压缩空气的用途

压缩空气是风动工具和气动仪器仪表的动力来源。原理是利用了空气压缩后产生的动能，比如轮胎充气,喷漆枪,汽钉枪,大型汽车制动,机车制动,风镐,风钻,风灭火机,气动元件,气动仪表,气动伐门,空汽锤,......。

一、空气的标准状态

随着温度、压力的变化，空气的体积、密度经常发生变化，把温度为20度、相对温度为6%、大气压力为1atm（1atm=0.1Mpa）的空气称为标准状态，此时空气的密度为1.29/L。

压缩空气的性质

空气受到的压力增加，体积就减少，而且成反比例的关系，当受到的压力增大10倍时，体积就缩小到原来的1/10.当常压下的空气在机械力的作用下被压缩到储气罐中时，它的体积缩小，压力上升，成为压缩空气。压缩空气具有相当大的能量，当它向外释放时能对外做功。把制备压缩空气的机械称为空气压缩机，把利用压缩空气为动力的机械称为气动设备。在单位时间内产生具有一定压力的压缩空气的数量越多，空气压缩机的工作能力就越强。由于压缩空气的体积是随压力变化的，为便于相互比较，在表示体积时必须标明它的压力。同样，气动设备的工作能力可用压缩空气的消耗量来表示，把在单位时间内消耗一定压力的压缩空气的数量称为耗气量。所以，表示压缩机和气动设备的工作能力时都用到两个指标：体积流量为0.283m3/min。它的意义是当表压为689.5kpa时，该设备的耗气量为0.283m3/mim.

空气状况对空气压缩机工作能力的影响。

由于空气压缩机的理论工作能力都是折算为标准状态下的空气体积表示的，所以只有在压缩机入口处吸入的是标准状况下的空气时，它才有这种工作效率，而实际状况下的空气时，它才有这种工作效率，而实际状况往往会有偏差，主要表现在以下几种情况。

海拔高度变化

由于大气压力和空气密度都是随海拔高度降低的，所以在高海拔地区使用同一台压缩机产生的压缩机产生的压缩空气气要比低海拔地区少。这是由于空气压缩机入口处的空气压力要比标准状态值低的缘故，一般海拔高度每上升305m，空气压缩机的产气能力就会下降3%。

环境温度的变化

当空气压缩机在环境温度高于标准状态20度的条件下工作时，由于压缩机入口处吸入的空气密度要比标准状态时低，所以空气压缩机的实际产气能力会下降。当环境温度高于20度时，每升高4.6度，压缩机的产气能力就会下降2%。而在37度的条件下工作，它的产气能力要下降6%左右，所以夏天应把压缩机放在阴凉通风的地方工作。

一种以高压压缩空气为动力的汽车动力系统，主要是在汽车上安装超高压气罐作为储能装置，高压气罐通过控制阀和油门踏板连接到高压变量气动马达组成汽车的驱动系统。它以压缩空气为动力驱动汽车行驶，彻底解决了尾气污染问题，不再消耗宝贵的一次能源－石油。它结构简单、可靠、效率高，是一种高效实用的新型汽车动力系统。其特征在于汽车上安装一个超高压气罐６０，通过截止阀４７、电磁阀４８、气阀４９与高压变量气动马达５０相连接，电磁阀４８后连接有气缸５４、５５、５６，油门踏板４６下连接气阀４９的控制端和油缸４５，油缸４５通过管道连接到高压变量气动马达的控制油缸３６上。以上为研究对外初步公开信息~~~正处于研究阶段~~预计2009年不会投产，即使投产预计最少需要3到5年，也许更长时间，稳定性，安全性关系到驾驶者生命安全，现在处于研究阶段，不成熟明白稳定，不可能那么快投产的~~~当然也有人敢于尝鲜~~~但是我个人认为那车还是先不开的好，因为这个项目好多国家经历数十年研究也没有真正敢拿出来量产的~~~只有一个敢冒破产风险，敢在节油时代收购路虎汽车的企业，有胆量量产，请看参考文章： 当我们说有断炊之忧时，会说“只能喝西北风了”。然而，在石油日渐紧缺的今天，有研究人员却想给汽车“喝西北风”。做出这种大胆设想的是法国MDI汽车公司的研究人员，他们研制出一种新的环保汽车，以压缩空气为动力，而且最高时速可达112公里，灌满一气瓶压缩空气可跑300公里。这种环保压缩空气动力汽车可简称“空气汽车”，它最快在今年就会在印度上市，由印度的塔塔车厂生产。该车的商品名为OneCAT，稍大一些的有3个座位，稍小一些的只有2个座位。空气汽车要节能，就做得轻，该车的材质为铝合金和玻璃纤维，空车净重约350公斤，估计售价约为2500英镑。有关专家声称，空气汽车的燃料槽加满压缩空气可以跑多达10小时，最高时速可达112公里。由于该车利用压缩空气作动力后会排放出干净的冷气，因此在夏天还可作为车内的冷气。空气汽车补充燃料时加的是压缩空气，既可以在“加气站”加气，也可以使用内置压缩机自己加气，通常情况下一个晚上就可以全部加好。在该车的底盘上装有压缩气瓶，其中的压力在300大气压左右。在加气站，只要花2分钟与1英镑，该车就能再跑个二三百公里。不过，压缩空气动力汽车在高速行驶时仍需要燃烧少量石油、天然气等传统燃料。空气汽车中的压缩空气动力系统由车中内置的电脑控制，由其根据具体情况，对压缩空气的发动机和电动马达发出指令。有一个采用48伏特电池为动力的小型马达促使空气压缩机工作，同时其还给电动马达提供能源。研制者介绍说，空气被压缩后，储存在一个气缸里。当车需要大量的动力，如在发动和加速时，压缩的空气就会派上用场，它会驱使活塞，令车轮转动。当车趋于常速时，电动马达即开始工作。由于采用该系统可以不需要给汽车装置冷却系统、燃料水槽、点火装置或是消音器，因而能够减少20%的汽车制造成本。法国汽车家族企业MDI过去10年来致力于空气汽车的研究。有关研究人员表示，空气压缩动力汽车的引擎效率高，是一种“终极友善环境引擎”。这种直接采用空气物理动力的车在行驶中除了“嗞嗞”的声音外，不会排放任何有害物质，所用的能源也就是我们最常见不过的空气，实现了真正的零耗能、零污染。相信在不久的将来，空气汽车将逐步得以推广，它将在改善环境和节省能源方面起到很大的作用。

1、压缩空气作为动力：

供驱动各种风动机械，风动工具排气压力为7～8公斤/平方厘米；用于控制仪表及自动化装置，压力约为6公斤/平方厘米；车辆自动，门窗启闭，压力为2～4公斤/平方厘米；制药业，酿酒业中的搅拌，压力为4公斤/平方厘米；喷气织机中的纬纱吹送压力为1～2公斤/平方厘米；中大型柴油机的启动压力为25～60公斤/平方厘米；油井的压裂，压力为150公斤/平方厘米；“二次法”采油，压力约为50公斤/平方厘米；高压爆破采煤压力约为800公斤/平方厘米；国防工业中的压力压缩空气为其动力；潜水艇的沉浮，鱼雷的射击及驱动以及沉船的打捞等等，都以不同的压力压缩空气为其动力。

2、压缩气体用于制冷和气体分离：

气体经压缩、冷却、膨胀而液化，用于人工制冷（冷冻冷藏及空气调节等）如氨或氟利昂压缩机。其压缩压力多为8～12公斤/平方厘米，这一类压缩机通常成为“制冷机”或“冰机”。另外在液化的气体若为混合气时，可在分离装置中，将各组份分别地分离出来，得到合格唇读地各种气体。如空气液化分离后能得到的纯氧、纯氮、和纯的氙、氪、氩、氦等稀有气体。

3、压缩气体用于合成及聚合；

在化学工业中，气体压缩至高压，常有利合成及聚合。例如氮氢合成氨，氢与二氧化碳合成甲醇、二氧化碳与氨合成尿素等。化学工业中，例如高压聚乙烯的压力达1500～3200公斤/平方厘米。

4、压缩气体有难关于油的加氢精制：

石油工业中，用人工方法把氢加热，加压后与油反应，能使碳氢化合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组分，如重油的轻化，润滑油加氢精制等。

5、气体输送：

用于管道输送气体的压缩机，视管道长短而决定其压力。送远程煤气时，压力可达30公斤/平方厘米。氯气装瓶压力为10～15公斤/平方厘米，二氧化碳装瓶压力为50～60公斤/平方厘米。

随着国民经济的飞跃发展，压缩机灾 工业上应用极为广泛。压缩机因其用途广泛而被称为“通用机械”。根据压缩气体的使用性质不同的特点可分下列几种：

1、压缩空气作为动力：

供驱动各种风动机械，风动工具排气压力为7～8公斤/平方厘米；用于控制仪表及自动化装置，压力约为6公斤/平方厘米；车辆自动，门窗启闭，压力为2～4公斤/平方厘米；制药业，酿酒业中的搅拌，压力为4公斤/平方厘米；喷气织机中的纬纱吹送压力为1～2公斤/平方厘米；中大型柴油机的启动压力为25～60公斤/平方厘米；油井的压裂，压力为150公斤/平方厘米；“二次法”采油，压力约为50公斤/平方厘米；高压爆破采煤压力约为800公斤/平方厘米；国防工业中的压力压缩空气为其动力；潜水艇的沉浮，鱼雷的射击及驱动以及沉船的打捞等等，都以不同的压力压缩空气为其动力。

2、压缩气体用于制冷和气体分离：

气体经压缩、冷却、膨胀而液化，用于人工制冷（冷冻冷藏及空气调节等）如氨或氟利昂压缩机。其压缩压力多为8～12公斤/平方厘米，这一类压缩机通常成为“制冷机”或“冰机”。另外在液化的气体若为混合气时，可在分离装置中，将各组份分别地分离出来，得到合格唇读地各种气体。如空气液化分离后能得到的纯氧、纯氮、和纯的氙、氪、氩、氦等稀有气体。

3、压缩气体用于合成及聚合；

在化学工业中，气体压缩至高压，常有利合成及聚合。例如氮氢合成氨，氢与二氧化碳合成甲醇、二氧化碳与氨合成尿素等。化学工业中，例如高压聚乙烯的压力达1500～3200公斤/平方厘米。

4、压缩气体有难关于油的加氢精制：

石油工业中，用人工方法把氢加热，加压后与油反应，能使碳氢化合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组分，如重油的轻化，润滑油加氢精制等。

5、气体输送：

用于管道输送气体的压缩机，视管道长短而决定其压力。送远程煤气时，压力可达30公斤/平方厘米。氯气装瓶压力为10～15公斤/平方厘米，二氧化碳装瓶压力为50～60公斤/平方厘米。

从理论上来说，只要钢瓶具有足够的强度和容积，压缩空气作为大型货车的动力是足够的。

也就是说在技术上这是可行的。

问题在于这种钢瓶自身具有的重量以及体积会占据非常大的份额，为了克服自身的重量需要消耗极大的能量。同时，自身的体积庞大，又会让货箱容积降低，造成运输效率低下。

一辆货车自身非常重而且容积又很小，那么这种货车实际上是没有人愿意使用的。也就是说，这种货车在经济上不可行。

结论是，压缩空气驱动货车在技术上是可行的，在经济上是不可取的。

压缩空气系统不是暖通系统，压缩空气系统一般包括空压机、储气罐、过滤器和干燥机等设备，是产生压缩空气，对压缩空气进行净化、干燥的一个系统，空压机主要是产生压缩空气，储气罐是对压缩空气进行储存、缓冲、过滤一分部分水的作用，过滤器一般采用高效精密过滤器，主要作用是是对压缩空气比较大的杂质颗粒进行过滤，干燥机一般采用贝腾模芯干燥机，主要作用是对压缩空气中的水份进行干燥，使压缩空气的质量达到工业生产要求。

1.利用压缩空气作为动力传动

通常我们把以压缩空气为传递力能介质的机械称为风动机械，风动机械的类别很多，由于它们的工作环境和对象不同，所需用的压缩空气的也各有不同，现将我们在生产、生活中常用的一些(器具)及其所需的压力介绍如下。

①传统的风动工具，如凿岩机、风镐、气动扳手、气动喷砂等，压力一般在0.6一1.5MPa,

②仪表控制及自动化装置，如加工中心的刀具更换等，压力一般为0.6MPa,

③车辆制动，门窗启闭装置，压力一般为0.2 --0.6MPa,

④喷气织机中用压缩空气吹送纬纱以代替梭子，压力一般为0. 1 -0.2MPa,

⑤食品、制药工业，利用压缩空气搅拌浆液，压力一般为0.2一0.6MPa,

⑥大型船用柴油机的启动，压力一般为2.5一6.OMPa,

⑦风洞实验、地下通道换气、金属冶炼，压力一般为6.0-1OMPa

2.利用压缩空气体来制冷或制热

当今世界，人们在生活中已离不开空调设备，热了需要空调制冷降温，冷了需要空调制热升温，许多食品则需要在低温下制造和储存，这些温度的变化完全是靠压缩空气的变换来获得的，简单地说就是通过制冷剂在蒸发器(室内机)的蒸发吸收室内热量，在冷凝器(室外机)液化散热，这样就形成了循环制冷。制热的过程就是室内与室外。反过来，实际上，制冷与制热的原理是一样的，都是靠气体的压缩和膨胀而实现的，我们常用的氨和氟利昂压缩机的压力一般为0.8一1.2MPa。

3.利用压缩空气来实现气体的分离与合成

的气体分离技术目前已在工业生产‘I，得到广泛的应用，与我们的生活息息相关的氧气就是从空气中分离出来的，其分离方法主要有低温分离法和分子筛吸附分离法。这两种方法的生产过程都是靠压缩空气的变化而实现的，例如，分子筛吸附分离法的原理是利用氮气与氧气在不同压强、在同一吸附剂上被吸收的能力的不同，从而将氮气与氧气进行分离。同时，利用气体压力的变化，还可以实现某些气体的合成，例如，制备氢气合成气体的方法就是将液相甲醇和水放在一起，加悬浮催化剂后利用压力和温度的变化发生化学反应而获得的。在化学工业中，气体压缩至高压，常常利于合成及聚合，如氮氢合成氨、氢与二氧化碳合成甲醇、二氧化碳与氨合成尿素等。在石油行业中，可用人工方法把

氢加热、加压后与油反应，实现加氢精制。

4.利用压缩空气实现矿山并下通风

压缩空气在矿山井下的使用极其广泛，如采掘工作面的风镐、凿岩机、风动装岩机、混凝土喷射机，井口、井底使用的气动操车设备，地面使用的锻钎机、空气锤等，都是以压缩空气为动力源的。更重要的是矿井离地面较深，空气稀薄，再加上存有一定数量的煤气和瓦斯气，随时可能危害井下工作人员的生命，为此，矿井必须设置压风系统，向井下风动机具和工作面供给压缩空气。因此，在矿山作业中，压缩空气不仅是风动机械设备的动力源，更是保障作业人员安全的生命之源。

5.利用压缩空气实现管道运输

管道运输是物资在管道内借助高压气泵的压力，往目的地输送物资的运输方式。具有经济环保、安全方便和维护费用低的特点。其原理相当于自来水管道将水输送到各家各户。管道运输工具本身就是管道，是固定不动的，只是物资本身在管道内受压力的作用发生位移。

这款车使用压缩空气作为动力，“压缩气体经过加热之后，得到1244倍膨胀压力，然后来驱动发动机和发电机”，其高速度高达140公里/小时，而续航能力也可达到200公里。汽车行驶过程中因为没有使用石油甚至电力，从而可以实现零排放。

其实世界上最先进的空气动力汽车并非这款中国公司的客车，而是欧洲的AIRPod，学过英语的人都知道，AIRPod其实就是代表着机场，而这款车目前也仅仅是作为机场的保障车辆。

扩展资料

其实所谓的空气动力汽车并非只“吃”空气，目前几乎所有的空气动力汽车实际上都是采用了混合动力的驱动方式以使空气动力装置回收怠速时的空转能量以及刹车时的动能，并将其转换成空气，贮存在蓄能器中，这意外着这种汽车实际上还是需要使用混合动力驱动的，而且这种汽车的最大问题在于蓄能器的密封问题无法解决。

其实说到底，这种空气动力汽车的原理，跟蒸汽机动力并无本质区别，而发明了一百多年的蒸汽动力汽车无法走出实验室，也能说明所谓的空气动力汽车的前途如何了。

并非一无是处。

正如最先进的欧洲的空气动力汽车AIRPod可以作为机场通勤，空气动力汽车也并非一无是处，在某些无法忍受内燃机尾气或者电动车的辐射的环境里，这种空气动力汽车还是可以发挥作用的，比如核电站、精密电子实验室甚至是面粉厂，在这种工作环境里，空气动力汽车作为特种车还是有用武之地的。

只不过，想要将其投放市场，并将其作为解决城市汽车污染问题的解决途径是不现实的，目前来看，汽车行业的潮流和趋势还是以电动为代表的新能源汽车。