压缩空气常被称为“隐形动力”。与燃气、自来水和电力不同，压缩空气并非来自外部供应，也不会通过仪表计费。压缩空气无法购买，必须由企业自行生产。真正的挑战在于：在压缩空气并非主营业务的情况下，如何尽可能高效、有效地生产这一重要能源。
压缩空气值得重点关注。合理应用时，它是一种能够节省人工并提升产能的动力来源。在工业领域，约有 10%的电力用于驱动空气压缩机。随着能源成本持续上升，以及维护人力不断减少，选择高效、稳定的压缩机显得尤为重要。
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什么是压缩空气？
包围地球的空气层被称为大气，它会对周围的一切施加压力。大气压力会随海拔和温度变化而改变。处于大气状态的空气通常被称为“自由空气”。
压缩空气是指被压入更小体积、其压力高于大气压力的自由空气。
压缩空气通常以压力和体积来表示。
压力以帕斯卡（Pa）为单位，等于每平方米一牛顿（N/m²）；也常用千帕（kPa）表示，1 kPa = 1000 Pa。
大部分工业用气场景通常需要 7 至 12 Bar 的压力水平。
压缩机在单位时间内能产生的压缩空气量，以每秒立方米（m³/s）表示。
空气压缩机的容量，指其在指定绝对压力下输送一定空气体积的能力。
比较压缩机性能
在比较压缩机性能时，应确保空气量的表达方式一致。
压缩机的供气量会受到进气的实际温度和压力影响。
在对比不同压缩机的供气量时，需要了解其进气的温度和压力条件。
实际 CFM 或进气 CFM
指在进气的实际温度和压力条件下测得的供气量。压力和温度通常在进气过滤器外侧位置获取。
标准 CFM
指在标准条件下的供气量。在压缩空气行业中，标准条件通常为 14.7 PSIA、68°F。
经验规律
压力升高时，空气体积会减少；压力降低时，空气体积会增加。
为什么选择压缩空气？
压缩空气是一种储存的能量，在释放时能够完成工作。我们在许多场景中都能接触到压缩空气的形式。
压缩空气机是一种节省人力的实用工具
相比其带来的成本节约和产能提升，压缩空气本身及其配套工具的成本通常并不高。
由于人工成本在整体费用中占比最大，因此，适当预留产能的压缩机往往比容量不足、导致后续产能下降的压缩机更具成本优势。
作为一种实用工具，压缩空气机相较其他能源形式具有多方面的优势。
压缩空气动力 vs. 电力
- 气动工具运行温度更低
- 气动工具具有更高的功率重量比
- 气动工具不存在触电风险
- 气动工具部件较少，维护需求较低
压缩空气动力 vs. 液压系统
- 气动系统通常由较少的部件构成
- 气动系统的总体成本通常较低
- 气动系统的火灾风险更小
- 气动系统对灰尘环境的适应性更高
- 气动系统对泄漏的容忍度更高
能源费用是压缩空气生产中的主要成本。在双班制运行条件下，新压缩机第一年的电力支出通常会超过其初始购置成本。
不同压缩机在能效方面存在差异。节省的能源成本可能相当可观，因此需要进行充分评估。
大气空气被压缩的多种方式
动力式压缩机：通过旋转叶轮或叶片的动能作用，使空气获得速度与压力，从而实现压缩。
离心式压缩机：利用旋转叶轮的机械作用，使空气获得速度与压力，并提升至所需的排气压力，从而完成压缩过程。
什么是压缩空气？
容积式压缩机：通过将连续体积的空气限制在封闭空间内，并在减少该空间容积的过程中提高空气压力。
往复式压缩机：往复式压缩机可分为单级或两级（多级）结构，每种结构又可分为单作用或双作用形式。
单级压缩：指空气从大气压力到排气压力的压缩过程在一个步骤或一个压缩级中完成。
两级（多级）压缩：进气在第一级被压缩至中间压力，经中冷器冷却后，再在后续级中继续被压缩至更高压力，直至达到最终排气压力。两级或多级压缩机通常用于较高压力的应用场景。
单作用：空气仅在活塞向上行程时被压缩。
双作用：空气在活塞的上行程和下行程中均被压缩。
回转式：回转式压缩机是另一类容积式压缩机。
螺杆式压缩机：空气进入螺杆式压缩机后，被夹在一对啮合的阳转子和阴转子之间，并在旋转过程中被压缩至所需排气压力。
滑片式：空气被离心力驱动、沿径向滑动的滑片所截留；由于转子在机壳内呈偏心布置，腔体容积在旋转过程中逐渐减小，空气因此被压缩。
确定所需空气量，有助于缩小可选择的压缩机范围。
1. 确定用气需求：
列出所有设备和工具的用气量，包括连续用气和间歇用气。
在此基础上加入约 15% 的余量，用于补偿泄漏及系统变化。
另加一定比例用于未来扩展和新增用途，通常约为 10%。
2. 在 100 PSIG 条件下估算压缩机所需马力：
如果总需求量小于 100 CFM，则用总 CFM 除以 4 CFM/HP。示例：76 CFM ÷ 4 CFM/HP = 19 HP，因此应选用 20 HP 压缩机。
如果总需求量大于 100 CFM，则用总 CFM 除以 5 CFM/HP。
**示例：**510 CFM ÷ 5 CFM/HP = 102 HP，因此可选择 100 HP 或 125 HP 压缩机。如需确定用气量、储气需求或其他选型因素，可咨询所在地授权的 Gardner Denver 经销商。
所需压力与流量将决定适合的压缩方式。
