压缩空气
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压缩空气
压缩空气的空气一个下保持压力即大于大气压。压缩空气是工业过程中传递能量的重要介质，可用于气动工具，例如气锤、电钻、扳手等，以及雾化涂料，操作气缸以实现自动化，也可用于推进车辆。压缩空气施加的制动器使大型铁路列车更安全，更高效地运行。在大型公路车辆上也发现了压缩空气制动器。
水下潜水员将压缩空气用作呼吸气体。它可以由潜水员携带在高压潜水气瓶中，也可以通过气压管线或潜水员的脐带以较低压力从地面提供。在危险环境中，消防员、地雷救援人员和工业工人使用的呼吸器也使用类似的装置。
在欧洲，所有工业用电量的10％用于生产压缩空气，相当于每年消耗80 太瓦小时。
压缩空气的历史
19世纪中叶，工业上使用管道压缩空气进行动力传输。与蒸汽不同，压缩空气可以长距离输送，而不会因冷凝而损失压力。压缩空气的早期主要应用是在1861年在意大利和法国的Mont Cenis隧道的钻井中，一个600 kPa（87 psi）的压缩空气装置为气动钻提供动力，与以前的手动钻探方法相比，xxx提高了生产率。1870年代在美国的矿山上使用了压缩空气钻机。乔治·威斯汀豪斯（George Westinghouse）于1869年发明了火车的空气制动器。这些制动器xxx提高了铁路运营的安全性。在19世纪，巴黎安装了一套管道系统，用于市政部门将压缩空气分配给动力机械和照明用发电机。早期的空气压缩机是由蒸汽驱动的，但是在某些位置，通过滴水可以将滴水的力直接获得压缩空气。
压缩空气的使用
在工业中，压缩空气得到了广泛的应用，以至于经常被视为仅次于电力、天然气和水的第四种用途。但是，按单位能量输送量进行评估时，压缩空气比其他三个公用事业贵。
压缩空气有多种用途，包括：
- 气动，利用压缩气体做功
- 气动杆，使用胶囊将纸张和小物品通过管子移动。
- 气动工具
- 暖通空调控制系统
- 车辆推进
- 能量存储
- 空气制动器，包括：
- 铁路制动系统
- 公路车辆制动系统
- 水下潜水，用于呼吸和给浮力设备充气
- 使用涡流管制冷
- 发动机中的空气启动系统
- 弹药推进：
- 气枪
- 气枪设备
- 彩弹射击设备
- 在狭小的空间内清洁灰尘和小碎屑
- 机械车间喷砂
- 注塑成型
- 模型铁路和其他爱好者使用的喷枪为汽车、轮船飞机和火车涂漆并进行风化
- 食品和饮料的加盖和发酵
系统设计
压缩机房必须设计有通风系统，以消除压缩机产生的废热。
去除水和油蒸气
当大气压的空气被压缩时，它所含的水蒸气比高压空气所能容纳的要多得多。相对湿度取决于水的性质，不受气压的影响。压缩空气冷却后，汽化水变成液化水。
在空气离开压缩机时进行冷却，将使大部分水分进入管道之前。后冷器，储气罐等可帮助压缩空气冷却至104°F；然后三分之二的水变成液体。
过量空气的管理是压缩空气分配系统的要求。系统设计者必须确保管道保持倾斜，以防止水分积聚在管道系统的下部。排水阀可以安装在大型系统的多个位置，以将残留的水吹出。可以在管道的顶部布置来自集管的水龙头，以免水分进入到分支机构的进料设备中。选择管道尺寸是为了避免由于在需求高峰时直管中的过大速度或由于管件的湍流而导致管道系统中的过多能量损失。