科普：压缩机的分类、用途、结构，太详细啦！

    压缩机是压缩各种气体的压缩机械的统称，一般用于某一种气体压缩的机械则单独称呼为xx（气体名）压缩机，如：天然气压缩机、乙烯压缩机、氟利昂压缩机（一般称呼为制冷压缩机）等等。

    而 空压机（空气压缩机）一般意义上来说是指常态空气的压缩机械。但并不是说空压机只能压缩常态空气，一些惰性气体空压机也是可以直接通用的，比如：氮气。

    本文我们就来探讨下有关压缩机的分类、用途、结构等。

 

（示意图，不对应文中任何产品信息）  

 

   一、 空压机如何分类？    

 

（1）、按照空压机的最终排气压力、容积流量和轴功率进行分类：

注：按照最终排气压力分还可将风机分为通风机＜15kPa、鼓风机0.015-0.2MPa。对于进气压力高于0.2MPa的压缩机，称为增压压缩机。

（2）、按结构或原理类型分：

（3）、如果按照压缩机输出压力进行分类：

（4）、按照压缩机排气量进行分类：

（5）、按照压缩机轴功率进行分类：

（6）、按照压缩机冷却方式进行分类：

（7）、按照润滑方式进行分类：

（8）、其他分类：

（9）、另外，补充一个 “级”、“段”、“列”的知识

二、空气压缩的目的和方法有哪些？          

压缩的具体目的多种多样：  

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，办法是将漏入或注入该系统的气体或原来就存在的杂气排出系统。  

......  

 

压缩气体的办法有4种：  

2种是断续气流法，2种是连续气流法  

（注： 这是帮助理解的说明性语言，不是按热力学或功能分类 ）  

 

这些方法有：  

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。  

 

 

三、容积式压缩机    

1、什么是容积式压缩机？  

容积式压缩机是依靠压缩容积的大小来提高气体压力的压缩机，或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。  

帮助理解：这是最直接的气体压缩方式。试想气体在某一空间内，如果缩小其存在的空间大小（容积），气体必然被压缩，气体压力必然升高，达到压缩气体的目的。  

 

容积式压缩机依靠工作腔容积的变化来压缩气体，因而它具有容积可周期变化的工作腔。按工作腔和运动部件形状，容积式压缩机可分为“往复式”和“回转式”（或称旋转式）两大类。  

 

前者的运动部件进行往复运动，后者的运动部件做单方向回转（旋转）运动。  

 

2、容积式压缩机的主要特点有哪些？  

容积式压缩机的主要特点：  

①工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸，故机器压力与流量关系不大，工作的稳定性较好；  

②气体的吸入和排出是靠工作容积变化，与气体性质关系不大，故适应性强并容易达到较高压力；  

③机器热效率高（泄漏少）；  

④结构复杂，尤其是往复式易损件较多；  

⑤往复式气体脉动大，易产生气柱、管道振动等不利影响。  

 

3、常见的容积式压缩机有哪些？  

常见的容积式压缩机有：  

往复式：活塞式、膜片式压缩机等；  

回转式（旋转式）：螺杆式、滑片式、涡旋式压缩机等；  

 

4、往复式压缩机有什么特点？回转式压缩机有什么特点？  

往复式压缩机 是指通过气缸内活塞或隔膜的往复运动使缸体容积周期变化并实现气体的增压和输送的一种压缩机。  

其改变容积的主要运动部件：活塞或隔膜的运动方式是往复运动，故得名。  

 

往复式压缩机由于原理的关系，就决定了活塞压缩机的很多特点。比如运动部件多、受力不均衡（往复惯性力）、由于是往复运动，压缩空气不是连续排出、有脉动等。  

 

回转式（旋转式）压缩机 是通过一个或几个部件的旋转运动来完成压缩腔内部容积变化的容积式压缩机。  

其改变容积的主要运动部件的运动方式是旋转运动，故其名为回转（旋转）式。
 

 

回转式压缩机没有往复运动的复杂结构，力平衡性较好，主轴转速可以做到较高，故机器外形尺寸小，振动小，排气较均匀；但其有较长的密封线，只能通过制造精度来弥补密封效果，受到密封的限制，故其压力无法做到很高。  

 

 

四、压缩机用途    

 

压缩机有哪些用途呢？我们可以根据其分类来看。  

 

压缩机的用途大致可分为四种类型:  

Ⅰ、压缩空气作为动力  

Ⅱ、用于化工工艺  

Ⅲ、压缩气体用于制冷和分离  

Ⅳ、气体输送  

 

①、压缩空气作为动力  

压缩空气驱动各种风动机械、风动工具，用于控制仪表及自动化装置，还有国防、科研某些武器的发射，潜水艇的沉浮以及沉船的打捞，都需要不同的气体压力。  

 

压缩空气具有易储存、易控制、流动性好及安全、环保的特点。因此，压缩空气也被认为是仅次于电力的第二动力源。  

 

②、用于化工工艺  

在化学工业中，将气体压力提高有利于化学反应的进行，提高反应速度和产率，并可相应减少设备尺寸，降低工程造价。  

 

如化肥生产中的合成氨工艺要使氢气和氮气在15-100MPa的压力下反应，尿素生产需要在21MPa下使二氧化碳和氨气发生化学反应，而由乙烯聚合生产塑料的工艺则需要高达280MPa的工作压力，石油加氢精炼则需要7-32MPa的压力。  

 

③、压缩气体用于制冷和分离  

气体经过压缩、冷却、膨胀而液化。用于人工制冷方面（冷冻、冷藏及空气调节，如氨和氟里昂压缩机，其压力通常为8-14bar，这类压缩机称为制冷压缩机。  

 

液化的气体若为混合气，可在分离装置中按其不同的气化温度将各组份分别分离出来，得到纯度的各种气体。如空气液化分离后，能得到纯氧、纯氮和纯氙、氖、氩、氦等稀有气体。空分（空气分离）设备均是基于压缩气体来进行气体提纯的。  

 

我国石油化学工业的迅速发展，其原料气——石油裂解气的分离，就是先经压缩，然后采用不同的冷却温度，将各组份分别地分离出来。  

 

④、气体输送  

气体输送有管道输送和瓶装输送的方式，气量大时由管道输送，此时压缩空气的目的是提高气体的压力以克服流动过程中的管道阻力，并使较小的管径输送尽可能多的气体。输送煤气压力为3-30bar，输送天然气的管道需要10-100bar的压力。  

 

用于气体装瓶的压缩机，视其气体的性质而定。一般氧气瓶压力为150bar，乙炔气性质不稳定，装瓶压力为25bar，且由丙酮加以吸附。有些临界温度较高的容易液化的气体，可先压缩，加以冷却后使其液化而装瓶，如氯气装瓶压力为10-15bar，二氧化碳装瓶压力为50-60bar。现在广泛使用的石油液化气装瓶压力为5-15bar，燃料电车汽车车载氢气瓶的充装压力为350-700bar，天然气汽车加气子站气体转运槽车的运输压力是200bar。  

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