Многоступенчатое сжатие и промежуточное охлаждение в поршневом компрессоре

Если надо получить высокие конечные давления, переходят к многоступенчатому сжатию. При этом между ступенями устанавливают промежуточные теплообменники. В каждой последующей ступени сжатия процесс начинается практически с исходной начальной температуры. В результате перехода на многоступенчатое сжатие снижается температура газа в конце сжатия, процесс становится более производительным и экономичным, снижается максимальная величина поршневых сил, действующих в ступени. На рисунке представлена теоретическая диаграмма сжатия газа в трехступенчатом компрессоре. Сжатие газа протекает ступенчато, причем участки изоэнтропического сжатия 1-2, 1’-2’,1”2”, осуществляемого в компрессоре, чередуются с участками изобарического охлаждения 2-1’, 2’-1” в промежуточных теплообменниках. Процесс многоступенчатого сжатия газа представляет собой совокупность процессов в отдельных ступенях сжатия, и затрачиваемая на него работа равна сумме работ в отдельных степенях. Преимущества многоступенчатого сжатия заключается в экономии в затрате работы (заштрихованная площадь). Значительно снижается максимальная величина поршневой силы в степени. С увеличением числа ступеней в каждой из них снижается, объемный коэффициент увеличивается, подача компрессора возрастает. При этом растут затраты на механическое трение. На сопротивления при всасывании и нагнетании в дополнительной ступени.