1.1 压缩机的功能
增加气体的压力并运输气体
1.2 如何实现气体压缩
关于气体的压力，物理学中有明确的定义和描述：
压力是单位面积上垂直作用于物体表面的力。其符号为“p”或P。
气体分子运动理论的分析结果表明，压力与单位体积内的分子数（密度）与分子平均动能的乘积成正比。其公式为：
n-单位体积内的分子数（密度）。
mv2/2-分子的平均动能。
显然，如果气体的密度增加或动能增加，都可以提高气体的压力。
公式：
P=（F/A）∞ n*（mv2/2）
1.3 压缩机的两种气体压缩方式
密闭体积内气体的质量为m，体积为V，则气体的密度p为：
P=m/V
将一定质量的气体封闭在某个体积内，如减少封闭体积V，气体的密度p增加，气体的压力增加，从而实现气体的压缩。
我们将通过减少封闭体积来增加气体压力的压缩机称为正排量压缩机。
通过增加气体的速度（动能），气体的动能转化为气体的内能和压强能量，从而实现气体压力的增加，达到压缩气体的目的。应用这一原理的压缩机被称为动态压缩机。
1.2 压缩机的应用
总的来说，压缩机在以下四个主要应用领域中使用：
*仅从应用领域进行划分，并非严格意义上的分类。
(1) 压缩空气作为动力源。
(2) 用于化学过程。
(3) 用于制冷和气体分离的压缩气体。
(4) 气体运输。
1.2.1 压缩空气作为动力
压缩空气驱动各种风动机械、风动工具，如气动凿岩机、气动钻机、气动扳手、喷砂、喷漆等，用于仪表控制和自动化设备、物料搬运等气源。此外，在国防、科研等领域，如某些武器发射、潜艇操作、船舶打捞、海底石油勘探等，都需要不同压力的压缩空气。
压缩空气作为动力和控制气源是空气压缩机的主要用途。作为空气压缩机，其主要特点是：进气压力一般为大气压力，排气压力根据不同应用需求不同。
以下是空气压缩机的一些典型应用：
(1)气动凿岩机、钉枪、气动扳手等。其优点是抗冲击、工作条件可调、驱动力大。
(2) 交通工具上的刹车、门窗的开关、发动机增压等。其优点是容易集成，
可靠性高。
(3) 纺织机器用于吹送和喂送纬纱。食品和药品发酵、浆料混合、气力输送等。
(4)自动化生产线使用大量气缸作为移动部件，需要空气压缩机提供气源，压缩空气易于存储、控制，具有良好的流动性、安全性和环保性。因此，压缩空气也被认为是继电力之后的第二大动力源。
1.2.2 化学过程中的压缩机
在化学工业中，增加气体压力有助于化学反应，提高反应速度和生产率，减少设备的体积和项目成本。例如，氨工艺中的肥料生产需要在15 ~ 100MPa的压力下进行氢气和氮气的反应，因此氨工艺中的核心设备包括氮气压缩机、氢气压缩机、氮氢循环压缩机；尿素生产需要在21MPa下进行二氧化碳和氨的化学反应；石油加氢精炼需要7 ~ 32MPa的压力；塑料、合成纤维、弹性体等化学产品则基于聚乙烯，而聚乙烯的
聚合过程在工作压力高达280MPa的条件下进行。
在这些过程中，压缩机是类似于人类心脏的关键设备。可以说，没有压缩机就没有石化产业，没有石化产业，大多数现代社会由非天然材料制成的产品将不复存在。
1.2.3 用于制冷和气体分离的压缩气体
用于人工制冷（冷冻、空调）等，如氨气和氟气压缩机，压强通常为0.8 ~ 1.4MPa，这类压缩机被称为制冷压缩机（工业制冷领域通常称为“冰机”）。
我们知道，空气经过压缩和冷却后可以液化。液化空气可以在分离装置中根据其不同的分类温度进行分离，从而获得纯净的氙、氖、氩、氦等稀有气体。空气分离（空气分离）设备基于压缩气体进行气体净化。
中国石化行业的快速发展，其原料气体——石油裂解气，首先经过压缩，再通过不同的冷却温度分离出其组分。
1.2.4 用于气体运输的压缩机
主要的气体运输方式有管道运输和瓶装运输。
当气体体积较大且需要通过管道持续运输时，压缩机用于增加气体的压力，以克服管道流动过程中的阻力，并使得管道直径较小仍能运输尽可能多的气体。
气体管道的压力一般在0.3至3 MPa之间。对于天然气管道，压力范围为1至10 MPa。中国的西气东输管道是世界上最长的天然气管道，沿线设有许多加压站。加压站的主要设备是天然气管道压缩机。
液化气也可以进行陆地和海上运输。液化天然气比气态天然气占用的空间要小得多。
液化天然气的体积约为原体积的1/625。这使得其储存和运输变得更加便捷。在这里，天然气压缩机是核心设备。
用于气瓶装气的压缩机根据气体的性质不同而有所不同。一般氧气瓶的压力为15MPa，乙炔气体性质不稳定，瓶装压力为1 ~ 2MPa，并通过丙酮吸附。
一些临界温度较低的气体可以容易液化，先进行压缩，再通过冷却使其液化后瓶装，例如氯气瓶装压力为1 ~ 1.5MPa，二氧化碳瓶装压力为5 ~ 6MPa。液化石油气如今常用，瓶装压力为0.5到1.5 MPa。燃料车用氢气瓶的压力为35到70 MPa。
天然气车辆在加气站加气，气体运输车以20 MPa的压力运输气体。
压缩机在国民经济中起着重要作用，包括乙烯机、天然气管道压缩机和风洞压缩机。压缩机不仅在工业生产中具有重要作用，也对我们的日常生活、国防建设等产生了重大影响。
