Mange ved, at kompressorens to trin er velegnet til højtryksproduktion, og det første trin er velegnet til stor gasproduktion. Nogle gange er det nødvendigt at udføre mere end to kompressioner. Hvorfor har du brug for graderet kompression?
Når det kræves, at gassens arbejdstryk er højt, er anvendelsen af ​​enkelttrins kompression ikke kun uøkonomisk, men nogle gange endda umulig, og flertrins kompression skal anvendes. Flertrins kompression er at starte gassen fra indånding, og efter flere boost at nå det nødvendige arbejdstryk.

1. Spar strømforbrug

Ved flertrins kompression kan der arrangeres en køler mellem trinene, så den komprimerede gas udsættes for isobarisk køling efter et trins kompression for at reducere temperaturen og derefter kommer ind i næste trins cylinder. Temperaturen sænkes og densiteten øges, så den er let at komprimere yderligere, hvilket kan spare strømforbrug i høj grad sammenlignet med engangskomprimering. Derfor er arbejdsområdet for flertrins kompression under det samme tryk mindre end for enkelttrins kompression. Jo flere trin, jo mere strømforbrug og jo tættere er det på isotermisk kompression.
Bemærk: Luftkompressoren til den olieindsprøjtede skrueluftkompressor er meget tæt på processen med konstant temperatur. Hvis du fortsætter med at komprimere og fortsætter med at afkøle efter at have nået den mættede tilstand, vil der blive udfældet kondensvand. Hvis det kondenserede vand kommer ind i olie-luft-udskilleren (olietanken) sammen med trykluften, vil det emulgere køleolien og påvirke smøreeffekten. Med den kontinuerlige stigning af det kondenserede vand vil oliestanden fortsætte med at stige, og til sidst vil køleolien komme ind i systemet sammen med trykluften, hvilket forurener trykluften og forårsager alvorlige konsekvenser for systemet.
For at forhindre dannelsen af ​​kondensvand må temperaturen i kompressionskammeret derfor ikke være for lav og skal være højere end kondensationstemperaturen. For eksempel har en luftkompressor med et udstødningstryk på 11 bar (A) en kondenseringstemperatur på 68 °C. Når temperaturen i kompressionskammeret er lavere end 68 °C, vil der blive udfældet kondensvand. Derfor kan udstødningstemperaturen for den olieindsprøjtede skrueluftkompressor ikke være for lav, det vil sige, at anvendelsen af ​​isotermisk kompression i den olieindsprøjtede skrueluftkompressor er begrænset på grund af problemet med kondensvand.

2. Forbedre volumenudnyttelsen

På grund af tre årsager til fremstilling, installation og drift er frigangsvolumenet i cylinderen altid uundgåeligt, og frigangsvolumenet reducerer ikke kun cylinderens effektive volumen direkte, men også den resterende højtryksgas skal udvides til sugetrykket , kan cylinderen begynde at indånde frisk gas, hvilket svarer til yderligere at reducere cylinderens effektive volumen.
Det er ikke svært at forstå, at hvis trykforholdet er større, vil den resterende gas i clearancevolumenet udvide sig hurtigere, og cylinderens effektive volumen vil være mindre. I ekstreme tilfælde, selv efter at gassen i frigangsvolumenet er fuldt udvidet i cylinderen, er trykket stadig ikke lavere end sugetrykket. På dette tidspunkt kan suget og udstødningen ikke fortsættes, og cylinderens effektive volumen bliver nul. Hvis der anvendes flertrins kompression, er kompressionsforholdet for hvert trin meget lille, og den resterende gas i klaringsvolumenet udvider sig en smule for at nå sugetrykket, hvilket naturligt øger cylinderens effektive volumen, og derved forbedrer udnyttelsesgraden af cylindervolumen.

3. Sænk udstødningstemperaturen

Temperaturen på kompressorens udstødningsgas stiger med stigningen i kompressionsforholdet. Jo højere kompressionsforhold, jo højere er udstødningsgastemperaturen, men den alt for høje udstødningsgastemperatur er ofte ikke tilladt. Dette skyldes: I en oliesmurt kompressor vil temperaturen på smøreolien reducere viskositeten og forværre sliddet. Når temperaturen stiger for højt, er det let at danne kulstofaflejringer i cylinderen og på ventilen, forværre sliddet og endda eksplodere. Af forskellige årsager er udstødningstemperaturen stærkt begrænset, så der skal bruges flertrins kompression for at reducere udstødningstemperaturen.
Bemærk: Trinvis kompression kan reducere udstødningstemperaturen for skrueluftkompressoren, og samtidig kan den også gøre den termiske proces af luftkompressoren så tæt på den konstante temperaturkompression som muligt for at opnå effekten af ​​energibesparelse, men det er ikke absolut. Især for olieindsprøjtede skrueluftkompressorer med et udstødningstryk på 13 bar eller mindre, på grund af den lave temperaturkølende olie, der indsprøjtes under kompressionsprocessen, er kompressionsprocessen allerede tæt på konstanttemperaturprocessen, og der er ikke behov for sekundær kompression. Hvis den trinvise kompression udføres på basis af denne olieindsprøjtningskøling, er strukturen kompliceret, produktionsomkostningerne øges, og gassens strømningsmodstand og det ekstra strømforbrug øges også, hvilket er lidt af et tab. . Derudover, hvis temperaturen er for lav, vil dannelsen af ​​kondensvand under kompressionsprocessen føre til forringelse af systemtilstanden, hvilket resulterer i alvorlige konsekvenser.

4. Reducer gaskraften, der virker på stempelstangen

På stempelkompressoren, når kompressionsforholdet er højt, og der anvendes et-trins kompression, er cylinderdiameteren større, og et højere slutgastryk virker på det større stempelareal, og gassen på stemplet er større. Hvis flertrinskompressionen er vedtaget, kan gaskraften, der virker på stemplet, reduceres kraftigt, så det er muligt at gøre mekanismen let og forbedre den mekaniske effektivitet.
Naturligvis er flertrinskompression ikke jo mere jo bedre. For jo flere trin er, jo mere kompleks strukturen af ​​kompressoren, stigningen i størrelse, vægt og omkostninger; stigningen i gaspassagen, stigningen i tryktabet af gasventilen og styringen osv., så nogle gange er antallet af trin, jo lavere økonomi, jo flere trin. Med flere bevægelige dele vil chancen for fejl også stige. Mekanisk effektivitet vil også blive reduceret på grund af øget friktion.