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什么是压缩空气?

压缩空气无处不在,从气球中的空气到自行车轮胎打气。在本文中,我们将介绍什么是压缩空气,以及它是如何产生的。要了解有关压缩空气的更多信息,请阅读本文简介。 

什么是压缩空气?

什么是压缩空气?

无论您是否知道,我们生活的方方面面中均涉及压缩空气,从生日派对装饰的气球到汽车和自行车轮胎充入的空气。它甚至还用于您正在查看本文的手机、平板电脑或计算机上。

正如您可能已经猜到的,压缩空气的主要成分是空气。空气是气体混合物,这意味着它包含很多气体,主要为氮气 (78%) 和氧气 (21%)。它包含不同的空气分子,分别具有一定的动能。

空气的温度与这些分子的平均动能成正比。这意味着如果平均动能较大(空气分子移动更快),则空气温度更高。如果动能较小,则温度较低。

压缩空气会使分子更快速地移动,这会使空气温度升高,此现象称为“压缩热”。按照字面意思,压缩空气将迫使体积缩小,因此,分子彼此间更靠近。因为压缩而释放的能量等于迫使空气缩小所需的能量。换言之,它能够储能,以备将来使用。

让我们以气球为例。通过为气球充气,会将空气压缩成更小的体积。气球中压缩空气所含能量等于为其充气所需的能量。当我们打开气球时,空气释放,这会耗散能量并使其飞走。这正是容积式压缩机的主要原理。

压缩空气是用于存储和传递能量的理想介质。与其他储能方法(如电池和蒸汽)相比,它灵活、通用且相对安全。电池笨重且使用寿命有限。另一方面,蒸汽既不经济高效,又非用户友好型(它会很热)。压缩空气与电力相比,电力当然更具成本效益。既然如此,为何要使用压缩空气呢?

压缩空气示例
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压缩空气示例
如果我们看一看我们所处的地表及其环境,可以将其理解为“气海”。您在海洋中所处的位置越高,则压力越低。您所处的位置越低(越靠近海平面),则压力越高,因为有更多的压力压在您身上。换言之,与珠穆朗玛峰山顶相比,位于和低于海平面的空气压缩程度更大。
 
如果我们看一看我们所处的地表及其环境,可以将其理解为“气海”。您在海洋中所处的位置越高,则压力越低。您所处的位置越低(越靠近海平面),则压力越高,因为有更多的压力压在您身上。换言之,与珠穆朗玛峰山顶相比,位于和低于海平面的空气压缩程度更大。
如果我们看一看我们所处的地表及其环境,可以将其理解为“气海”。您在海洋中所处的位置越高,则压力越低。您所处的位置越低(越靠近海平面),则压力越高,因为有更多的压力压在您身上。换言之,与珠穆朗玛峰山顶相比,位于和低于海平面的空气压缩程度更大。

我们为什么要使用压缩空气?

使用压缩空气(而非电力)的重要原因之一是安全。在设备过载的应用中,电气设备存在安全危险,可能会发生触电或火灾,从而损坏财产或人身伤害。压缩空气和气动工具可用于很多场合,如路滑或潮湿区域。

其次,压缩空气更灵活,它更易于在如矿场和建筑工地等偏远地区使用。气动工具运行温度较低,且具有速度和扭矩可变的优势。以凿岩机或类似冲击式设备为例,利用电力驱动获得等效的冲击力几乎是不可能的,尤其是在偏远地区。

由压缩空气驱动的工具也更加轻便。它们采用更加符合人体工学的轻便材料制成。因此,使用这些更轻的工具时可让工人更省力,从而实现空气与人力成本的平衡。

最后是成本比较。压缩空气的成本相当于电力成本的 7 到 8 倍。

您知道吗?压缩空气已被视为第四种公共服务。当然,我们在日常生活中很可能用到前三种:水、电和燃气。然而,由于压缩空气无处不在,它已被视为面向小型和大型企业的第四种公共服务。

压缩空气与电、水和天然气一起,使我们的世界保持运转。我们也许并不总是能看到它,但压缩空气就在我们的周围。由于压缩空气的用途(和需求)如此之多,目前市面上有各种不同类型和规格的压缩机。在本指南中,我们概述了压缩机的用途、您需要它们的原因以及您可以选择的选件类型。

 

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