空压机人都懂丨空气基础理论知识（上）

1）什么叫空气？什么叫常态空气？

地球周围的大气，我们称它为空气。

规定压力为0.1MPa、温度为20℃、相对湿度为36％状态下的空气为常态空气。常态空气与标准空气不同在于温度并含有水分。当空气中有水气，一旦把水气分离掉，气量将有所降低。

2）空气的标准状态定义是什么？

空气吸入压力为0.1MPa，温度为15.6℃（国内行业定义是0℃）时的空气状态叫空气的标准状态。

在标准状态下，空气密度是1.185kg/m3（空压机排气量、干燥机、过滤器等后处理设备的处理能力都是以空气标准状态下的流量来标注的，单位写作Nm3/min）。

3）什么叫饱和空气和未饱和空气？

在一定的温度和压力下，湿空气中水蒸气的含量（即水蒸气密度）是有一定限度的；在某一温度下所含水蒸气的量达到最大可能含量时，这时的湿空气叫饱和空气。水蒸气未达最大可能含量时的湿空气就叫未饱和空气。

4）什么叫“结露”？

未饱和空气在成为饱和空气的瞬间，湿空气中会有液态水珠凝结出来，这一现象称为“结露”。结露现象是常见的，例如夏天空气湿度很大，容易在自来水管的表面结成水珠，冬天早晨，住户的玻璃窗上会出现水滴等，这些均是湿空气在定压下冷却达到露点温度而结露的结果。

5）什么是大气压、绝对压力、表压力？压力常用单位有哪些？

包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为“大气压”，符号为Ρb；直接作用于容器或物体表面的压力，称为“绝对压力”，绝对压力值以绝对真空作为起点，符号为Ρa；用压力表、真空表、U形管等仪器测出来的压力叫“表压力”，“表压力”以大气压为起点，符号为Ρg。三者之间的关系是

Ρa=Ρb+Ρg

压力是指某一单位面积的力，压力单位为N/平方，记作Ρa，称为帕斯卡。工程上常用MPa（兆帕）

1MPa=10六次方Pa

1标准大气压=0.1013MPa

1kPa=1000Pa=0.01kgf/平方

1MPa=10六次方Pa=10.2kgf/平方

6）什么叫温度？常用温度单位有哪些？

温度是物质分子热运动的统计平均值。

绝对温度：以气体分子停止运动时的最低极限温度为起点的温度，记为T。单位为“开（开尔文）”，单位符号为K。

摄氏温度：以冰的融点为起点的温度，单位为“摄氏度”，单位符号为℃。

此外英美国家还经常用“华氏温度”，单位符号为F。

三种温度单位之间的换算关系是

T（K）=t（℃）+273.16

t（F）=32+1.8t（℃）

7）湿空气中水蒸气分压力指的是什么？

湿空气是水蒸气与干空气组成的混合物，在一定体积的湿空气里水蒸气所占的分量（以质量计）通常比干空气要少得多，但它占有与干空气相同的体积，也具有相同的温度。湿空气所具有的压力是各组成气体（即干空气与水蒸气）分压力的和。湿空气中水蒸气所具有的压力，称为水蒸气分压力，记作Ρso。其值反映了湿空气中水蒸气含量的多少，水蒸气含量越高，水蒸气压力也越高。饱和空气中水蒸气分压力叫水蒸气饱和分压力，记作Ρab。

8）什么叫空气的湿度？湿度有几种？

表示空气干湿程度的物理量叫湿度。常用的湿度表示有：绝对湿度、相对湿度。

在标准状态下，1m3容积中湿空气含有水蒸气的质量称为湿空气的“绝对湿度”，单位是g/m3。绝对湿度只表明单位体积湿空气中，含有多少水蒸气，而不能表示湿空气吸收水蒸气的能力，即不能表示湿空气的潮湿程度。绝对湿度也就是湿空气中水蒸气的密度。

湿空气中实际所含的水蒸气量与同温度下最大可能含有水蒸气量的比值称为“相对湿度”，常用φ来表示。相对湿度φ在0～100％之间。φ值越小，空气越干燥，吸水能力越强；φ值越大，空气越潮湿，吸水能力越弱。湿空气的吸湿能力还与其温度有关，湿空气的温度升高，饱和压力相应增大，如此时的水蒸气的含量不变，则湿空气的相对湿度φ将下降，就是说湿空气的吸湿能力增加。因此空压机机房在安装时应注意保持通风、降低温度、室内无排水、积水，以减少空气中的水分。

9）什么叫含湿量？含湿量怎样计算？

在湿空气中，1kg干空气含有水蒸气的质量叫做湿空气的“含湿量”，常用。来表示，含湿量ω几乎同水蒸气分压力Pso成正比，而同空气总压力p成反比。ω确切反映了空气中含有的水蒸气量的多少，如大气压力一般不变，则湿空气温度一定时，Pso也一定，此时相对湿度增加，其含湿量增加，吸湿能力减少。

10）饱和空气中水蒸气的密度取决于什么？

空气中水蒸气的含量（水蒸气密度）是有极限的。在气动压力（2MPa）范围内，可认为饱和空气中水蒸气的密度只取决于温度的高低而与空气压力大小无关，温度越高，饱和水蒸气的密度越大。譬如，在40℃时1立方空气，不论其压力是0.1MPa还是1.0MPa，它的饱和水蒸气密度是一样的。

11）什么叫湿空气？

含有一定量水蒸气的空气叫湿空气，不含水蒸气的空气叫干空气。我们周围的空气都是湿空气。在一定海拔高度下，干空气的组成成分及比例基本稳定不变，它对整个湿空气的热工性能无特殊意义。湿空气中的水蒸气含量虽然不大，但含量的变化对湿空气的物理性质影响很大。水蒸气含量的多少决定了空气的干燥和潮湿程度。空压机的工作对象就是湿空气。

12）什么是热量？

热量是能量的一种形式。常用单位：KJ/（kg·℃）、cal/（kg·℃）、kcal/（kg·℃）等。1kcal=4.186kJ，1kJ=0.24kcal。

根据热力学定律，热量能通过对流、传导、辐射等形式，从高温端向低温端自发传递。在没有外功耗情况下，热量永远不可能作反向传递。

13）什么是显热？什么是潜热？

物体在加热或冷却过程中，温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量，称为显热。它能使人们有明显的冷热变化感觉，通常可用温度计测量出来。如将水从20℃升高到80℃所吸收到的热量，就叫显热。

在物体吸收或放出热量过程中，其相态发生了变化（如气体变成液体……），但温度不发生变化，这种吸收或放出的热量叫潜热。潜热不能用温度计测量出来，人体也无法感受到，但可通过实验计算出来。

饱和空气在放出热量后，一部分水蒸气会相变成液态水，而此时饱和空气温度并不下降，这部分放出的热量就是潜热。

14）什么是空气的焓值？

空气的焓值是指空气所含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准。焓用符号ι表示。

15）什么叫露点？它和什么有关？

未饱和空气在保持水蒸气分压不变（即保持绝对含水量不变）情况下降低温度，使之达到饱和状态时的温度叫露点。温度降至露点时，湿空气中便有凝结水滴析出。

湿空气的露点不仅与温度有关，而且与湿空气中水分含量的多少有关。含水量大的露点高，含水量少的露点低。在一定的湿空气温度下，露点温度越高，说明湿空气中水蒸气分压力越大，湿空气中水蒸气的含量也越大。露点温度在压缩机工程中有重要用途，如空压机出口温度过低时，油气桶内会因温度过低而造成油气混合物结露，使润滑油含水影响润滑效果。因此，空压机出口温度设计时必须保证不低于相应分压力下的露点温度。