压缩机、鼓风机等是化工生产中常用的压气机,它是借助于机械能或电能,来实现气体由低压到高压的状态变化。各类压气机的结构和工作原理虽然不同,但从热力学观点来看,气体状态变化过程并没有本质的不同,都是消耗外功,使气体压缩升压的过程,在正常工况下都可以视为稳定流动过程。
气体的压缩,一般有等温、绝热、多变三种过程,又分单级和多级压缩。对于稳定流动体系,压缩过程的理论轴功可用稳定流动系统的热力学第一定律来描述。
气体压缩以等温压缩最有利,因此,应设法使压气机内气体压缩过程的指数n减小。采用水套冷却是改进压缩过程的有效方法,但在转速高,气缸尺寸大的情况下,其作用也较小。同时,为避免单级压缩因压缩比太高而影响容积效率,常采用多级压缩、级间冷却的方法。分级压缩,级间冷却式压气机的基本原理是将气体先压缩到某一中间压力,然后通过一个中间冷却器,使其等压冷却至压缩前的温度,然后再进入下一级气缸继续被压缩、冷却,如此进行多次压缩和冷却,使气体压力逐渐增大,而温度不至于升得过高。这样,整个压缩过程趋近于等温压缩过程。