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空气系统知识

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压缩空气基本理论(4)

压缩目的气体的压缩有一个基本目的，即以高于原来压力的压力传送气体。原来的压力水平可能高低不等，从非常低的绝对压力（千分之几公斤）直到几千公斤；压力从几克到几千公斤；而传输的气量从几立方米/分直到几十万立方米/分。压缩的具体目的有各种各样: 1.在驱动风动工具的压缩空气系统中传递功率； 2.为燃烧提供空气； 3.在天然气管道和城市煤气分配系统中输送和分配气体； 4.使气体通过一个过程或系统循环； 5.制造一个对化学反应更活跃的条件； 6.出于多种目的制造和维持一个比原来高的压力水平，办法是将漏入或流入该系统的气体或原来就存在的杂气排出系统。压缩方法压缩气体的办法有4种: 2种是断续气流法，另2种是连续气流法（这是说明性的分类术语，而不是按热力学或功能分类）。这些方法要： 1.将一定量的连续气体截留于某种容器内，减小其体积从而使压力升高，然后将压缩气体推出容器。 2.将一定量的连续气体截留于某种容器内，把气体带到排气口但不改变其体积，通过排气系统的逆流来压缩气体，然后将压缩空气推出容器。 3.通过快速旋转的转子的机械运动来压缩气体。转子把速度和压力传给流动的气体（在固定的扩压器或挡板上速度进一步转化为压力)。 4.将气体送入同种或另一种气体（通常是，但不一定是蒸汽）的高速喷嘴里，并在扩压器上将混合气体的高速度转化为压力。采用方法1和2的压缩机属于断续气流类，称为变容压缩机；采用方法3的称为速度型压缩机；采用方法4的称为喷射压缩机，其进气压力一般低于大气压力。压缩机的种类和特点压缩机的主要种类列于图1A，下面是各种压缩机的定义。凸轮式，膜片式和扩散泵等压缩机没有列入其中，是因为它们用途特殊而尺寸相对较小。容积式压缩机--是将一定量的连续气流限制于一个封闭的空间里，使压力升高。往复式压缩机--是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内作往复运动。回转式压缩机--是容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的。滑片式压缩机--是回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。液体-活塞式压缩机--是回转容积式压缩机，在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体，然后将气体排出。罗茨双转子式压缩机--属回转容积式压缩机，在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住，并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。螺杆压缩机--是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。速度型压缩机--是回转式连续气流压缩机，在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上，部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。离心式压缩机--属速度型压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速。主气流是径向的。轴流式压缩机--属速度型压缩机，在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。混合流式压缩机--也属速度型压缩机，其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。喷射式压缩机--利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体，然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。