在化工設(shè)備的實(shí)際使用中,一些低壓和中壓壓縮機(jī)經(jīng)常使用多級空壓機(jī)。也就是說,設(shè)置中間冷卻器,冷卻一次壓縮排出的高溫空氣,然后吸入二次氣缸進(jìn)行二次壓縮,以達(dá)到所需的壓力。使用雙級壓縮是因?yàn)槭褂脝渭墘嚎s來獲得較高的空氣壓力。只有增加壓縮比(排氣壓力與吸入壓力之比),體積系數(shù)才會隨著壓力比的增加而降低。此外,由于壓縮比的增加,壓縮后的空氣溫度會更高,導(dǎo)致壓縮過程和壓縮機(jī)出現(xiàn)以下缺陷:
1)由于冷卻條件和冷卻效率的限制,壓縮比增加后產(chǎn)生的大量熱量無法及時消除,使多變壓縮線遠(yuǎn)離等溫壓縮線,接近絕熱壓縮線,將大大增加功耗。
2)如果空壓機(jī)壓縮空氣溫度過高,由于熱交換,機(jī)體整體溫度會升高,潤滑油會失去原有性能,如流速變慢,導(dǎo)致壓縮機(jī)潤滑不良和故障。在嚴(yán)重的情況下,它也可能導(dǎo)致機(jī)器中的潤滑油燃燒。
多級壓縮可以滿足較高壓力的需要。它的功耗比單級壓縮機(jī)要少。中間冷卻器冷卻的壓縮空氣溫度大大降低,其中部分永久分離,也為下一次壓縮提供了相對干燥的低溫空氣。多級離心壓縮機(jī)通常需要設(shè)置一個水平間冷卻器。壓縮機(jī)壓縮后,氣體溫度較高。通過水平間冷卻器冷卻,提高了機(jī)組效率,因此中冷熱交換效果的質(zhì)量也對空壓機(jī)的性能產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。