Muitas pessoas sabem que os dois estágios do compressor são adequados para produção de alta pressão e o primeiro estágio é adequado para grande produção de gás. Às vezes é necessário realizar mais de duas compressões. Por que você precisa de compactação graduada?
Quando a pressão de trabalho do gás deve ser alta, o uso da compressão de estágio único não é apenas antieconômico, mas às vezes até impossível, e a compressão de vários estágios deve ser usada. A compressão em vários estágios consiste em iniciar o gás a partir da inalação e, após vários impulsos, atingir a pressão de trabalho necessária.

1. Economize consumo de energia

Com a compressão de vários estágios, um resfriador pode ser disposto entre os estágios, de modo que o gás comprimido seja submetido ao resfriamento isobárico após a compressão de um estágio para reduzir a temperatura e, em seguida, entre no cilindro do estágio seguinte. A temperatura é reduzida e a densidade aumentada, de modo que é fácil comprimir ainda mais, o que pode economizar muito no consumo de energia em comparação com a compressão única. Portanto, sob a mesma pressão, a área de trabalho da compressão multiestágio é menor do que a da compressão monoestágio. Quanto maior o número de estágios, maior o consumo de energia e mais próximo está da compressão isotérmica.
Nota: O compressor de ar do compressor de ar de parafuso com injeção de óleo está muito próximo do processo de temperatura constante. Se você continuar a comprimir e esfriar depois de atingir o estado saturado, a água condensada será precipitada. Se a água condensada entrar no separador óleo-ar (tanque de óleo) junto com o ar comprimido, ela emulsionará o óleo de resfriamento e afetará o efeito de lubrificação. Com o aumento contínuo da água condensada, o nível do óleo continuará subindo e, finalmente, o óleo de resfriamento entrará no sistema junto com o ar comprimido, poluindo o ar comprimido e causando graves consequências ao sistema.
Portanto, para evitar a geração de água condensada, a temperatura na câmara de compressão não pode ser muito baixa e deve ser superior à temperatura de condensação. Por exemplo, um compressor de ar com pressão de exaustão de 11 bar (A) tem uma temperatura de condensação de 68 °C. Quando a temperatura na câmara de compressão for inferior a 68 °C, a água condensada será precipitada. Portanto, a temperatura de exaustão do compressor de ar parafuso com injeção de óleo não pode ser muito baixa, ou seja, a aplicação de compressão isotérmica no compressor de ar parafuso com injeção de óleo é limitada devido ao problema da água condensada.

2. Melhore a utilização do volume

Devido a três razões de fabricação, instalação e operação, o volume de folga no cilindro é sempre inevitável, e o volume de folga não apenas reduz diretamente o volume efetivo do cilindro, mas também o gás residual de alta pressão deve ser expandido para a pressão de sucção , o cilindro pode começar a inalar gás fresco, o que equivale a reduzir ainda mais o volume efetivo do cilindro.
Não é difícil entender que se a relação de pressão for maior, o gás residual no volume de folga se expandirá mais rapidamente e o volume efetivo do cilindro será menor. Em casos extremos, mesmo depois que o gás no volume de folga estiver totalmente expandido no cilindro, a pressão ainda não será inferior à pressão de sucção. Neste momento, a sucção e a exaustão não podem continuar e o volume efetivo do cilindro torna-se zero. Se a compressão de vários estágios for usada, a taxa de compressão de cada estágio é muito pequena, e o gás residual no volume de folga se expande ligeiramente para atingir a pressão de sucção, o que aumenta naturalmente o volume efetivo do cilindro, melhorando assim a taxa de utilização de o volume do cilindro.

3. Abaixe a temperatura de exaustão

A temperatura dos gases de escape do compressor aumenta com o aumento da taxa de compressão. Quanto maior a taxa de compressão, maior a temperatura dos gases de escape, mas a temperatura excessivamente alta dos gases de escape muitas vezes não é permitida. Isto porque: em um compressor lubrificado a óleo, a temperatura do óleo lubrificante reduzirá a viscosidade e agravará o desgaste. Quando a temperatura sobe muito, é fácil formar depósitos de carbono no cilindro e na válvula, agravar o desgaste e até explodir. Por várias razões, a temperatura de exaustão é bastante limitada, portanto, a compressão em vários estágios deve ser usada para reduzir a temperatura de exaustão.
Nota: A compressão escalonada pode reduzir a temperatura de exaustão do compressor de ar de parafuso e, ao mesmo tempo, também pode tornar o processo térmico do compressor de ar o mais próximo possível da compressão de temperatura constante para obter o efeito de economia de energia, mas não é absoluto. Especialmente para compressores de ar de parafuso com injeção de óleo com pressão de exaustão de 13 bar ou menos, devido ao óleo de resfriamento de baixa temperatura injetado durante o processo de compressão, o processo de compressão já está próximo do processo de temperatura constante, e não há necessidade de compressão secundária. Se a compressão escalonada for realizada com base neste resfriamento por injeção de óleo, a estrutura fica complicada, o custo de fabricação aumenta e a resistência ao fluxo do gás e o consumo extra de energia também aumentam, o que é uma pequena perda . Além disso, se a temperatura for muito baixa, a formação de água condensada durante o processo de compressão levará à deterioração do estado do sistema, resultando em graves consequências.

4. Reduza a força do gás que atua na haste do pistão

No compressor de pistão, quando a taxa de compressão é alta e a compressão de estágio único é usada, o diâmetro do cilindro é maior e uma pressão final do gás mais alta atua na área maior do pistão, e o gás no pistão é maior. Se a compressão multiestágio for adotada, a força do gás que atua no pistão pode ser bastante reduzida, sendo possível tornar o mecanismo leve e melhorar a eficiência mecânica.
É claro que a compactação em vários estágios não é mais, melhor. Porque quanto maior o número de estágios, mais complexa é a estrutura do compressor, aumentando o tamanho, o peso e o custo; o aumento da passagem do gás, o aumento da perda de pressão da válvula de gás e do gerenciamento, etc., então às vezes quanto maior o número de estágios, menor a economia, maior o número de estágios. Com mais peças móveis, a chance de falha também aumentará. A eficiência mecânica também será reduzida devido ao aumento do atrito.