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壓縮機(jī)的兩級(jí)適用于高壓生產(chǎn)，級(jí)適用于大型天然氣生產(chǎn)。有時(shí)候，你需要壓縮兩次以上。當(dāng)氣體的工作壓力要求很高時(shí)，單級(jí)壓縮不僅不經(jīng)濟(jì)，有時(shí)甚至不可能。必須采用多級(jí)壓縮。多級(jí)壓縮是指氣體從吸入開始，經(jīng)過(guò)幾次升壓后達(dá)到所需的工作壓力




。壓縮過(guò)程是天然氣通過(guò)空氣過(guò)濾器進(jìn)入級(jí)壓縮，在壓縮室內(nèi)與少量潤(rùn)滑油混合，同時(shí)將混合氣體壓縮至級(jí)間壓力。壓縮氣體進(jìn)入冷卻通道并與大量油霧接觸，從而大大降低溫度。冷卻后的壓縮氣體進(jìn)入第二級(jí)轉(zhuǎn)子進(jìn)行二次壓縮，并被壓縮至最終排氣壓力。最后，壓縮機(jī)通過(guò)排氣法蘭排出，完成整個(gè)壓縮過(guò)程。不同設(shè)計(jì)的原理相似，采用多級(jí)壓縮。通過(guò)在級(jí)與級(jí)之間設(shè)置中間冷卻器，壓縮氣體經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮后可以在恒壓下冷卻以降低溫度，然后進(jìn)入下一級(jí)氣缸。溫度降低，密度增加，因此易于進(jìn)一步壓縮，與一次性壓縮相比，可大大節(jié)省功耗。因此，在相同壓力下，多級(jí)壓縮的工作面積小于單級(jí)壓縮的工作面積。級(jí)數(shù)越多，節(jié)省的功率就越大，而且越接近等溫壓縮

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注：噴油螺桿空壓機(jī)的空壓機(jī)非常接近恒溫過(guò)程。如果在達(dá)到飽和狀態(tài)后繼續(xù)壓縮和冷卻，就會(huì)出現(xiàn)冷凝水沉淀。如果這些冷凝水與壓縮空氣一起進(jìn)入油氣分離器（油箱），會(huì)乳化冷卻油，影響潤(rùn)滑效果。隨著凝結(jié)水的不斷增加，油位也會(huì)上升。最后，冷卻油將與壓縮空氣一起進(jìn)入系統(tǒng)，污染壓縮空氣，并對(duì)系統(tǒng)造成嚴(yán)重后果



因此，為了防止冷凝水的產(chǎn)生，壓縮室內(nèi)的溫度不得太低，但必須高于冷凝溫度。例如，對(duì)于排氣壓力為11bar（a）的空氣壓縮機(jī)，冷凝溫度為68℃。當(dāng)壓縮室內(nèi)的溫度低于68℃時(shí)，冷凝液會(huì)析出。因此，噴油螺桿空氣壓縮機(jī)的排氣溫度不能太低，也就是說(shuō)，由于制造、安裝和運(yùn)行的原因，冷凝水問(wèn)題限制了等溫壓縮在噴油螺桿壓縮機(jī)中的應(yīng)用，氣缸中的間隙體積總是不可避免的。間隙容積不僅直接降低了氣瓶的有效容積，而且殘余高壓氣體必須膨脹到吸入壓力，氣瓶才能開始吸入新鮮氣體，這相當(dāng)于進(jìn)一步降低氣瓶的有效容積



不難理解，如果壓力比更大，殘余高壓氣體間隙容積中的氣體膨脹更劇烈，氣缸的有效容積更小。在極端情況下，即使間隙容積中的氣體在氣缸中完全膨脹，壓力仍不低于吸入壓力。此時(shí)，不可能繼續(xù)吸氣和排氣，氣缸的有效容積變?yōu)榱恪Ｈ绻捎枚嗉?jí)壓縮，每級(jí)壓縮比很小，間隙容積中的殘余氣體可以通過(guò)輕微膨脹達(dá)到吸入壓力，它可以自然地增加氣缸的有效容積，提高氣缸容積的利用率



降低排氣溫度





壓縮機(jī)排氣溫度隨壓縮比的增加而升高。壓縮比越高，排氣溫度越高，但通常不允許排氣溫度過(guò)高。這是因?yàn)椋涸谟蜐?rùn)滑壓縮機(jī)中，潤(rùn)滑油溫度會(huì)降低粘度，加劇磨損。當(dāng)溫度升高過(guò)高時(shí)，容易在氣缸和閥門上形成積炭，加劇磨損，有時(shí)甚至爆炸。由于各種原因，排氣溫度受到很大限制，因此必須采用多級(jí)壓縮來(lái)降低排氣溫度

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注：分級(jí)壓縮可以降低螺桿式空氣壓縮機(jī)的排氣溫度，使空氣壓縮機(jī)的熱過(guò)程盡可能接近恒溫壓縮，從而達(dá)到節(jié)能效果，但這不是絕對(duì)的。特別是對(duì)于排氣壓力小于13bar的噴油螺桿式空氣壓縮機(jī)，由于其在壓縮過(guò)程中注入低溫冷卻油，壓縮過(guò)程接近恒溫過(guò)程，因此無(wú)需進(jìn)行二次壓縮。如果在燃油噴射冷卻的基礎(chǔ)上進(jìn)行分級(jí)壓縮，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本增加，氣體的流動(dòng)阻力和附加功耗增加，這是值得的損失。此外，如果溫度過(guò)低，壓縮過(guò)程中形成冷凝液，系統(tǒng)狀態(tài)會(huì)惡化，導(dǎo)致嚴(yán)重后果












減少作用在活塞桿上的氣體作用力




，當(dāng)壓縮比較高且采用單級(jí)壓縮時(shí)，氣缸直徑較大，氣體最終壓力較高，作用在較大的活塞面積上，且活塞中的氣體較大。如果采用多級(jí)壓縮，作用在活塞上的氣體力可以大大減小，這可以使機(jī)構(gòu)更輕，提高機(jī)械效率



當(dāng)然，多級(jí)壓縮并不是越多級(jí)越好。由于級(jí)數(shù)較多，壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，尺寸、重量和成本都會(huì)增加；隨著氣路的增加，氣閥和管理的壓力損失增加，因此，有時(shí)隨著級(jí)數(shù)的增加，經(jīng)濟(jì)性降低，運(yùn)動(dòng)部件的數(shù)量增加，故障幾率也會(huì)增加。由于摩擦的增加，機(jī)械效率也會(huì)降低#氣缸##

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