
空气压缩机的主要分类
空压机种类繁多,可根据不同的核心特征和应用需求进行划分,以下是主要分类方式:
一、 按工作原理(最核心的分类方式)
这是基于气体压缩原理的根本性分类:
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容积型 (Positive Displacement):
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原理: 通过周期性缩小密闭容积来提高气体压力。
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特点: 排气压力范围广(低压至超高压),流量相对较小且受转速影响较大,压力与流量关系不大。
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主要类型:
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往复式 (Reciprocating/Piston):
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活塞式 (Piston): 最常见,结构成熟,压力范围广。分单级、多级压缩;单作用、双作用;风冷、水冷。
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隔膜式 (Diaphragm): 压缩腔与润滑系统隔离,提供绝对无油空气,用于食品、医药、精密仪表等对洁净度要求极高的场合。
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回转式 (Rotary):
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螺杆式 (Screw): 主流工业机型,分喷油(润滑、冷却、密封)和无油(干式、水润滑)。效率高、噪音振动相对较低、运行平稳、流量范围广。
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滑片式 (Sliding Vane): 结构紧凑简单,噪音较低。
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涡旋式 (Scroll): 结构精巧、运行平稳安静、效率较高、无油设计常见。常用于中小流量、要求洁净安静的场景(如医疗、实验室、精密制造)。
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罗茨式/鼓风机 (Roots Blower): 通常属于低压鼓风机范畴(排气压力一般 < 1 bar g),但有时也用于低压压缩空气输送。无内压缩,效率较低。
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动力型 (动力式/速度型/透平型) (Dynamic):
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原理: 利用高速旋转的叶轮将动能传递给气体,再在扩压器中部分转化为压力能。
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特点: 流量大(尤其在大流量时优势明显),排气压力相对较低(单级或多级可达中高压),结构紧凑,气流连续平稳。效率对工况变化较敏感。
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主要类型:
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离心式 (Centrifugal): 主流透平压缩机。通过叶轮离心力加速气体。适用于大流量(> 100 m³/min)、中高压场合(多级串联)。效率高,维护相对简单,但调节范围相对较窄。
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轴流式 (Axial): 气体沿轴向流动压缩。适用于极大流量(如大型风洞、航空发动机、大型FCC装置)。结构复杂,制造难度高。
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热力型 (Thermal):
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原理: 利用热力循环(如斯特林循环)或喷射效应进行气体压缩(如蒸汽喷射压缩机、气体喷射压缩机)。
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特点: 在特定领域应用(如利用余热的斯特林发动机驱动的压缩机、真空获得),在常规压缩空气领域应用较少。
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二、 按润滑方式
这对空气品质和适用行业至关重要:
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有油润滑空压机 (Lubricated):
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特点: 压缩腔内使用润滑油进行润滑、冷却、密封(主要是往复活塞和喷油螺杆)。
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空气品质: 出口空气含油(需依赖高效油气分离器将含油量降至ppm级别)。成本通常较低。
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无油空压机 (Oil-Free):
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特点: 压缩腔内不使用润滑油(或使用特殊介质如纯水润滑、自润滑材料)。包含无油活塞、无油螺杆(干式、水润滑)、隔膜式、涡旋式、离心式、轴流式等。
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空气品质: 提供Class 0 (ISO 8573-1) 真正无油空气,满足食品、饮料、制药、电子、医疗、化工等对空气质量要求严苛的行业。
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成本: 通常初始投资和部分维护成本较高。
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三、 按特殊设计或应用要求
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固定式空压机 (Stationary): 永久安装在特定位置(如工厂空压站),功率和容量通常较大。
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移动式空压机 (Portable): 带有轮子或拖车,便于在不同工地间移动。动力源可以是电动机或柴油机。
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低噪音型: 采用特殊消音设计(如隔音罩、低转速、低噪声机头)以满足环境噪音要求(如医院、实验室、市区夜间施工)。
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变频驱动型 (VSD/VFD): 配备变频器调节电机转速,根据实际用气需求动态调整输出流量和功率,显著节省能源(尤其在用气量波动大的场合)。
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防爆型: 符合特定防爆标准(如Ex d, Ex e, Ex p),适用于存在易燃易爆气体或粉尘的危险环境(如化工厂、煤矿、石油平台、面粉厂)。
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高压型: 专门设计用于产生远高于常规工业压力(如> 15 bar)的压缩空气(如呼吸空气、PET吹瓶、工业清洗、气密性测试)。
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集成式/箱式: 将压缩机主机、后处理设备(冷干机、过滤器)、控制系统、储气罐等集成在一个封闭箱体内,减少占地面积,降低安装复杂度,改善噪音。
四、 按应用领域(示例)
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通用工业: 工厂动力源、自动化控制、喷漆、吹扫等(涵盖大部分螺杆、活塞机)。
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特定工艺: 吹瓶机、纺织(喷气织机)、食品饮料加工(搅拌、输送)、制药(工艺气)、塑料机械。
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交通运输: 车辆制动与辅助系统(火车、卡车)、轮胎服务、船舶柴油机启动、气垫船。
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能源矿产: 矿山设备(凿岩机、风镐)、井下通风、油田注气(气举、气动仪表)、天然气加气站(CNG压缩机)。
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建筑与工程: 移动式空压机(驱动风动工具、喷砂)、基础工程(沉箱、打桩)。
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医疗与实验室: 提供洁净无油的医用空气、牙科空气、实验室仪器用气(常用无油涡旋、无油螺杆、活塞)。
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特殊领域: 潜艇沉浮、武器发射(导弹、鱼雷)、风洞实验、海底勘探。