压缩空气是什么？兰州盖亚机电为您解答

每天都接触空压机的你，有没有想过，到底什么是压缩空气?

我想从三个维度和你一起定义压缩空气：

1、压缩空气的特性及产业对其的基本要求。

2、压缩空气和水有关的概念。

3、压缩空气的干燥及净化。

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空气经过机械压缩以后就成了压缩空气，生产压缩空气的设备通常称为空气压缩机。

人类很早就懂得使用压缩空气，现在压缩空气已是人类生产、生活中一种不可缺少的动力。随着现代工业的不断发展，对压缩空气质量的要求也越来越高，而且呈多样化。 

在诸多被经过使用的能源中，每一种能源都有其特定范围，在适用性上各有优缺点，电力是所有能源中*普及也*具方便性的能源；其次，压缩空气是仅次于电力的普及能源之一，虽然压缩空气的使用尚未像电力一样的深入一般家庭中，但是工业、矿业、工程业、医疗业甚至农业都有日趋广泛的用途，尤其在工业界的使用量极其可观，主要是着眼于它具有以下几种其它能源无法取代的特性：

1、无污染或低污染性，在环保意识高涨的时代，压缩空气取之于大气而回归于大气，不需要回收处理而完全不会制造污染（经过分离、过滤的含油压缩空气会有微量的油气，即使有泄漏的情形发生也没有污染环境的顾虑）。
2、在生产过程中，压缩空气可以和绝大部分的产品直接接触来传送动力而不会伤害产品。

3、无自燃性，不容易造成公共意外，除了压力容器需要按照规定设置及定期检查之外，完全没有引起公害的顾虑。
4、温度不高，不容易引起灼伤、烫伤等重大伤害。
5、可藉助分离技术来生产氮气、氧气、氢氮或稀有气体来供应特殊用途。
6、提供非能源用途，例如人员呼吸、水处理、发酵及化学反应等特定用途。

鉴于压缩空气已被各行各业所广泛的采用，在工厂大型化及自动化的前提下，压缩空气的使用与日剧增，而空压机在生产能源／压缩空气的同时，本身也在大量的消耗能源，以*普遍的100PSIG (7kg/cm2G)压缩空气系统为例，每生产100 ICFM的压缩空气大约需要消耗20HP的能源，在目前的工业界动辄使用数千马力甚至数万马力空压机的工厂已为数众多，如何节省如此庞大的能源消耗，确实是业者值得深思的课题。

绝大部分的空压机都使用电机驱动的方式，极少数的空压机会使用蒸汽涡轮机 (Steam Turbine) 或燃气涡轮机 (Gas Turbine) 来驱动，在蒸汽过剩或有燃气（废气）可资利用的行业使用涡轮机来驱动空压机确实有极大的节能效果。使用涡轮机驱动的案例不多，后叙中空压机的驱动方式将专指电机驱动而言。

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产业对压缩空气的要求主要有以下三个方面：

 
压力、流量的要求：任何需要压缩空气的场合对压缩空气的压力和流量都是有要求的。目前*普遍的压力值在0.7MPa（g）左右。

在一些特殊场合如玻璃行业，对压缩空气的压力要求可能为0.2-0.4 MPa（g）左右；在某些**企业，对压缩空气压力要求可能在几十MPa。市场上有各种各样的空气压缩机可以来满足这些要求。 

干燥度（即含水量或露点温度）的要求：不同的工艺对压缩空气露点温度要求也不同，如用作仪表方面的压缩空气压力露点一般要求在-40℃以下，而在半导体芯片厂对压缩空气的压力露点可能要求在-70℃，但在多数场合，对压缩空气的露点温度要求在0℃以上就已足够。压缩空气的露点要求通常由干燥机来实现。

清洁度的要求（相对比较复杂，包括：固体物、油雾、微生物、有害气体等）：由压缩空气过滤器来解决。 

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压力、流量与温度是压缩空气的三个基本指标。 

由于地球引力的作用，地球表面的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为“大气压”。

由于地球表面的海拔高度不同，所处不同高度的空气密度不同，所以，处在不同高度上的物体受到的大气压力的大小也不同。

所谓标准大气压力是指在摄氏零度（0℃）条件下，在纬度45度的海平面上，所受到的大气压力（干燥空气），经测量标准大气压力等于760mmHg（汞）/cm2，即每平方厘米承受760mmHg的压力，我们可以换算为kgf（千克力）： 
76cm×13.6gf/cm3=1033.6gf/cm2＝1.0336kgf/cm2。 

一个标准大气压力相当于每平方厘米承受1.0336kg，约1公斤压力。 
压力的法定单位是帕斯卡（Pa）：1Pa=1N/m2（牛顿/平方米）。

 
工程上常用的是兆帕（MPa）：1MPa=106Pa。也有人习惯用kgf/cm2（千克力/平方厘米）作压力单位，而且f经常省略：1kgf/cm2＝0.098Mpa。 
1个标准大气压力=1.00336×0.098MPa=0.10108MPa≈0.1Mpa。 

国外也有用巴(bar)和psi作为压缩空气压力单位的，这些单位与MPa的关系如下： 
1bar=0.1MPa 
1psi=0.006895Mpa 

气体在容器内的压力，在实际应用中有两种不同的表示方法，一种是直接表示气体施于器壁上的压力大小的实际数值，叫做**压力，用符号“P(a)”表示；

另一种是用压力表测量压力值时的显示值，叫做表压力，用符号“P(g)”表示。当**压力高于当地大气压时，压力表所指示的数值为正值，这时： 
P(a) = B + P(g) （B——当地大气压力） 

压缩空气的流量用Nm3/min或用Nm3/h来表示，通常表示空气在“空气压缩机吸气状态”下的容积流量。

国家标准GB3853对一般容积式空气压缩机的 吸气状态规定为：空气温度t=20℃，**压力P=0.1MPa，相对湿度φ=0％（标准状态）。

空压机厂家对其产品宣传资料中空压机的排气量是基于什么吸气状态下一般都没有表明。 

为了与空压机配套，压缩空气干燥机和过滤器等后处理设备的处理能力都是以空气标准状态下的流量来标注的，单位中的N就是表示标准状态，不过N常常被省略。

 
在国外，一些国家习惯用cfm（每分钟立方英尺）表示压缩空气的流量，cfm与m3/min的换算关系是： 
1m3/min=35.315cfm 

按照某空压机制造商提供的经验数据，一台排气压力为0.7MPa的空压机，每马力（空压机之电动机的功率，1马力=0.75千瓦）可生产0.1416m3的压缩空气，也就是生产1m3、0.7MPa的压缩空气需要5.3kw的电能。 

在压缩空气系统中存在压力降，每0.007MPa的压力降，需要损耗0.7%的功率。

 
温度反映了物质分子热运动状况，温度单位有“**温度”、“摄氏温度”和“华氏温度”三种。 

**温度：以气体分子停止运动时的*低极限温度为起点的温度，以T表示，单位为“开（开尔文）”，单位符号为K。

 
摄氏温度：以冰的融点为起点的温度，单位为“摄氏度”，单位符号为℃。 

华氏温度：一些欧美的习惯用法，单位符号为F。 

这三种温度单位之间的换算关系： 
T（K）＝t（℃）＋273.16 
t（F）= 1.8t(℃) ＋32

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现在我们周围的空气中含有大量的悬浮物，我国的《环境质量空气标准》把悬浮物作为衡量空气质量的一项重要指标。

该标准把当量直径≤100μm的所有悬浮物称为“总悬浮物”，把当量直径≤10μm的悬浮物称为“可吸入颗粒物”。

 
空气中的悬浮物种类多样，但可按照粒子的大小来细分。在流动的空气中悬浮物不容易沉降，在静止的空气中能缓慢沉降。

悬浮物的来源很多，如：烟煤燃烧时排出的烟尘、汽车排出的尾气、建筑工地、工厂等等都可产生悬浮物。 

人的肉眼能看见的*小的物体为30-40μm，人的头发直径为100μm左右，而空气中的绝大部分悬浮物人是看不到的。

以上，就是我和你一起定义压缩空气的**个维度：压缩空气的特性及产业对其的基本要求。希望能够帮到你。

*文中图片来自网络，侵删，感谢。