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空气压缩机的单级和双级和多级是什么意思?有何区别?哪种更节能?

可以这样讲,空气压缩机的单级和双级主要是从主机的结构上说的,也就是压缩空气如果经过两次压缩,那就是双级,如果仅仅是一次压缩,那么就是单级的。还有一个方法就是看主机的机头结构。这样说来,透平式压缩机、离心式压缩机、涡旋式压缩机都是单级压缩空压机。普通的螺杆空压机也是单级压缩。现在螺杆空压机出现了双级压缩,机头采用一体式,气体经过两次压缩。活塞机是细分最多的空气压缩机了,因为活塞机根据压缩气量、压力,可以设计成单级、双级(两级)、三级甚至多级的。故此,如果想要得到较高的排气压力,活塞式多级空压机是不二选择,别的机型都无法做到。

说到哪种更加节能,这个比较复杂了。涡旋式、螺杆式都可以做成单级,但是螺杆双级的节能效果更明显,多级的活塞机,最不节能,原因是技术相对落后。所以说不能单纯的说单级和双级哪种更加节能,应该具体结合不同的压缩类型结合单级和双级进行分析。

下面从空压机的热能方面做一下比较。

空压机压缩过程是输入压缩机的功率都将转化为热量。而压缩高温气体需要消耗更多的能量,所以压缩机必须采取冷却措施。


     压缩过程中温升越低,压缩机越节能。理想的压缩过程是等温压缩,既压缩过程中温度保持不变。活塞压缩机、透平式压缩机和无油螺杆机压缩过程中没有有效的冷却手段,所以往往把压缩过程分成多级进行,每级出口设级间冷却器,把温度降到接近环境温度后,去除冷凝水,然后送入下一级继续进行压缩。这种波段式的压缩过程可以限定最高温度在安全范围内,同时使平均温度较为接近等温。所以对于活塞式压缩机、透平式压缩机和无油螺杆机,在有中间冷却器的情况下,多级压缩有利于节能。


     喷油螺杆压缩机是利用润滑油吸收压缩过程中的热量。按重量计算,单位时间喷进主机内的润滑油是空气流量的十倍,由于润滑油吸收热量的能力又远远大于空气,所以大量压缩热被润滑油吸收,使压缩过程的温升保持在低水平。润滑油吸收的热量约占输入功率的90%。喷油内冷是螺杆压缩机得以迅速发展的关键技术。可以说螺杆压缩机之所以能够取代活塞压缩机成为市场主流机种完全是借助于独特的冷却方式。


     喷油螺杆压缩机独特的冷却方式使它在普通排气压力范围内,如1.3MPa排气压力以下,不需要也不能够采用多级压缩的方式。首先,在充分发挥喷油内冷技术优势的条件下,压缩过程已经接近等温过程,所以喷油螺杆压缩机没有必要采用多级压缩。其次,没有级间冷却器,多级压缩没有任何节能效果。再者,如果采用级间冷却,进入下一级的气体温度必然低于相应压力下的露点温度,会有大量水分析出,必须设置级间油水分离与排除元件,否则含有大量水分的润滑油一旦进入下一级,就会导致润滑严重恶化,加剧转子和轴承磨损。油与水的分离需要在静止状态下保持若干小时,排水元件又必须具有识别油水界面的能力。所以级间油水分离与排除是含级间冷却器的多级压缩螺杆压缩机不可逾越的障碍,需要不断的给予改进。