بیشتر آسان است، که می تواند در مقایسه با فشرده سازی یک بار مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش دهد. بنابراین، تحت فشار یکسان، سطح کار فشرده سازی چند مرحله ای کمتر از فشرده سازی تک مرحله ای است. هر چه تعداد مراحل بیشتر باشد مصرف برق بیشتر و به تراکم همدما نزدیکتر می شود.
نکته: کمپرسور هوای کمپرسور هوای اسکرو تزریق روغن به فرآیند دمای ثابت بسیار نزدیک است. اگر پس از رسیدن به حالت اشباع به فشرده سازی ادامه دهید و سرد شدن را ادامه دهید، آب متراکم رسوب می کند. اگر آب تغلیظ شده همراه با هوای فشرده وارد جداکننده هوا و روغن (مخزن روغن) شود، روغن خنک کننده را امولسیون کرده و بر اثر روانکاری تأثیر می گذارد. با افزایش مداوم آب متراکم شده، سطح روغن همچنان بالا می رود و در نهایت روغن خنک کننده همراه با هوای فشرده وارد سیستم می شود و هوای فشرده را آلوده کرده و عواقب جدی برای سیستم به همراه خواهد داشت.
بنابراین برای جلوگیری از تولید آب متراکم، دمای محفظه تراکم نمی تواند خیلی کم باشد و باید از دمای میعان بالاتر باشد. به عنوان مثال، یک کمپرسور هوا با فشار خروجی اگزوز 11 بار (A) دارای دمای چگالش 68 درجه سانتیگراد است. هنگامی که دمای محفظه فشرده سازی کمتر از 68 درجه سانتیگراد باشد، آب متراکم رسوب می کند. بنابراین دمای خروجی کمپرسور هوای پیچی تزریق روغن نمی تواند خیلی کم باشد یعنی اعمال تراکم همدما در کمپرسور هوای پیچی تزریق روغن به دلیل مشکل متراکم شدن آب محدود است.

2. بهبود استفاده از حجم

به سه دلیل ساخت، نصب و بهره برداری، حجم خلاصی در سیلندر همیشه اجتناب ناپذیر است و حجم خلاصی نه تنها به طور مستقیم حجم موثر سیلندر را کاهش می دهد، بلکه گاز فشار بالا باقیمانده باید تا فشار مکش منبسط شود. ، سیلندر می تواند شروع به استنشاق گاز تازه کند که معادل کاهش بیشتر حجم موثر سیلندر است.
درک این نکته دشوار نیست که اگر نسبت فشار بزرگتر باشد، گاز باقیمانده در حجم خالی سریعتر منبسط می شود و حجم موثر سیلندر کوچکتر خواهد بود. در موارد شدید، حتی پس از انبساط کامل گاز در حجم خالی در سیلندر، فشار باز هم کمتر از فشار مکش نیست. در این زمان نمی توان مکش و اگزوز را ادامه داد و حجم موثر سیلندر صفر می شود. اگر از فشرده سازی چند مرحله ای استفاده شود، نسبت تراکم هر مرحله بسیار کوچک است و گاز باقیمانده در حجم خلاصی کمی منبسط می شود تا به فشار مکش برسد که به طور طبیعی حجم موثر سیلندر را افزایش می دهد و در نتیجه میزان استفاده از آن را بهبود می بخشد. حجم سیلندر

3. دمای اگزوز را کاهش دهید

دمای گاز خروجی کمپرسور با افزایش نسبت تراکم افزایش می یابد. هر چه نسبت تراکم بالاتر باشد، دمای گاز خروجی بالاتر است، اما دمای گاز خروجی بیش از حد بالا اغلب مجاز نیست. به این دلیل که: در کمپرسورهای روغن کاری شده، دمای روغن روانکار باعث کاهش ویسکوزیته و تشدید سایش می شود. هنگامی که دما خیلی بالا می رود، به راحتی می توان رسوبات کربنی در سیلندر و دریچه ایجاد کرد، سایش را تشدید کرد و حتی منفجر شد. به دلایل مختلف، دمای اگزوز بسیار محدود است، بنابراین باید از فشرده سازی چند مرحله ای برای کاهش دمای اگزوز استفاده شود.
توجه: فشرده سازی مرحله ای می تواند دمای اگزوز کمپرسور هوای پیچ را کاهش دهد و در عین حال می تواند فرآیند حرارتی کمپرسور هوا را تا حد امکان به فشرده سازی دمای ثابت نزدیک کند تا به اثر صرفه جویی در انرژی دست یابد. مطلق نیست مخصوصاً برای کمپرسورهای هوای پیچی تزریق روغن با فشار خروجی اگزوز 13 بار یا کمتر، به دلیل تزریق روغن خنک کننده با دمای پایین در طی فرآیند فشرده سازی، فرآیند فشرده سازی در حال حاضر به فرآیند دمای ثابت نزدیک است و نیازی به فشرده سازی ثانویه اگر فشرده سازی مرحله ای بر اساس این خنک کننده تزریق روغن انجام شود، ساختار پیچیده می شود، هزینه ساخت افزایش می یابد و مقاومت جریان گاز و مصرف برق اضافی نیز افزایش می یابد که کمی ضرر دارد. . علاوه بر این، اگر دما خیلی پایین باشد، تشکیل آب متراکم در طول فرآیند فشرده سازی منجر به بدتر شدن وضعیت سیستم و در نتیجه عواقب جدی می شود.

4. نیروی گاز وارد بر میله پیستون را کاهش دهید

در کمپرسور پیستونی، زمانی که نسبت تراکم زیاد است و از تراکم تک مرحله ای استفاده می شود، قطر سیلندر بزرگتر است و فشار نهایی گاز نهایی روی ناحیه بزرگتر پیستون اعمال می شود و گاز روی پیستون بزرگتر است. اگر فشرده سازی چند مرحله ای اتخاذ شود، نیروی گازی که بر روی پیستون وارد می شود می تواند تا حد زیادی کاهش یابد، بنابراین می توان مکانیزم را سبک وزن کرد و کارایی مکانیکی را بهبود بخشید.
البته فشرده سازی چند مرحله ای هرچه بیشتر نباشد بهتر است. زیرا هرچه تعداد مراحل بیشتر باشد، ساختار کمپرسور پیچیده تر، اندازه، وزن و هزینه افزایش می یابد. افزایش گذرگاه گاز، افزایش افت فشار شیر گاز و مدیریت و غیره، بنابراین گاهی اوقات هر چه تعداد مراحل بیشتر باشد، اقتصاد کمتر، تعداد مراحل بیشتر می شود. با بیشتر شدن قطعات متحرک، احتمال خرابی نیز افزایش می یابد. راندمان مکانیکی نیز به دلیل افزایش اصطکاک کاهش خواهد یافت.