海南永磁变频空压机厂家

很多人都知道，压缩机两级适合产高压，一级适合产气量大。有时候，还需要进行两次以上的压缩，为什么需要分级压缩呢？今天就整理给大家。

当要求气体的工作压力较高时，采用单级压缩不仅不经济，有时甚至是不可能实现的，必须采用多级压缩。多级压缩就是将气体从吸入开始，经过几次升压而达到所需要的工作压力。

节省功率消耗
采用多级压缩，可以通过在级间设置中间冷却器的方法，使被压缩气体在经过一级压缩后，先进行等压冷却，以降低温度，再进入下一级气缸。温度降低、密度增大，这样易于进一步压缩，较之一次压缩可以大大节省耗功量。因此在相同的压力下多级压缩做功的面积就比单级压缩要少。级数越多省的功耗就越多越接近于等温压缩。

注意：喷油螺杆空压机的空压机已经非常接近定温过程。如到达饱和状态后继续压缩继续冷却的话，将有冷凝水析出。这些冷凝水如果与压缩空气一起进入油气分离器（油箱）内，会使冷却油乳化，影响润滑效果。随着冷凝水的不断增加，油位也会不断上升，最后冷却油将会随同压缩空气进入系统，污染压缩空气，对系统造成严重后果。
因此，为了防止冷凝水的产生，压缩腔内的温度不能过低，必须大于冷凝温度。如排气压力为11bar（A）的空压机，冷凝温度为68℃，当压缩腔内温度低于68℃时，将有冷凝水析出。因此喷油螺杆空压机的排气温度不能过低，即等温压缩的应用在喷油螺杆机中由于冷凝水的问题受到了限制。
提高容积利用率

由于制造、安装以及运行三方面的原因，气缸内的余隙容积总是不可避免的，而余隙容积不仅直接减小了气缸的有效容积，而且其中所残留的高压气体还必须膨胀至吸气压力，气缸才能开始吸入新鲜气体，这样就等于进一步减小了气缸的有效容积。

不难理解，如果压力比愈大，则余隙容积内残留气体膨胀愈剧，气缸有效容积则愈小。在极限情况下，甚至能够出现余隙容积内的气体在气缸内完全膨胀后，压力仍不低于吸气压力，这时就无法继续吸、排气，气缸的有效容积就变成了零。如果采用多级压缩，则每一级的压缩比很小，余隙容积内残留气体稍微膨胀即可达到吸气压力，这样自然就可以使气缸有效容积增大，从而提高气缸容积的利用率。

降低排气温度

压缩机的排除气体的温度是随压缩比的增加而升高的，压缩比越高排气温度就越高，但是过高的排气温度往往是不允许的。这是由于：在油润滑的压缩机中，润滑油温度搞了会降低粘度，加剧磨损，当温度升高过高时容易在缸内及阀门上形成积碳，加剧磨损，有事甚至发生爆炸。基于各种原因，大大限制了排气温度，所以必须采用多级压缩降低排气温度。

注意：分级压缩可以降低螺杆空压机的排气温度，同时也可使空压机的热力过程尽可能地向定温压缩靠近，以达到节能效果，但并不是**的。尤其对于排气压力13bar以下的喷油螺杆空压机而言，由于其在压缩过程中喷入了低温的冷却油，压缩过程已经接近了定温过程，没必要再进行二级压缩。如在此喷油冷却的基础上再进行分级压缩，使结构复杂，制造成本提高，还增加了气体的流动阻力和额外的功耗，有点得不偿失。此外，如温度过低，在压缩过程中形成冷凝水的话将导致系统状态恶化，造成严重后果。

降低作用在活塞杆上的气体力

活塞压缩机上，当压缩比较高而采用单级压缩时，气缸直径较大，就有较高的气体终压作用在较大活塞面积上，活塞上的气体里就较大。如果采用多级压缩就能大大降低作用于活塞上的气体力因而有可能使得机构轻巧，机械效率提高。

螺杆式空压机具有结构简单、体积小、重量轻的特点，其排气连续、排气脉动小、振动小、对安装基础要求低；易损件少、使用及维修方便；结构紧凑、稳定性好、运转可靠、寿命长等许多优点，越来越广泛地应用于矿山行业，成为矿山井下生产中提供压缩空气气源的主要设备之一。

空压机是工厂里较重要的机器设备之一，空压机供气领域能否应用变频调速技术，在节省电能的同时改善空压机性能，提高供气品质，降低生产设备故障率，延长设备的使用寿命备受社会各界关注。为了节约能源，对企业原有的空压站进行节能减排技术改造，非常有必要。

一、空压机工作原理
压缩机是一种将气体压缩从而提高气体压力或输送气体的机器，螺杆式空压机的工作原理包含四个过程：1）吸气过程； 2）封闭及输送过程；3）压缩及喷油过程；4）排气过程
空气压缩机在出厂时配套的排气压力调节装置，多数为关闭进气管式压力调节器。其工作原理是当储气罐（风包）内空气压力**过设定的压力时，压缩机进气管上碟阀自动关闭，压缩机进入空转卸荷状态；当储气罐内的空气压力低于设定压力时，压缩机进气管碟阀自动开启，压缩机又进入到满载工作状态。空气压缩机的排气量和压力，在运转中也不是不变的，常因工况变化导致用气量变化，所以空气压缩机工作时总是在重复满载－卸荷工作方式。满载时的工作电流接近电动机的额定电流，卸荷时的空转电流约为30-50%电动机额定电流，这部分电流不是做有用功，而是机械在额定转速下的空转损耗。

这种机械式调节装置虽然也能起到压力调节作用，但是压力调节精度低，压力波动大。压缩机总是在额定转速下工作，机械磨损大，电耗高。空压机自身存在着以下几个缺点:

(1) 当输出压力大于一定值时，自动打开泄载阀，使异步电动机空转，严重浪费能源;

(2) 异步电动机易频繁的启动、停止，影响电机的使用寿命;

(3) 工作条件恶劣，噪音大;

(4) 自动化程度低，输出压力的调节是靠人为调节阀的开度来实现的，调节速度慢，波动大，不稳定，精度低;

(5) 空压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨损大，设备维护量大。针对以上存在的问题，采用变频器对空压机进行调节，实现空压机恒压运行势在必行。

二、公司螺杆式空压机现状
2.1 空压站分布情况

空压站主要工作是供应全厂压缩空气生产用气。班组生产运作为常年二二制运行。班组有两个站房轮流使用，每个站房各由三台40立方螺杆式压缩机和一台20立方螺杆式压缩机组成。
2.2 空压站现状
3#空压站配有压力监控设备，实时监控厂里用气情况，空压站必须保证厂内管网的压力。两个空压站的轮换使用周期为一年，2019年3月至2019年3月使用的是3站，2019年3月开始使用的是2站，如果遇到故障、检修等情况会暂时使用另一个站点。

高压站2、3、4号机，共有3台高压螺杆式空气压缩机，由于空气压缩机的拖动电机本身不能调速，因此就不能直接使用压力或流量的变动来实现降速调节输出功率的匹配，导致在用气量少的时候电机仍然要空载运行，电能浪费巨大。

2.3 压缩机出口点压力控制

目前，压缩机的出口点压力控制是操作员根据工作经验，手动控制压缩机的开启和关闭，来满足厂内用气需要。现在，一般设定压缩机出口压力不**过0.78MPa，正常运行保持在0.76MPa左右。2#站的设备带有自动卸载功能，压力到了警戒值会自动放气减压，到达0.71MPa会再次加载，这之间有0.05MPa的压差。3#站的设备的减压方式是采用自动减小进气口，来减小出口压力。另外，高峰用能时间段，设备保持在加载状态，夜班时段，设备加减载频繁。

若能采用自动控制和变频调速技术，将四台空压机实行自动控制，可以实现互为热备自动运行，稳定输出生产要求所需的稳定气压，减少机械维修工作量，延长空压机的使用寿命。另外，当流量需要量减少时，就可降低电动机的转速，从而较大幅度减小电动机的运行功率，也可以实现节能的目的。

节约能源
变频器控制压缩机与传统控制的压缩机比较，能源节约是较有实际意义的，根据空气量需求来供给的压缩机工况是经济的运行状态。