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二級壓縮與二段壓縮的討論

  • 2021-10-15
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以110KW、8公斤無油干螺桿為例,其機頭為典型的兩級壓縮??諝馐紫冗M入一級壓縮轉(zhuǎn)子,經(jīng)過壓縮之后進入冷卻器進行中間冷卻,然后經(jīng)過汽水分離器去除冷凝水之后,再進入二級壓縮轉(zhuǎn)子進行第二次壓縮。無油干螺桿在壓縮空氣的過程中,單級壓比約為3,溫升約在150℃左右。

還有一種壓縮方式,從結(jié)構(gòu)上看與二級壓縮非常相似,但又有所區(qū)別,這就是目前市場上很多宣稱所謂的“噴油螺桿二級壓縮技術(shù)”---實質(zhì)是“二段壓縮”。這些宣稱“噴油螺桿二級壓縮”更加節(jié)能的廠家在介紹其節(jié)能技術(shù)時都會講,因為兩段壓縮比單級壓縮更接近于等溫壓縮,所以更加節(jié)能。然而事實果真如此么?

 

二段壓縮的噴油螺桿壓縮機機頭

我們知道噴油螺桿壓縮機,由于在壓縮過程中有潤滑油的參與,吸收了大量的壓縮熱,即使壓比超過11,溫升仍可控制在60℃以內(nèi)。同時由于噴油螺桿壓縮機因為壓縮過程中有潤滑油的參與,機頭排氣端油氣混合物的溫度既不能過高(過高會縮短潤滑油的使用壽命,甚至導(dǎo)致潤滑油結(jié)焦),也不能過低(過低會有冷凝水產(chǎn)出,導(dǎo)致潤滑油乳化),噴油螺桿的機頭排氣溫度基本被限制在75-100℃之間。 噴油螺桿壓縮機,不管是單級壓縮還是兩段壓縮,其機頭排氣溫度并無大的差異。

因此很多廠家所宣稱的“噴油螺桿二級壓縮技術(shù)”比單級壓縮更加接近等溫壓縮說法,在原理上無法立足。目前市面上的“噴油螺桿二級壓縮機頭”要么壓根沒有中間冷卻,要么只是在級間加入油簾,冷卻效果極其有限,實際上應(yīng)該稱之為“二段壓縮”更為貼切。

既然“等溫壓縮”無法說通,那為何市面上很多廠家的“噴油螺桿二段壓縮”產(chǎn)品比其單級壓縮產(chǎn)品,在能效方面確實提升很多,原因又在哪里呢?我們知道由于設(shè)計和制造的原因,螺桿式壓縮機轉(zhuǎn)子之間都不可避免的存在一定的間隙(壓縮機專業(yè)術(shù)語叫余隙容積)。

一方面,壓比越大,螺桿轉(zhuǎn)子之間壓縮空氣的泄露量也就越大;另一方面,每一段的壓縮終了,余隙容積里的受壓縮的空氣會重新膨脹至入口壓力,壓比越大,余隙容積里的壓縮空氣所占整個受壓縮空氣的比例就越大。綜合這兩個因素,減小壓比,同樣起到了節(jié)能壓縮功,提升能效的作用。

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