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双级压缩机比单级压缩机节能的核心原理

     VS

从物理学原理来讲,判断一台螺杆式空压机是否节能的唯一标准就是“比功率”,即单位时间内生产一立方压缩空气所需要的能耗,常用单位为:kw/m3/min。因而,双级压缩的螺杆式空压机节能主要原理也是在如何降低比功率上进行技术革新。这里要借助物理学的压差“自然回流”理论进行分析。


  以用户常用的的8bar机器为例:


  单级压缩机:进气端进气压力为常规大气压力(以0海拔为例)约1bar,经转子压缩至出口压力(转子排气端)8bar,该压缩过程的压缩比为:8:1 = 8;即单级压缩机的压缩比(出口压力为8bar)机器为8。


  双级压缩机:进气端进气压力为常规大气压力(以0海拔为例)约1bar,经一级转子压缩至出口压力(一级转子排气端)3.15bar(该压力为二级转子的入口压力)。一级转子压缩过的压缩空气再进入二级转子提升压力至所需要的8bar出口压力(二级转子端的排气压力)。一级低压转子的压缩比为:3.15:1 = 3.15;二级高压转子端的压缩比为:8:3.15 约等于 2.54;即二级端的压缩比(出口压力为8bar)大约为2.54。双级压缩转子系统的最高压缩比(8bar机器为例)为3.15。.


  不难看出,同单级压缩螺杆机相比,出口压力同样为8bar的机器,双级压缩螺杆机的压缩比不到单级压缩螺杆机的50%。


  如同其它流体一样,压缩空气一样遵循从高压端向低压端的自然回流,我们叫“回流泄露量”。不难理解,压缩比越高,回流泄露量越大。与同功率,同等排气压力的单级压缩螺杆机相比,双级压缩螺杆机的压缩比低,这就确保大大降低了回流泄露量,排气流量大大提高,意味着效率提升,即比功率的降低。这就是双级压缩螺杆机的节能原理核心所在。


  故此在同等装机功率,同等排气压力的情况下,相比于单级压缩螺杆机,双级压缩螺杆机的节能比例在7%~13%左右,即最低节能保证在7%以上。


目前我国市面上的双级压缩螺杆压缩机已经和永磁变频电机相结合,节能效率更高,是目前最为省电的螺杆压缩机。空气压缩机方面也向着双级压缩+永磁变频方向的发展。