Energia princípio de economia do compressor de ar de compressão de dois estágios: A lógica por trás da redução de energia em 'dois compressão de palco'
A vantagem de economia de energia do compressor de ar de dois estágios vem principalmente da otimização científica do "processo de compressão de ar" - ao desmontar a "compressão de alta pressão" do compressor de ar convencional de estágio único em "duas compressões de baixa pressão", a perda de energia no processo de compressão é fundamentalmente reduzida. Pode ser analisado a partir de três princípios fundamentais:
1. Reduza a "taxa de compressão" para reduzir a perda irreversível de energia
A taxa de compressão (a relação entre a pressão de exaustão e a pressão de admissão) é um indicador chave que afeta o consumo de energia dos compressores de ar. De acordo com os princípios termodinâmicos, durante o processo de compressão do ar, **quanto maior a taxa de compressão, menor a eficiência de conversão de energia**, e será gerada uma grande quantidade de "perdas irreversíveis" (como perda de calor e perda de perturbação do fluxo de ar) que não podem ser recuperadas.
Os compressores de ar convencionais de estágio único comprimem o ar atmosférico (aproximadamente 0,1 MPa) até pressões alvo (por exemplo, 0,8 MPa) em um único estágio, alcançando taxas de compressão de até 8:1. As intensas colisões moleculares dentro do cilindro de alta pressão resultam em perda significativa de energia à medida que a energia elétrica é convertida em calor inútil.
- Compressor de ar de compressão de dois estágios: Ao dividir o processo em "compressão de baixa pressão de estágio único + compressão de alta pressão de dois estágios", por exemplo, o ar é primeiro comprimido de 0,1 MPa a 0,3 MPa (taxa de compressão 3: 1) e resfriado através de um intercooler, depois comprimido ainda mais para 0,8 MPa (taxa de compressão de aproximadamente 2,7: 1). Ambos os estágios têm taxas de compressão significativamente mais baixas do que a proporção de 8:1 do estágio único, reduzindo substancialmente a perda de energia durante a compressão de alta pressão e permitindo uma conversão mais eficiente de energia elétrica em energia potencial do ar comprimido.
2. O resfriamento intermediário recupera o calor para reduzir a carga de compressão secundária
O principal projeto de suporte da compressão de dois estágios, o **intercooler**, é o núcleo para maior economia de energia.
Após a compressão primária, a temperatura do ar aumenta dramaticamente (normalmente atingindo 120-160°C). Entrar diretamente na compressão secundária exigiria que o cilindro secundário consumisse mais energia elétrica, à medida que o ar em alta temperatura se torna menos denso e mais energético. O intercooler resfria o ar comprimido primário a 40-50°C (próximo à temperatura ambiente), restaurando sua densidade e reduzindo a atividade molecular. Isto reduz significativamente a “energia propulsiva” necessária para a compressão secundária.
