空气压缩机分级压缩VS一级压缩。

众所周知，二级压气机适用于产高压，一级适于大产气。有时压缩也要两次以上，为什么要分级压缩呢？我今天要把它整理出来。

在要求气体工作压力较大时，用一级压缩不但不经济，而且有时也无法实现，因此必须采用多级压缩。多段压缩是指气体由吸入开始，经数道上升，达到要求的工作压力。

1.节约动力消耗。

利用多级压缩方式，可将中间冷却器设置于各级之间，经一级压缩后，首先进行等压冷却，降低温度，然后进入下一级汽缸。减少温度，增加密度，这样便于进一步压缩，与一次压缩相比，可大大节约功率。

所以，同一种压强，多级压缩比单级压强小。利用级数越多，功率消耗越大，越接近等温压缩。

注：喷油螺杆式空气压缩机的空气压缩机非常接近恒温过程。如果达到饱和状态后继续压缩继续冷却，就会有凝结水析出。

这类凝结水若与压缩空气一同进入油气分离器(油箱)，就会使冷却油乳化，影响润滑效果。当凝结水浓度继续升高时，液面逐渐升高，最终伴随着压缩空气进入系统，污染了压缩空气，给系统带来严重后果。

所以，为防止冷凝水的产生，压缩室温度不得太低，必须大于冷凝温度。例如，排气压力为11bar(A)的空气压缩机，冷凝温度为68℃，当压缩腔内温度低于68℃时，会产生凝结水。

所以喷油螺杆式空气压缩机的排气温度不能过低，即等温压缩的应用因螺杆机的冷凝水问题受到限制。

2.增加容积利用。

由制造、安装和操作三个方面的原因，气缸内剩余空间不可避免地存在，这不仅直接降低了气缸的有效容积，而残留在里面的高压气体也要膨胀到吸气压力，气缸才能开始吸进新鲜气体，这就等于进一步降低气缸的有效容积。

很容易理解，如果压力比越大，残气在余隙体积中的膨胀愈剧，气缸的有效容积越小。当极限情况下，当气缸完全膨胀后，剩余间隙体积中的气体还能完全膨胀，此时的压力还不会低于吸气压力，此时便无法继续吸气，排气时，气缸的有效容积变为零。

多层压缩时，每一级压缩率很小，剩余气体在余隙中稍稍膨胀，便可达到吸气压力，这样自然可使缸体有效容积增加，从而提高缸径的利用率。

3.降低排气温度。

压气机排气量的温度随压缩率的增大而增大，排气温度越高，但排气温度过高则不能满足要求。

原因在于：在油润滑的压气机中，润滑剂温度变低，粘度降低，加剧磨损，温度升高过高时易在缸体和阀体上形成积碳，加剧磨损，有事甚至发生爆炸。

由于种种原因，排气温度受到很大限制，因此必须采用多级压缩来降低排气温度。

注：分级压缩能降低螺杆空气压缩机的排气温度，也能使空气压缩机的热工过程尽可能接近定温压缩，从而达到节能，但并非绝对。

特别是对排气压力小于13bar的喷油螺杆空气压缩机，因其在压缩过程中喷入低温冷却油，压缩过程已接近于定温过程，无需二次压缩。

如此一来喷油冷却基础上再进行分级压缩，使得结构复杂，制造成本增加，也增加了气体流动阻力和额外的耗能，有些过犹不及。

另外，如果温度太低，在压缩过程中形成冷凝水，会导致系统状态恶化，产生严重后果。