ما هو مبدأ عمل الضاغط ذو المرحلتين؟

1. الخطوة 1: سحب الهواء والضغط الأولي (مرحلة الضغط المنخفض)

تنقية الهواء: يدخل الهواء المحيط (حوالي 0.1 ميجا باسكال) أولاً إلى مرشح الهواء، مما يزيل الملوثات الجسيمية مثل الغبار والشوائب (عادةً بدقة ترشيح تبلغ 1-5 ميكرومتر ). وهذا يمنع تآكل الأسطوانة أو تلوث الهواء المضغوط.

ضغط منخفض الضغط: يدخل الهواء النظيف المصفى إلى أسطوانة الضغط المنخفض، حيث تعمل الحركة الترددية للمكبس على ضغط حجم الهواء وزيادة ضغطه (عادة من 0.1 ميجا باسكال إلى 0.3-0.5 ميجا باسكال)، مما يكمل الضغط الأول. خلال هذه العملية، يتم توليد حرارة كبيرة، حيث تصل درجات الحرارة إلى 120-160 درجة مئوية.

2. الخطوة الثانية: التبريد المتوسط ​​لتقليل درجة حرارة الهواء واستهلاك الطاقة. هذا هو الفرق الرئيسي بين الضغط على مرحلتين والضغط على مرحلة واحدة - المبرد الوسيط (عادةً عبارة عن مبادل حراري ذو غلاف وأنبوب أو زعانف) يبرد الهواء عالي الحرارة بالقوة بعد الضغط الأولي.

- يقوم وسط التبريد (عادة ماء التبريد أو هواء التبريد) بتبادل الحرارة مع الهواء المضغوط ذو درجة الحرارة العالية، مما يقلل درجة حرارة الهواء من 120-160 درجة مئوية إلى 40-50 درجة مئوية (قريبة من درجة الحرارة المحيطة).

- يتم زيادة كثافة هواء التبريد بشكل كبير وتقليل النشاط الجزيئي، مما لا يقلل فقط من "مقاومة الدفع" للضغط الثانوي اللاحق، ولكن أيضًا يتجنب فقدان درجة الحرارة العالية على ختم الأسطوانة الثانوية وزيت التشحيم، ويقلل بشكل غير مباشر من استهلاك الطاقة ومعدل فشل المعدات.

3. المرحلة الثالثة: الضغط الثانوي إلى الضغط المستهدف (مرحلة الضغط العالي) يدخل الهواء البارد ذو الضغط المنخفض (0.3-0.5MPa) إلى أسطوانة الضغط العالي، حيث يقوم مكبس الضغط العالي بضغطه بشكل أكبر لتحقيق الضغط الصناعي المستهدف (عادة 0.7-1.3MPa، مع بعض نماذج الضغط العالي التي تتجاوز 3MPa)، لإكمال مرحلة الضغط الثانية. نظرًا لأن الضغط الأولي قد خفض الضغط بالفعل، فإن "نسبة الضغط" (ضغط العادم/ضغط الامتصاص) في الضغط الثانوي أقل بكثير من الضغط أحادي المرحلة (عادةً 2-3:1). تعمل عملية الضغط التدريجي هذه على تحسين كفاءة تحويل الطاقة عن طريق تقليل الحرارة المهدرة وتعظيم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة محتملة للهواء المضغوط.

4. الخطوة 4: فصل النفط عن الغاز وتنقية الهواء. تستخدم ضواغط الهواء ذات المرحلتين عادة التشحيم بالزيت (بعض الموديلات الخالية من الزيت تستخدم الضغط الجاف). أثناء الضغط، يختلط زيت التشحيم بالهواء، مما يتطلب فصله وتنقيته من خلال جهاز فصل الزيت عن الغاز.