Mange vet at de to trinnene i kompressoren er egnet for høytrykksproduksjon, og det første trinnet er egnet for stor gassproduksjon. Noen ganger er det nødvendig å utføre mer enn to kompresjoner. Hvorfor trenger du gradert komprimering?
Når arbeidstrykket til gassen er påkrevd å være høyt, er bruken av ett-trinns kompresjon ikke bare uøkonomisk, men noen ganger til og med umulig, og flertrinns kompresjon må brukes. Flertrinns kompresjon er å starte gassen fra innånding, og etter flere forsterkninger for å nå det nødvendige arbeidstrykket.

1. Spar strømforbruk

Ved flertrinns kompresjon kan en kjøler arrangeres mellom trinnene, slik at den komprimerte gassen utsettes for isobarisk kjøling etter ett trinns kompresjon for å redusere temperaturen, og deretter går inn i neste trinns sylinder. Temperaturen senkes og tettheten økes, slik at det er enkelt å komprimere ytterligere, noe som kan spare strømforbruk i stor grad sammenlignet med engangskomprimering. Derfor, under det samme trykket, er arbeidsområdet for flertrinns kompresjon mindre enn for enkelt-trinns kompresjon. Jo flere trinn, jo mer strømforbruk og jo nærmere isotermisk kompresjon er det.
Merk: Luftkompressoren til den oljeinjiserte skrueluftkompressoren er veldig nær prosessen med konstant temperatur. Hvis du fortsetter å komprimere og fortsetter å avkjøle etter at du har nådd mettet tilstand, vil kondensvann utfelles. Hvis det kondenserte vannet kommer inn i olje-luft-separatoren (oljetanken) sammen med trykkluften, vil det emulgere kjøleoljen og påvirke smøreeffekten. Med den kontinuerlige økningen av det kondenserte vannet vil oljenivået fortsette å stige, og til slutt vil kjøleoljen komme inn i systemet sammen med trykkluften, forurense den komprimerte luften og forårsake alvorlige konsekvenser for systemet.
Derfor, for å forhindre generering av kondensert vann, kan ikke temperaturen i kompresjonskammeret være for lav og må være høyere enn kondensasjonstemperaturen. For eksempel har en luftkompressor med et eksostrykk på 11 bar (A) en kondenseringstemperatur på 68 °C. Når temperaturen i kompresjonskammeret er lavere enn 68 °C, vil kondensvann utfelles. Derfor kan eksostemperaturen til den oljeinjiserte skrueluftkompressoren ikke være for lav, det vil si at påføringen av isotermisk kompresjon i den oljeinjiserte skrueluftkompressoren er begrenset på grunn av problemet med kondensert vann.

2. Forbedre volumutnyttelsen

På grunn av tre grunner til produksjon, installasjon og drift er klaringsvolumet i sylinderen alltid uunngåelig, og klaringsvolumet reduserer ikke bare sylinderens effektive volum direkte, men også den gjenværende høytrykksgassen må utvides til sugetrykket , kan sylinderen begynne å inhalere fersk gass, noe som tilsvarer å redusere sylinderens effektive volum ytterligere.
Det er ikke vanskelig å forstå at hvis trykkforholdet er større, vil restgassen i klaringsvolumet ekspandere raskere, og sylinderens effektive volum vil bli mindre. I ekstreme tilfeller, selv etter at gassen i klaringsvolumet er fullstendig ekspandert i sylinderen, er trykket fortsatt ikke lavere enn sugetrykket. På dette tidspunktet kan sug og eksos ikke fortsette, og sylinderens effektive volum blir null. Hvis flertrinns kompresjon brukes, er kompresjonsforholdet til hvert trinn svært lite, og restgassen i klaringsvolumet utvider seg litt for å nå sugetrykket, som naturlig øker sylinderens effektive volum, og dermed forbedrer utnyttelsesgraden på sylindervolumet.

3. Senk eksostemperaturen

Temperaturen til kompressorens eksosgassen øker med økningen av kompresjonsforholdet. Jo høyere kompresjonsforhold, desto høyere er avgasstemperaturen, men den for høye avgasstemperaturen er ofte ikke tillatt. Dette er fordi: i en oljesmurt kompressor vil temperaturen på smøreoljen redusere viskositeten og forverre slitasjen. Når temperaturen stiger for høyt, er det lett å danne karbonavleiringer i sylinderen og på ventilen, forverre slitasjen og til og med eksplodere. Av ulike årsaker er eksostemperaturen sterkt begrenset, så flertrinns kompresjon må brukes for å redusere eksostemperaturen.
Merk: Trinnvis kompresjon kan redusere eksostemperaturen til skrueluftkompressoren, og samtidig kan den også gjøre den termiske prosessen til luftkompressoren så nær konstant temperaturkompresjon som mulig for å oppnå effekten av energisparing, men det er ikke absolutt. Spesielt for oljeinjiserte skrueluftkompressorer med et eksostrykk på 13 bar eller mindre, på grunn av lavtemperaturkjøleoljen som injiseres under kompresjonsprosessen, er kompresjonsprosessen allerede nær konstanttemperaturprosessen, og det er ikke behov for sekundær kompresjon. Hvis den trinnvise kompresjonen utføres på grunnlag av denne oljeinjeksjonskjølingen, er strukturen komplisert, produksjonskostnaden økes, og strømningsmotstanden til gassen og det ekstra strømforbruket økes også, noe som er litt av et tap . I tillegg, hvis temperaturen er for lav, vil dannelsen av kondensert vann under kompresjonsprosessen føre til forringelse av systemtilstanden, noe som resulterer i alvorlige konsekvenser.

4. Reduser gasskraften som virker på stempelstangen

På stempelkompressoren, når kompresjonsforholdet er høyt og ett-trinns kompresjon brukes, er sylinderdiameteren større, og et høyere sluttgasstrykk virker på det større stempelområdet, og gassen på stempelet er større. Hvis flertrinns kompresjon tas i bruk, kan gasskraften som virker på stempelet reduseres kraftig, slik at det er mulig å gjøre mekanismen lett og forbedre den mekaniske effektiviteten.
Selvfølgelig er flertrinns komprimering ikke jo mer jo bedre. Fordi jo flere trinn, jo mer kompleks strukturen til kompressoren, økningen i størrelse, vekt og kostnad; økningen i gasspassasjen, økningen i trykktapet til gassventilen og styringen, etc., så noen ganger jo flere trinn, jo lavere økonomi, jo flere trinn. Med flere bevegelige deler vil også sjansen for feil øke. Mekanisk effektivitet vil også reduseres på grunn av økt friksjon.