אנשים רבים יודעים ששני השלבים של המדחס מתאימים לייצור בלחץ גבוה, והשלב הראשון מתאים לייצור גז גדול. לפעמים, יש צורך לבצע יותר משתי דחיסות. למה צריך דחיסה מדורגת?
כאשר לחץ העבודה של הגז נדרש להיות גבוה, השימוש בדחיסה חד-שלבית אינו רק לא חסכוני, אלא לעיתים אף בלתי אפשרי, ויש להשתמש בדחיסה רב-שלבית. דחיסה רב-שלבית היא להתחיל את הגז משאיפה, ולאחר מספר חיזוקים להגיע ללחץ העבודה הנדרש.

1. חסכון בצריכת החשמל

עם דחיסה רב-שלבית, ניתן לסדר מצנן בין השלבים, כך שהגז הדחוס נתון לקירור איזוברי לאחר דחיסה של שלב אחד להורדת הטמפרטורה, ואז נכנס לצילינדר השלב הבא. הטמפרטורה יורדת והצפיפות מוגברת, כך שקל דחיסה נוספת, מה שיכול לחסוך מאוד בצריכת החשמל בהשוואה לדחיסה חד פעמית. לכן, תחת אותו לחץ, אזור העבודה של דחיסה רב-שלבית קטן מזה של דחיסה חד-שלבית. ככל שמספר השלבים גדול יותר, כך צריכת החשמל גדולה יותר והיא קרובה יותר לדחיסה איזוטרמית.
הערה: מדחס האוויר של מדחס אוויר הבורג המוזרק שמן קרוב מאוד לתהליך הטמפרטורה הקבועה. אם תמשיך לדחוס ותמשיך להתקרר לאחר הגעת למצב הרווי, מים מעובים יישרדו. אם המים המעובים ייכנסו למפריד השמן-אוויר (מיכל השמן) יחד עם האוויר הדחוס, הם יחלבו את שמן הקירור וישפיעו על אפקט הסיכה. עם העלייה המתמדת של המים המעובה, מפלס השמן ימשיך לעלות ולבסוף שמן הקירור ייכנס למערכת יחד עם האוויר הדחוס, מזהם את האוויר הדחוס וגורם לתוצאות חמורות למערכת.
לכן, על מנת למנוע יצירת מים מעובים, הטמפרטורה בתא הדחיסה אינה יכולה להיות נמוכה מדי ועליה להיות גבוהה מטמפרטורת העיבוי. לדוגמה, מדחס אוויר עם לחץ פליטה של ​​11 בר (A) הוא בעל טמפרטורת עיבוי של 68 מעלות צלזיוס. כאשר הטמפרטורה בתא הדחיסה נמוכה מ-68 מעלות צלזיוס, ייווצרו מים מעובים. לכן, טמפרטורת הפליטה של ​​מדחס אוויר בורג מוזרק שמן אינה יכולה להיות נמוכה מדי, כלומר, יישום הדחיסה האיזותרמית במדחס האוויר הבורג המוזרק שמן מוגבל עקב בעיית המים המעובה.

2. שפר את ניצול הנפח

בשל שלוש סיבות של ייצור, התקנה ותפעול, נפח הפינוי בצילינדר הוא תמיד בלתי נמנע, ונפח הפינוי לא רק מפחית ישירות את הנפח האפקטיבי של הצילינדר, אלא יש להרחיב את שארית הגז בלחץ הגבוה ללחץ היניקה. , הגליל יכול להתחיל לשאוף גז טרי, מה שמקביל להפחתה נוספת של הנפח האפקטיבי של הגליל.
לא קשה להבין שאם יחס הלחץ גדול יותר, הגז שיורי בנפח הפינוי יתרחב מהר יותר, והנפח האפקטיבי של הגליל יהיה קטן יותר. במקרים קיצוניים, גם לאחר שהגז בנפח הפינוי מורחב במלואו בצילינדר, הלחץ עדיין אינו נמוך מלחץ היניקה. בשלב זה, לא ניתן להמשיך את היניקה והפליטה, והנפח האפקטיבי של הצילינדר הופך לאפס. אם נעשה שימוש בדחיסה רב-שלבית, יחס הדחיסה של כל שלב קטן מאוד, ושארית הגז בנפח הפינוי מתרחבת מעט כדי להגיע ללחץ היניקה, מה שמגדיל באופן טבעי את הנפח האפקטיבי של הצילינדר, ובכך משפר את קצב הניצול של נפח הצילינדר.

3. הורידו את טמפרטורת הפליטה

הטמפרטורה של גז הפליטה של ​​המדחס עולה עם עליית יחס הדחיסה. ככל שיחס הדחיסה גבוה יותר, כך טמפרטורת גזי הפליטה גבוהה יותר, אך טמפרטורת גזי הפליטה הגבוהה מדי אינה מותרת לרוב. הסיבה לכך היא: במדחס משומן בשמן, טמפרטורת שמן הסיכה תפחית את הצמיגות ותחמיר את הבלאי. כאשר הטמפרטורה עולה גבוה מדי, קל ליצור משקעי פחמן בצילינדר ועל השסתום, להחמיר את הבלאי ואף להתפוצץ. מסיבות שונות, טמפרטורת הפליטה מוגבלת מאוד, ולכן יש להשתמש בדחיסה רב-שלבית כדי להפחית את טמפרטורת הפליטה.
הערה: דחיסה מדורגת יכולה להפחית את טמפרטורת הפליטה של ​​מדחס האוויר הבורג, ובאותו הזמן, היא יכולה גם להפוך את התהליך התרמי של מדחס האוויר קרוב ככל האפשר לדחיסת הטמפרטורה הקבועה כדי להשיג את האפקט של חיסכון באנרגיה, אך זה לא מוחלט. במיוחד עבור מדחסי אוויר בורג מוזרק שמן עם לחץ פליטה של ​​13 בר או פחות, בגלל שמן קירור בטמפרטורה נמוכה המוזרק בתהליך הדחיסה, תהליך הדחיסה כבר קרוב לתהליך הטמפרטורה הקבועה, ואין צורך דחיסה משנית. אם הדחיסה המשלבת מתבצעת על בסיס קירור הזרקת שמן זה, המבנה מסובך, עלות הייצור גדלה, וגם התנגדות הזרימה של הגז וצריכת החשמל הנוספת מוגברת, וזה קצת הפסד. . בנוסף, אם הטמפרטורה נמוכה מדי, היווצרות מים מעובה במהלך תהליך הדחיסה תוביל להידרדרות של מצב המערכת, וכתוצאה מכך לתוצאות חמורות.

4. הפחת את כוח הגז הפועל על מוט הבוכנה

במדחס הבוכנה, כאשר יחס הדחיסה גבוה ונעשה שימוש בדחיסה חד-שלבית, קוטר הגליל גדול יותר, ולחץ גז סופי גבוה יותר פועל על שטח הבוכנה הגדול יותר, והגז על הבוכנה גדול יותר. אם מאמצים את הדחיסה הרב-שלבית, ניתן להפחית במידה ניכרת את כוח הגז הפועל על הבוכנה, כך שניתן להפוך את המנגנון לקל משקל ולשפר את היעילות המכנית.
כמובן, דחיסה רב-שלבית אינה כמה שיותר טוב יותר. מכיוון שככל שמספר השלבים גדול יותר, מבנה המדחס מורכב יותר, הגידול בגודל, במשקל ובעלות; העלייה במעבר הגז, העלייה באובדן הלחץ של שסתום הגז והניהול וכו', כך שלפעמים ככל שמספר השלבים גדול יותר, הכלכלה נמוכה יותר, מספר השלבים גדול יותר. עם יותר חלקים נעים, גם הסיכוי לכשל יגדל. היעילות המכנית תפחת גם בגלל החיכוך המוגבר.