目前，市場(chǎng)上排氣壓力在13bar以下的噴油螺桿空壓機中有單級壓縮和二級壓縮兩種，大家都在宣傳自己的東西好，那么，究竟是一級壓縮螺桿空氣壓縮機省電，還是二級的省呢?本文將就兩者的壓縮效率、節能等問(wèn)題進(jìn)行分析和比較。

　　根據工程熱力學(xué)理論，空壓機在壓縮過(guò)程中定溫壓縮最省功，面積0-1-2T-3-0為定溫壓縮所需要的功，面積0-1-2m-3-0為多變壓縮(實(shí)際壓縮過(guò)程)所需要的功。定溫壓縮所需的功要小于多變壓縮的功。因而從消耗功的角度來(lái)看，定溫壓縮最為有利。它不但可以減少消耗的功，還能降低壓縮后氣體的溫度，使空壓機材料的使用更為寬廣和經(jīng)濟，使空壓機的運行更為可靠。

　　但對于定溫壓縮，要使氣體熱量隨時(shí)與外界交換，氣體溫度與外界相等實(shí)際工作中是不可能實(shí)現的。這只是制造廠(chǎng)家在產(chǎn)品設計生產(chǎn)中努力的方向。為降低壓縮后的氣體溫度和提高空壓機效率、盡可能向定溫壓縮過(guò)程靠近(或降低多變指數m值)，制造廠(chǎng)家在空壓機設計過(guò)程中采取了多種措施。其中分級壓縮加中間冷卻和向壓縮腔內噴油冷卻是最常用的兩種方法。

　　1、分級壓縮加中間冷卻

　　分級壓縮加中間冷卻是廣泛應用于空壓機中降低排氣溫度的有效方法。而且分級壓縮后必須經(jīng)過(guò)中間冷卻，使進(jìn)入到第二級的壓縮空氣進(jìn)氣溫度等于或接近于第一級的進(jìn)氣溫度，這樣才能降低排氣溫度和功耗。見(jiàn)圖二，由于二級進(jìn)氣溫度被冷卻到一級進(jìn)氣溫度，圖中陰影部分的面積即為所節省的功耗。分的級數和中間冷卻過(guò)程越多，就越接近定溫過(guò)程。但分級過(guò)多將增加氣體的流動(dòng)阻力，而且制造成本也大大增加。因此分級必須合理。

　　2、向壓縮腔內噴油冷卻

　　將循環(huán)冷卻的少量冷卻油噴成霧狀與氣體一起進(jìn)入壓縮腔內，噴入的油霧吸收了壓縮空氣在壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱量，然后與空氣一起排出空壓機殼體，經(jīng)油氣分離器分離后循環(huán)使用。噴油螺桿空壓機就是該方法最典型的應用實(shí)例。它可非常有效地降低排氣溫度和多變指數m值。這也是目前降低空壓機排氣溫度和多變指數m最有效的一種方法，一般情況下它可使m降低到1.2以下。降低的程度取決于噴油量和噴油溫度。

　　通過(guò)上面分析得出，分級壓縮加中間冷卻和噴油冷卻均可降低排氣溫度，節省功耗。而目前動(dòng)力用噴油螺桿空壓機的多變指數m 值最低已經(jīng)可降低到1.1左右，接近定溫過(guò)程，單級壓比最高可達13bar，而且排氣溫度仍可控制在90度以下。那么有否必要再進(jìn)行分級壓縮呢?

　　下面再分析一下噴油螺桿空壓機的工作特點(diǎn)：

　　從上節所知，噴油螺桿空壓機的空壓機已經(jīng)非常接近定溫過(guò)程。如到達飽和狀態(tài)后繼續壓縮繼續冷卻的話(huà)，將有冷凝水析出。這些冷凝水如果與壓縮空氣一起進(jìn)入油氣分離器(油箱)內，會(huì )使冷卻油乳化，影響潤滑效果。隨著(zhù)冷凝水的不斷增加，油位也會(huì )不斷上升，最后冷卻油將會(huì )隨同壓縮空氣進(jìn)入系統，污染壓縮空氣，對系統造成嚴重后果。因此，為了防止冷凝水的產(chǎn)生，壓縮腔內的溫度不能過(guò)低，必須大于冷凝溫度(一定壓力下的冷凝溫度可從有關(guān)空氣特性圖表中查得)。如排氣壓力為11bar(A)的空壓機，冷凝溫度為68℃，當壓縮腔內溫度低于68℃時(shí)，將有冷凝水析出。因此噴油螺桿空壓機的排氣溫度不能過(guò)低，即定溫壓縮的應用在噴油螺桿機中由于冷凝水的問(wèn)題受到了限制。表2是排氣壓力為10bar(g)的空壓機根據過(guò)程方程式計算得到的有關(guān)數據表。

　　數據分析

　　下面分三類(lèi)工況討論：

　　第一類(lèi)工況多變指數m與單級壓縮指數相同。采用中間冷卻后，排氣溫度為47.2℃。但由于遠低于冷凝溫度值，壓縮過(guò)程中將有大量冷凝水析出，此方案不可取。

　　第二類(lèi)工況，為了確保排氣溫度高于冷凝溫度，提高了二級進(jìn)氣溫度，最后排氣溫度為69℃，符合要求。由于二級進(jìn)氣溫度接近一級排氣溫度，其熱力過(guò)程曲線(xiàn)與單級壓縮非常接近，比單級壓縮所節省的功耗微乎其微。

　　第三類(lèi)工況，減少了噴油量，適當提高多變指數，使最終排氣溫度高于冷凝溫度，滿(mǎn)足要求。但一級壓縮過(guò)程的過(guò)程曲線(xiàn)位于單級壓縮曲線(xiàn)的右邊，二級壓縮的曲線(xiàn)由于采用了中冷，其曲線(xiàn)位置位于單級壓縮曲線(xiàn)的左邊，最后兩者合并后與單級壓縮的功耗差不多。

　　分級壓縮可以降低空壓機的排氣溫度，同時(shí)也可使空壓機的熱力過(guò)程盡可能地向定溫壓縮靠近，以達到節能效果，但并不是絕對的。尤其對于排氣壓力13bar以下的噴油螺桿空壓機而言，由于其在壓縮過(guò)程中噴入了低溫的冷卻油，極大地降低了多變指數(m值只有1.1)，壓縮過(guò)程已經(jīng)接近了定溫過(guò)程，沒(méi)必要再進(jìn)行二級壓縮。如在此噴油冷卻的基礎上再進(jìn)行分級壓縮，使結構復雜，制造成本提高，還增加了氣體的流動(dòng)阻力和額外的功耗，有點(diǎn)得不償失。此外，如溫度過(guò)低，在壓縮過(guò)程中形成冷凝水的話(huà)將導致系統狀態(tài)惡化，造成嚴重后果。相信大家看到這里，應該比較清楚到底誰(shuí)好誰(shuí)壞了!