为什么要采用两级压缩？

矿用压机的相对排气压力一般为（6.87～7.85）×105Pa，通常采用两级压缩，其原因主要有以下两方面。

（一）压缩比受余隙容积的限制

如图10-33所示，由于余隙容积的存在，随着排气压力的提高，吸气量将不断减少。当排气压力增大到某一值时，吸气过程就完全被残留在余隙容积中的压气的膨胀过程所代替，使吸气量为零。因此，为保证有一定的排气量，压缩比不能过大，即终了压力不宜过高。否则，空压机的工作效率就会过低。

图10-33　压缩比气缸工作容积的影响

（二）压缩比受气缸润滑油温度的限制

为保证活塞在气缸内的快速往复运动和减少机械摩擦损失，就必须向缸内注油。但随着压缩比的增加，压缩终了时的空气温度也将增加，若增高到润滑油燃点温度（一般为215～240℃），便有发生爆炸的危险。为了避免这类事故的发生，《煤矿安全规程》第404条规定，“单缸空气压缩机的排气温度不得超过190℃，双缸不得超过160℃。”以此为条件，可求得在最不利条件下（按绝热压缩）单级压缩的极限压缩比。(www.xing528.com)

根据式（8-8），压缩终了时空气温度为

于是，压缩比为

取T1=20+273=293（K），T2=190+273=463（K）并代入上式，即得受油温限制的极限压缩比为

由此可见，欲得到较高的终压力p2，并具有较高的排气量和较低的排气温度，只能采用两级或多级压缩。