많은 사람들은 압축기의 두 단계가 고압 생산에 적합하고 첫 번째 단계가 대규모 가스 생산에 적합하다는 것을 알고 있습니다. 때로는 두 번 이상의 압축을 수행해야 하는 경우도 있습니다. 등급별 압축이 필요한 이유는 무엇입니까?
가스의 작동 압력이 높아야 하는 경우 단일 단계 압축을 사용하는 것은 비경제적일 뿐만 아니라 때로는 불가능할 수도 있으므로 다단계 압축을 사용해야 합니다. 다단계 압축은 흡입에서 가스를 시작하고 여러 번의 부스트를 거쳐 필요한 작동 압력에 도달하는 것입니다.

1. 소비전력 절감

다단계 압축에서는 단계 사이에 냉각기를 배치하여 압축된 가스가 한 단계 압축 후 등압 냉각을 거쳐 온도를 낮추고 다음 단계 실린더로 들어갈 수 있습니다. 온도를 낮추고 밀도를 높임으로써 추가 압축이 용이해 1회 압축에 비해 전력소모를 크게 절감할 수 있다. 따라서 동일한 압력 하에서 다단계 압축의 작업 영역은 단일 단계 압축의 작업 영역보다 작습니다. 단수가 많을수록 전력소모도 많아지고 등온압축에 가까워집니다.
참고: 오일 주입식 스크류 공기 압축기의 공기 압축기는 항온 과정에 매우 가깝습니다. 포화 상태에 도달한 후에도 계속 압축하고 냉각을 계속하면 응축수가 침전됩니다. 응축된 물이 압축 공기와 함께 유공기 분리기(오일 탱크)로 유입되면 냉각 오일이 유화되어 윤활 효과에 영향을 미칩니다. 응축수의 지속적인 증가로 인해 오일 레벨은 계속 상승하고 최종적으로 냉각 오일이 압축 공기와 함께 시스템으로 유입되어 압축 공기를 오염시키고 시스템에 심각한 결과를 초래합니다.
따라서 응축수 발생을 방지하기 위해서는 압축실 내의 온도를 너무 낮지 않게 하고, 응축온도보다 높아야 합니다. 예를 들어, 배기 압력이 11bar(A)인 공기 압축기의 응축 ​​온도는 68°C입니다. 압축실의 온도가 68°C보다 낮으면 응축수가 침전됩니다. 따라서, 급유식 스크류 공기압축기의 배기온도는 너무 낮을 수 없다. 즉, 급유식 스크류 공기압축기의 등온압축 적용은 응축수 문제로 인해 제한된다.

2. 볼륨 활용도 향상

제조, 설치 및 작동의 세 가지 이유 때문에 실린더의 간극 부피는 항상 불가피하며, 틈새 부피는 실린더의 유효 부피를 직접적으로 감소시킬 뿐만 아니라 잔류 고압 가스를 흡입 압력까지 확장해야 합니다. , 실린더는 새로운 가스를 흡입하기 시작할 수 있으며 이는 실린더의 유효 부피를 더욱 줄이는 것과 같습니다.
압력비가 크면 클리어런스 체적의 잔류 가스가 더 빠르게 팽창하고 실린더의 유효 체적이 작아진다는 것을 이해하는 것은 어렵지 않습니다. 극단적인 경우에는 실린더 내에서 여유 공간의 가스가 완전히 팽창된 후에도 압력이 여전히 흡입 압력보다 낮지 않습니다. 이때 흡입과 배기를 계속할 수 없게 되어 실린더의 유효용적이 0이 됩니다. 다단압축을 사용하면 각 단의 압축비가 매우 작아서 유극체적의 잔류기체가 약간 팽창하여 흡입압력에 도달하게 되어 자연스럽게 실린더의 유효체적이 증가하여 사용률이 향상된다. 실린더 볼륨.

3. 배기 온도를 낮추십시오

압축기의 배기가스 온도는 압축비가 증가함에 따라 증가한다. 압축비가 높을수록 배기가스 온도는 높아지지만 지나치게 높은 배기가스 온도는 허용되지 않는 경우가 많습니다. 그 이유는 오일 윤활 압축기에서는 윤활유 온도로 인해 점도가 감소하고 마모가 악화되기 때문입니다. 온도가 너무 높아지면 실린더와 밸브에 탄소 침전물이 생기기 쉽고 마모가 심해지며 심지어 폭발하기도 합니다. 여러 가지 이유로 배기 온도가 크게 제한되므로 배기 온도를 낮추려면 다단계 압축을 사용해야 합니다.
참고: 단계적 압축은 스크류 공기 압축기의 배기 온도를 낮추는 동시에 공기 압축기의 열 처리를 일정한 온도 압축에 최대한 가깝게 만들어 에너지 절약 효과를 얻을 수 있지만 절대적인 것은 아닙니다. 특히 배기압력이 13 bar 이하인 급유식 스크류 공기압축기의 경우, 압축 과정에서 저온의 냉각 오일이 주입되기 때문에 압축 과정은 이미 항온 과정에 가까워서 별도의 압축 과정이 필요하지 않습니다. 2차 압축. 이러한 오일주입냉각을 기반으로 다단계 압축을 하게 되면 구조가 복잡해지고, 제조원가가 높아지며, 가스의 유동저항과 추가 전력소모도 늘어나게 되어 다소 손실이 크다. . 또한, 온도가 너무 낮으면 압축 과정에서 응축수가 형성되어 시스템 상태가 악화되어 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.

4. 피스톤 로드에 작용하는 가스 힘을 줄입니다.

피스톤 압축기에서 압축비가 높고 단일 단계 압축이 사용되면 실린더 직경이 더 커지고 더 큰 최종 가스 압력이 더 큰 피스톤 영역에 작용하여 피스톤의 가스가 더 커집니다. 다단 압축을 채택하면 피스톤에 작용하는 가스력을 대폭 줄일 수 있어 기구의 경량화와 기계적 효율의 향상이 가능하다.
물론 다단계 압축이 더 좋다고는 할 수 없습니다. 스테이지 수가 많을수록 압축기의 구조가 복잡해지고 크기, 무게 및 비용이 증가하기 때문입니다. 가스 통로의 증가, 가스 밸브 및 관리의 압력 손실 증가 등, 때로는 단수가 많을수록 경제성이 떨어지고 단수가 많아지는 경우도 있습니다. 움직이는 부품이 많을수록 고장 가능성도 높아집니다. 마찰 증가로 인해 기계적 효율성도 감소합니다.