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為提高容積利用率、降低排氣溫度,空壓機采用分級壓縮的方式

2019-08-29

由於製造、安裝以及運行三方麵的原因,氣缸內的餘隙容積總是不可避免的,而餘隙容積不僅直接減小了氣缸的有效容積,而且其中所殘留的高壓氣體還必須膨脹至吸氣壓力,氣缸才能開始吸入新鮮氣體,這樣就等於進一步減小了氣缸的有效容積。


不難理解,如果壓力比愈大,則餘隙容積內殘留氣體膨脹愈劇,氣缸有效容積則愈小。在極限情況下,甚至能夠出現餘隙容積內的氣體在氣缸內完全膨脹後,壓力仍不低於吸氣壓力,這時就無法繼續吸、排氣,氣缸的有效容積就變成了零。如果采用多級壓縮,則每一級的壓縮比很小,餘隙容積內殘留氣體稍微膨脹即可達到吸氣壓力,這樣自然就可以使氣缸有效容積增大,從而提高氣缸容積的利用率。


壓縮機的排除氣體的溫度是隨壓縮比的增加而升高的,壓縮比越高排氣溫度就越高,但是過高的排氣溫度往往是不允許的。這是由於:在油潤滑的壓縮機中,潤滑油溫度搞了會降低粘度,加劇磨損,當溫度升高過高時容易在缸內及閥門上形成積碳,加劇磨損,有事甚至發生爆炸。基於各種原因,大大限製了排氣溫度,所以必須采用多級壓縮降低排氣溫度。


注意:分級壓縮可以降低螺杆空壓機的排氣溫度,同時也可使空壓機的熱力過程盡可能地向定溫壓縮靠近,以達到節能效果。尤其對於排氣壓力13bar以下的噴油螺杆空壓機而言,由於其在壓縮過程中噴入了低溫的冷卻油,壓縮過程已經接近了定溫過程,沒必要再進行二級壓縮。如在此噴油冷卻的基礎上再進行分級壓縮,使結構複雜,製造成本提高,還增加了氣體的流動阻力和額外的功耗,有點得不償失。此外,如溫度過低,在壓縮過程中形成冷凝水的話將導致係統狀態惡化,造成嚴重後果。

螺杆空壓機

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