双级压缩空压机是将压缩转子和二级压缩转子组合在一个壳体内，通过斜齿轮直接驱动。自然空气通过空气过滤器进入压缩，在压缩室内与少量润滑油混合，同时混合气体被压缩到级间压力。压缩气体进入冷却通道，与大量油雾接触，温度大大降低。冷却的压缩气体进入二级转子进行二次压缩，并被压缩至排气压力。压缩机通过排气法兰排出，完成整个压缩过程。

  双级压缩空压机根据工程热力学理论，空压机的恒温压缩节省动力。(温度高时气体密度越低，压缩需要的功越多。).而且，恒温压缩不仅可以减少消耗的功，还可以降低压缩气体的温度，使空压机材料的使用更加广泛和经济，双级压缩空压机使空压机的运行更加可靠。而恒温压缩是指气体热量可以随时与外界进行交换，气体温度与外界相等，这在实际工作中是不可能实现的。分级压缩和中间冷却是降低排气温度的有效方法。

  双级压缩空压机两对转子是同时做功的，所以抽气速度快，出气量大，是单级不可替代的优势。而且由于两级压缩，每级压缩比单级压缩小得多，转子和轴承上的压力也小。此外，转子直径大，转速低，运行更可靠。

  双级压缩空压机就相同功率的电机产生的空气输出而言，两级压缩机的空气输出一般比单级高13%-15%，相当于一台110K单级压缩机的空气输出，能耗与一台90KW双级压缩机相同。

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