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二级压缩与二段压缩有何不同

时间:2019-07-31浏览次数:100次

二级压缩与二段压缩有何不同

今天为大家介绍螺杆压缩机的技术原理,以及来讲一讲目前市场上正热门的“二级压缩”。

无油干螺杆压缩机要达到7-10公斤的排气压力,必须要用到二级压缩。那么何为二级压缩呢?二级压缩有哪些优势和哪些劣势呢?

所谓二级压缩就是指,压缩空气经过一级压缩以后先进行冷却,降低温度,再进行第二级的压缩。由于中间的冷却作用,实现同样的压缩比,分两次压缩比一次压缩,温升大大减小,压缩对应的耗功也会减少。

无油螺杆压缩机二级压缩流程图

二级压缩空压机主机

以110KW、8公斤无油干螺杆为例,其机头为典型的两级压缩。空气首先进入一级压缩转子,经过压缩之后进入冷却器进行中间冷却,然后经过汽水分离器去除冷凝水之后,再进入二级压缩转子进行第二次压缩。无油干螺杆在压缩空气的过程中,单级压比约为3,温升约在150℃左右。

还有一种压缩方式,从结构上看与二级压缩非常相似,但又有所区别,这就是目前市场上很多宣称所谓的“喷油螺杆二级压缩技术”---实质是“二段压缩”。这些宣称“喷油螺杆二级压缩”更加节能的厂家在介绍其节能技术时都会讲,因为两段压缩比单级压缩更接近于等温压缩,所以更加节能。然而事实果真如此么?

二段压缩的喷油螺杆压缩机机头

二段压缩螺杆空压机主机

我们知道喷油螺杆压缩机,由于在压缩过程中有润滑油的参与,吸收了大量的压缩热,即使压比超过11,温升仍可控制在60℃以内。同时由于喷油螺杆压缩机因为压缩过程中有润滑油的参与,机头排气端油气混合物的温度既不能过高(过高会缩短润滑油的使用寿命,甚至导致润滑油结焦),也不能过低(过低会有冷凝水产出,导致润滑油乳化),喷油螺杆的机头排气温度基本被限制在75-100℃之间。喷油螺杆压缩机,不管是单级压缩还是两段压缩,其机头排气温度并无大的差异。因此很多厂家所宣称的“喷油螺杆二级压缩技术”比单级压缩更加接近等温压缩说法,在原理上无法立足。目前市面上的“喷油螺杆二级压缩机头”要么压根没有中间冷却,要么只是在级间加入油帘,冷却效果极其有限,实际上应该称之为“二段压缩”更为贴切。

既然“等温压缩”无法说通,那为何市面上很多厂家的“喷油螺杆二段压缩”产品比其单级压缩产品,在能效方面确实提升很多,原因又在哪里呢?我们知道由于设计和制造的原因,螺杆式压缩机转子之间都不可避免的存在一定的间隙(压缩机专业术语叫余隙容积)。一方面,压比越大,螺杆转子之间压缩空气的泄露量也就越大;另一方面,每一段的压缩终了,余隙容积里的受压缩的空气会重新膨胀至入口压力,压比越大,余隙容积里的压缩空气所占整个受压缩空气的比例就越大。综合这两个因素,减小压比,同样起到了节能压缩功,提升能效的作用。