Banyak orang mengetahui bahwa dua tahap kompresor cocok untuk produksi tekanan tinggi, dan tahap pertama cocok untuk produksi gas yang besar.Terkadang, perlu melakukan lebih dari dua kompresi.Mengapa Anda membutuhkan kompresi bertingkat?
Ketika tekanan kerja gas harus tinggi, penggunaan kompresi satu tahap tidak hanya tidak ekonomis, tetapi kadang-kadang bahkan tidak mungkin, dan kompresi multi-tahap harus digunakan.Kompresi multi-tahap adalah memulai gas dari penghirupan, dan setelah beberapa dorongan untuk mencapai tekanan kerja yang diperlukan.
1. Hemat konsumsi daya
Dengan kompresi multi-tahap, pendingin dapat diatur antar tahap, sehingga gas terkompresi mengalami pendinginan isobarik setelah kompresi satu tahap untuk menurunkan suhu, dan kemudian memasuki silinder tahap berikutnya.Temperatur diturunkan dan densitas dinaikkan, sehingga mudah untuk dikompres lebih lanjut, yang dapat sangat menghemat konsumsi daya dibandingkan dengan kompresi satu kali.Oleh karena itu, di bawah tekanan yang sama, area kerja kompresi multi-tahap lebih kecil dari pada kompresi satu tahap.Semakin banyak jumlah tahapan, semakin banyak konsumsi daya dan semakin dekat dengan kompresi isotermal.
Catatan: Kompresor udara dari kompresor udara ulir injeksi oli sangat dekat dengan proses suhu konstan.Jika Anda terus mengompres dan terus mendinginkan setelah mencapai keadaan jenuh, air yang terkondensasi akan mengendap.Jika air yang terkondensasi memasuki pemisah oli-udara (tangki oli) bersama dengan udara terkompresi, itu akan mengemulsi oli pendingin dan mempengaruhi efek pelumasan.Dengan peningkatan air yang terkondensasi secara terus menerus, level oli akan terus meningkat, dan akhirnya oli pendingin akan memasuki sistem bersama dengan udara terkompresi, mencemari udara terkompresi dan menyebabkan konsekuensi serius pada sistem.
Oleh karena itu, untuk mencegah terbentuknya air yang terkondensasi, suhu di dalam ruang kompresi tidak boleh terlalu rendah dan harus lebih tinggi dari suhu kondensasi.Misalnya, kompresor udara dengan tekanan buang 11 bar (A) memiliki suhu kondensasi 68 °C.Ketika suhu di ruang kompresi lebih rendah dari 68 °C, air yang terkondensasi akan mengendap.Oleh karena itu, suhu buang kompresor udara ulir injeksi oli tidak boleh terlalu rendah, yaitu penerapan kompresi isotermal pada kompresor udara ulir injeksi oli terbatas karena masalah air yang terkondensasi.
2. Tingkatkan pemanfaatan volume
Karena tiga alasan pembuatan, pemasangan, dan pengoperasian, volume jarak bebas dalam silinder selalu tidak dapat dihindari, dan volume jarak bebas tidak hanya secara langsung mengurangi volume efektif silinder, tetapi juga gas bertekanan tinggi sisa harus diperluas ke tekanan hisap. , silinder dapat mulai menghirup gas segar, yang setara dengan semakin mengurangi volume efektif silinder.
Tidaklah sulit untuk memahami bahwa jika rasio tekanan lebih besar, gas sisa dalam volume pembersihan akan mengembang lebih cepat, dan volume efektif silinder akan lebih kecil.Dalam kasus ekstrim, bahkan setelah gas dalam volume izin mengembang penuh di dalam silinder, tekanannya masih tidak lebih rendah dari tekanan hisap.Pada saat ini, hisapan dan pembuangan tidak dapat dilanjutkan, dan volume efektif silinder menjadi nol.Jika kompresi multi-tahap digunakan, rasio kompresi setiap tahap sangat kecil, dan sisa gas dalam volume izin sedikit mengembang untuk mencapai tekanan hisap, yang secara alami meningkatkan volume efektif silinder, sehingga meningkatkan tingkat pemanfaatan silinder. volume silinder.
3. Turunkan temperatur gas buang
Suhu gas buang kompresor meningkat dengan meningkatnya rasio kompresi.Semakin tinggi rasio kompresi, semakin tinggi suhu gas buang, tetapi suhu gas buang yang terlalu tinggi seringkali tidak diperbolehkan.Hal ini dikarenakan: pada kompresor berpelumas oli, suhu oli pelumas akan menurunkan viskositas dan memperparah keausan.Ketika suhu naik terlalu tinggi, endapan karbon mudah terbentuk di dalam silinder dan di katup, memperparah keausan, dan bahkan meledak.Karena berbagai alasan, temperatur gas buang sangat terbatas, sehingga kompresi multi-tahap harus digunakan untuk menurunkan temperatur gas buang.
Catatan: Kompresi bertahap dapat mengurangi suhu pembuangan kompresor udara sekrup, dan pada saat yang sama, juga dapat membuat proses termal kompresor udara sedekat mungkin dengan kompresi suhu konstan untuk mencapai efek penghematan energi, tetapi itu tidak mutlak.Khusus untuk kompresor udara ulir injeksi oli dengan tekanan buang 13 bar atau kurang, karena oli pendingin suhu rendah yang diinjeksi selama proses kompresi, proses kompresi sudah mendekati proses suhu konstan, dan tidak perlu kompresi sekunder.Jika kompresi bertahap dilakukan berdasarkan pendinginan injeksi oli ini, strukturnya rumit, biaya pembuatannya meningkat, dan hambatan aliran gas serta konsumsi daya ekstra juga meningkat, yang merupakan sedikit kerugian. .Selain itu, jika suhunya terlalu rendah, pembentukan air yang terkondensasi selama proses kompresi akan menyebabkan penurunan kondisi sistem, yang mengakibatkan konsekuensi yang serius.
4. Mengurangi gaya gas yang bekerja pada batang piston
Pada kompresor piston, ketika rasio kompresi tinggi dan kompresi satu tahap digunakan, diameter silinder lebih besar, dan tekanan gas akhir yang lebih tinggi bekerja pada area piston yang lebih besar, dan gas pada piston lebih besar.Jika kompresi multi-tahap diadopsi, gaya gas yang bekerja pada piston dapat sangat dikurangi, sehingga memungkinkan untuk membuat mekanisme menjadi ringan dan meningkatkan efisiensi mekanis.
Tentu saja, kompresi multi-tahap tidak semakin baik.Karena semakin banyak jumlah tahapan, semakin kompleks struktur kompresor, semakin besar ukuran, berat dan biayanya;peningkatan saluran gas, peningkatan kehilangan tekanan katup gas dan manajemen, dll., jadi terkadang semakin banyak jumlah tahapan, semakin rendah ekonomi, semakin banyak jumlah tahapan.Dengan lebih banyak bagian yang bergerak, kemungkinan kegagalan juga akan meningkat.Efisiensi mekanis juga akan berkurang karena gesekan yang meningkat.
Waktu posting: 31 Agustus-2022
