Энергия Принцип экономии двухступенчатого компрессора сжатого воздуха: логика снижения энергии в два раза этап сжатия'
Преимущество энергосбережения двухступенчатого воздушного компрессора в основном связано с научной оптимизацией «процесса сжатия воздуха» - за счет разборки «одного сжатия высокого давления» обычного одноступенчатого воздушного компрессора на «два сжатия низкого давления» существенно снижаются потери энергии в процессе сжатия. Ее можно проанализировать, исходя из трех ключевых принципов:
1. Уменьшите «степень сжатия», чтобы уменьшить необратимые потери энергии.
Степень сжатия (отношение давления выхлопа к давлению на впуске) является ключевым показателем, влияющим на энергопотребление воздушных компрессоров. Согласно термодинамическим принципам, в процессе сжатия воздуха **чем выше степень сжатия, тем ниже эффективность преобразования энергии** и возникает большое количество «необратимых потерь» (таких как потери тепла и потери от возмущений воздушного потока), которые невозможно восстановить.
Обычные одноступенчатые воздушные компрессоры сжимают атмосферный воздух (приблизительно 0,1 МПа) до заданного давления (например, 0,8 МПа) за одну ступень, достигая степени сжатия до 8:1. Интенсивные молекулярные столкновения внутри цилиндра высокого давления приводят к значительным потерям энергии, поскольку электрическая энергия преобразуется в бесполезное тепло.
-Двухступенчатый воздушный компрессор сжатия: например, разделив процесс на «одноступенчатое сжатие низкого давления + двухступенчатое сжатие высокого давления», воздух сначала сжимается от 0,1 МПа до 0,3 МПа (степень сжатия 3: 1) и охлаждается через промежуточный охладитель, затем дополнительно сжимается до 0,8 МПа (степень сжатия примерно 2,7: 1). Обе ступени имеют степень сжатия значительно ниже, чем одноступенчатая степень сжатия 8:1, что существенно снижает потери энергии при сжатии под высоким давлением и позволяет более эффективно преобразовывать электрическую энергию в потенциальную энергию сжатого воздуха.
2. Промежуточное охлаждение обеспечивает рекуперацию тепла для снижения нагрузки вторичного сжатия.
Ключевая конструкция двухступенчатого сжатия — **интеркулер** — является основой дальнейшего энергосбережения.
После первичного сжатия температура воздуха резко возрастает (обычно достигает 120-160°С). Непосредственный вход во вторичное сжатие потребует от вторичного цилиндра потребления большего количества электроэнергии, поскольку высокотемпературный воздух становится менее плотным и более энергичным. Интеркулер охлаждает первично сжатый воздух до температуры 40–50°C (близкой к температуре окружающей среды), восстанавливая его плотность и снижая молекулярную активность. Это значительно снижает «движущую энергию», необходимую для вторичного сжатия.
