压缩机两级适用于高压产生，一级适用于大气产生。有时，需要压缩两次以上。为什么需要分级压缩？

当要求气体的工作压力较高时，单级压缩不仅不经济，有时甚至不可能实现，而且必须采用多级压缩。多级压缩是从吸入气体开始，通过几次升压来达到所需的工作压力。

两级压缩螺杆式空压机的压缩过程是天然空气通过空气过滤器进入一级压缩，在压缩腔中与少量润滑油混合，同时将混合气体压缩到级间压力。压缩气体进入冷却通道，与大量油雾接触，大大降低温度。冷却后的压缩气体进入二级转子进行二级压缩，压缩到最终排气压力。最后，压缩机通过排气法兰排出，完成整个压缩过程。不同的设计原理是相似的。

节约功耗。

采用多级压缩，可在级间设置中间冷却器，使压缩气体在一级压缩后先等压冷却，以降低温度，然后进入下一级气缸。温度降低，密度增加，容易进一步压缩。与一次压缩相比，它可以大大节省功耗。因此，在相同的压力下，多级压缩的工作面积小于单级压缩。级数越多，节省的功耗越多，接近等温压缩。

注:喷油螺杆式空压机的空压机已经非常接近定温过程。如果达到饱和状态后继续压缩冷却，冷凝水会沉淀出来。如果这些冷凝水与压缩空气一起进入油气分离器(油箱)，冷却油会乳化，影响润滑效果。随着冷凝水的增加，油位也会上升。最后，冷却油会随着压缩空气进入系统，污染压缩空气，对系统造成严重后果。

因此，为了防止冷凝水的产生，压缩腔内的温度不能太低，必须大于冷凝温度。如果排气压力为11bar(A)的空压机冷凝温度为68℃，当压缩室内温度低于68℃时，冷凝水会沉淀。因此，喷油螺杆式空压机的排气温度不能太低，即等温压缩在喷油螺杆机中的应用受到冷凝水问题的限制。

提高体积利用率。

由于制造、安装和运行三个原因，气缸内的间隙体积总是不可避免的，间隙体积不仅直接减少了气缸的有效体积，而且残留的高压气体必须膨胀到吸入压力，气缸才能开始吸入新鲜气体，相当于进一步减少了气缸的有效体积。

不难理解，如果压力比越大，余隙体积中残留气体的膨胀越大，气缸的有效体积越小。在极限条件下，即使在气缸内完全膨胀后，余隙体积中的气体也不会低于吸气压力，因此无法继续吸气和排气，气缸的有效体积将变为零。如果采用多级压缩，每级压缩比很小，余隙体积中残留气体的轻微膨胀可以达到吸气压力，自然增加气缸的有效体积，提高气缸体积的利用率。

降低排气温度。

压缩机排气温度随压缩比的增加而升高。压缩比越高，排气温度越高，但排气温度过高往往是不允许的。这是因为：在油润滑压缩机中，润滑油温度会降低粘度，加剧磨损。当温度升高过高时，很容易在气缸和阀门上形成积碳，加剧磨损，甚至爆炸。由于各种原因，排气温度有很大的限制，因此必须采用多级压缩来降低排气温度。

注：分级压缩可以降低螺杆式空压机的排气温度，也可以使空压机的热过程尽可能接近温度压缩，以达到节能效果，但不是绝对的。特别是对于排气压力小于13bar的喷油螺杆式空压机，由于压缩过程中喷入低温冷却油，压缩过程接近温度过程，无需进行二次压缩。在此喷油冷却的基础上进行分级压缩，使结构复杂，增加制造成本，增加气体的流动阻力和额外功耗，有点超过损失。此外，如果温度过低，在压缩过程中形成冷凝水，将导致系统状态恶化，造成严重后果。

降低活塞杆上的气体力。

在活塞压缩机上，当压缩相对较高，采用单级压缩时，气缸直径较大，最终气体压力较高，活塞上的气体较大。如果采用多级压缩，可以大大降低活塞上的气体力，从而使机构轻，提高机械效率。

当然，多级压缩并不意味着级数越多越好。因为级数越多，压缩机结构越复杂，尺寸、重量、成本都会增加；随着气体通道的增加，气阀和管理的压力损失也会增加，所以有时候级数越多，经济性就会下降，运动部件的级数也会增加，出现故障的几率也会增加。由于摩擦的增加，机械效率也会降低。