Много хора знаят, че двете степени на компресора са подходящи за производство на високо налягане, а първата степен е подходяща за голямо производство на газ. Понякога е необходимо да се извършат повече от две компресии. Защо се нуждаете от градуирана компресия?
Когато се изисква работното налягане на газа да бъде високо, използването на едностепенна компресия е не само неикономично, но понякога дори невъзможно и трябва да се използва многостепенна компресия. Многостепенната компресия е да стартира газа от вдишване и след няколко форсирания да достигне необходимото работно налягане.

1. Спестете консумация на енергия

При многостепенно компресиране може да се постави охладител между етапите, така че сгъстеният газ да бъде подложен на изобарно охлаждане след едностепенно компресиране, за да се намали температурата, и след това да влезе в цилиндъра на следващия етап. Температурата се понижава и плътността се увеличава, така че е лесно да се компресира допълнително, което може значително да спести консумация на енергия в сравнение с еднократното компресиране. Следователно, при същото налягане, работната зона на многостепенно компресиране е по-малка от тази на едностепенно компресиране. Колкото по-голям е броят на етапите, толкова по-голяма е консумацията на енергия и толкова по-близо е до изотермична компресия.
Забележка: Въздушният компресор на масления винтов въздушен компресор е много близък до процеса на постоянна температура. Ако продължите да компресирате и продължите да охлаждате след достигане на наситено състояние, ще се утаи кондензирана вода. Ако кондензираната вода навлезе в масло-въздушния сепаратор (резервоар за масло) заедно със сгъстения въздух, това ще емулгира охлаждащото масло и ще повлияе на ефекта на смазване. С непрекъснатото увеличаване на кондензираната вода, нивото на маслото ще продължи да се покачва и накрая охлаждащото масло ще влезе в системата заедно със сгъстения въздух, замърсявайки сгъстения въздух и причинявайки сериозни последствия на системата.
Следователно, за да се предотврати образуването на кондензирана вода, температурата в компресионната камера не може да бъде твърде ниска и трябва да бъде по-висока от температурата на кондензация. Например въздушен компресор с налягане на изгорелите газове 11 бара (A) има температура на кондензация 68 °C. Когато температурата в компресионната камера е по-ниска от 68 °C, ще се утаи кондензирана вода. Следователно температурата на отработените газове на винтовия въздушен компресор с впръскване на масло не може да бъде твърде ниска, тоест прилагането на изотермична компресия в винтовия въздушен компресор с впръскване на масло е ограничено поради проблема с кондензираната вода.

2. Подобрете използването на обема

Поради три причини за производство, монтаж и работа, свободният обем в цилиндъра винаги е неизбежен, а свободният обем не само директно намалява ефективния обем на цилиндъра, но също така остатъчният газ под високо налягане трябва да се разшири до налягането на засмукване , цилиндърът може да започне да вдишва свеж газ, което е еквивалентно на допълнително намаляване на ефективния обем на цилиндъра.
Не е трудно да се разбере, че ако съотношението на налягането е по-голямо, остатъчният газ в хлабината ще се разшири по-бързо и ефективният обем на цилиндъра ще бъде по-малък. В екстремни случаи, дори след като газът в свободния обем е напълно разширен в цилиндъра, налягането все още не е по-ниско от смукателното налягане. По това време засмукването и изпускането не могат да продължат и ефективният обем на цилиндъра става нула. Ако се използва многостепенна компресия, коефициентът на компресия на всяка степен е много малък и остатъчният газ в хлабината се разширява леко, за да достигне смукателното налягане, което естествено увеличава ефективния обем на цилиндъра, като по този начин подобрява степента на използване на обема на цилиндъра.

3. Намалете температурата на отработените газове

Температурата на изгорелите газове на компресора се повишава с увеличаването на степента на сгъстяване. Колкото по-висок е коефициентът на сгъстяване, толкова по-висока е температурата на отработените газове, но прекалено високата температура на отработените газове често не се допуска. Това е така, защото: в смазан с масло компресор температурата на смазочното масло ще намали вискозитета и ще влоши износването. Когато температурата се повиши твърде високо, е лесно да се образуват въглеродни отлагания в цилиндъра и на клапана, да влошат износването и дори да експлодират. Поради различни причини температурата на отработените газове е силно ограничена, така че трябва да се използва многостепенна компресия, за да се намали температурата на отработените газове.
Забележка: Поетапното компресиране може да намали температурата на отработените газове на винтовия въздушен компресор и в същото време може също така да направи термичния процес на въздушния компресор възможно най-близо до компресията с постоянна температура, за да постигне ефекта на спестяване на енергия, но не е абсолютен. Специално за винтови въздушни компресори с впръскване на масло с налягане на изгорелите газове от 13 бара или по-малко, поради нискотемпературното охлаждащо масло, впръскано по време на процеса на компресия, процесът на компресия вече е близо до процеса на постоянна температура и няма нужда от вторична компресия. Ако поетапното компресиране се извършва на базата на това охлаждане с впръскване на масло, структурата се усложнява, производствените разходи се увеличават и съпротивлението на потока на газа и допълнителната консумация на енергия също се увеличават, което е малко загуба . Освен това, ако температурата е твърде ниска, образуването на кондензирана вода по време на процеса на компресия ще доведе до влошаване на състоянието на системата, което ще доведе до сериозни последствия.

4. Намалете силата на газа, действаща върху буталния прът

При буталния компресор, когато степента на компресия е висока и се използва едностепенна компресия, диаметърът на цилиндъра е по-голям и по-високото крайно налягане на газа действа върху по-голямата площ на буталото и газът върху буталото е по-голям. Ако се приеме многостепенното компресиране, газовата сила, действаща върху буталото, може да бъде значително намалена, така че е възможно да се направи механизмът лек и да се подобри механичната ефективност.
Разбира се, многостепенната компресия не е колкото повече, толкова по-добре. Тъй като колкото повече е броят на етапите, толкова по-сложна е структурата на компресора, увеличаването на размера, теглото и цената; увеличаването на газовия проход, увеличаването на загубата на налягане на газовия клапан и управлението и т.н., така че понякога колкото повече е броят на етапите, толкова по-ниска е икономията, толкова повече е броят на етапите. С повече движещи се части шансът за повреда също ще се увеличи. Механичната ефективност също ще бъде намалена поради увеличеното триене.