壓縮空氣

空氣佔有一定的空間，但它沒有固定的形狀和體積。在對密閉的容器中的空氣施加壓力時，空氣的體積就被壓縮，使內部壓強增大。當外力撤消時，空氣在內部壓強的作用下，又會恢復到原來的體積。如果在容器中有一個可以活動的物體，當空氣恢復原來的體積時，該物體將被容器內空氣的壓力向外推彈出來。這一原理被廣泛應用在生產、生活中。例如：皮球裏打入壓縮空氣，氣越足，球越硬；輪胎裏打入壓縮空氣，輪胎就能承受一定的重量。在大型汽車上，用壓縮空氣開關車門和剎車；水壓機利用壓縮空氣對水加壓，在工廠裏，壓縮空氣用來開動氣錘打鐵；在煤礦裏，它能開動風鎬鑽眼。還用於管道輸送液體和粒狀物體。

大氣中的空氣常壓是0.1Mpa，經過空氣壓縮機加壓後達到理想的壓力。

英文名稱：compressed air 簡稱：CDA

壓縮空氣儲能系統通過壓縮空氣存儲多餘的電能,在需要時,將高壓空氣釋放通過膨脹機做功發電,在電力的生產、運輸和消費等領域具有廣泛的用途，是大規模儲能技術的研發熱點。 ^[1] 

壓縮空氣是僅次於電力的第二大動力能源，又是具有多種用途的工藝氣源，其應用範圍遍及石油、化工、冶金、電力、機械、輕工、紡織、汽車製造、電子、食品、醫藥、生化、國防、科研等行業和部門。

不理想的是壓縮空氣中含有相當數量的雜質，主要有：固體微粒--在一個典型的大城市環境中每立方米大氣中約含有1億4千萬個微粒，其中大約80%在尺寸上小於2μm，空壓機吸氣過濾器無力消除。此外，空壓機系統內部也會不斷產生磨屑、鏽渣和油的碳化物，它們將加速用氣設備的磨損，導致密封失效；水份--大氣中相對濕度一般高達65%以上，經壓縮冷凝後，即成為濕飽和空氣，並夾帶大量的液態水滴，它們是設備、管道和閥門鏽蝕的根本原因，冬天結冰還會阻塞氣動系統中的小孔通道。值得注意的是：即使是分離乾淨的純飽和空氣，隨着温度的降低，仍會有冷凝水析岀，大約每降低10℃，其飽和含水量將下降50%，即有一半的水蒸氣轉化為液態水滴。

所以在壓縮空氣系統中採用多級分離過濾裝置或將壓縮空氣預處理成具有一定相對濕度的於燥氣是很必要的；油份-- 高速、高温運轉的空壓機採用潤滑油可起到潤滑、密封及冷卻作用，但污染了壓縮空氣。採用自潤滑材料發展的少油機、半無油機和全無油機雖然降低了壓縮空氣中的含油量，但也隨之產生了易損件壽命降低，機器內部和管路系統鏽蝕以及空壓機在磨合期、磨損期及減荷期含油量上升等副作用。這對於追求高可靠性的自動化生產線無疑是一種威脅。此外還應強調指岀：從空壓機帶到系統中的油在任何情況下都沒有好處。

因為經過多次高温氧化和冷凝乳化，油的性能已大幅度降低，且呈酸性，對後續設備不僅起不到潤滑作用，反而會破壞正常潤滑；微生物-- 在製藥、生物工程，食品製造及包裝過程中，細菌和噬菌體的污染是不容忽視的。

壓縮空氣在以下12個方面起作用：

1、而在粉末狀香料的生產中，壓縮空氣有着特別重要的意義，它又必須是乾燥、清潔且幾近無菌的。這是對壓縮空氣處理的一個特別的挑戰。

2、氣動壓縮機，切紙機，挖掘機等等一系列動力機械

3、空調製冷和加熱離不開它

4、各種輪胎獲得了彈性

5、注射器應用

6、壓縮空氣作為能量載體

7、空氣懸架工作原理就是用空氣壓縮機形成壓縮空氣，並將壓縮空氣送到彈簧和減振器的空氣 室中，以此來改變車輛的高度。

8、壓縮空氣自動排水器

9、多功能組合式壓縮空氣淨化器

10、利用壓縮空氣使鋁液發泡是當前最先進最廉價的大規模連續生產泡沫鋁材的製造技術。

11、壓縮空氣淨化冷幹機、吸乾機、精密過濾器、精密濾芯，氣液分離器等一系列儀器設備

12、下水道簡易通堵設備

壓縮空氣一般是作為一種動力源，應用很廣。

驅動氣缸，產生直線運動；驅動氣動馬達，產生旋轉運動；驅動射流元件，進行運算和控制。

利用其攜帶某些物質，完成工作。例如噴砂清理；噴藥；噴水清洗；噴漆。

利用其可壓縮特性，起緩衝，彈簧作用。氣體彈簧；緩衝墊等。

以及以上的派生應用。比如氣缸可以派生氣囊，空氣墊等。

歷史上火藥爆發產生的氣體是壓縮空氣，但是有一種魚雷是由壓縮空氣為動力驅動的。除此還有氣槍。還有美國早期的無人偵察機，其運算控制系統是由射流元件組成的，原因可能是當時計算機還不行或抗電磁干擾。

海上作用：打撈沉船用的浮囊、浮箱，淺潛用氣瓶。

打氣筒、商場門口的充氣廣告。

娛樂：氣槍，大型充氣玩具。

礦工叔叔肩膀頂着電鑽一樣的機器在採煤。機器“啪啪”地響着，煤塊就大塊大塊地飛落下來。這種鑽子的杆不是在旋轉，而是在“啪啪啪”地在敲打。這就是用壓縮空氣開動的風鎬。

在建築大橋的時候，要用鉚釘把數不清的鋼架連接起來，一座大鋼橋差不多要鉚上幾百萬只鉚釘。工人叔叔用的是一種又快又猛的鉚釘槍。這種槍也是用壓縮空氣來開動的。

建築師把一個橡皮內胎切成兩半，把半圓內胎的兩頭封住，並把它們插在地上，然後再往裏打氣，當這個半圓形的橡皮管子挺起來以後，就變成了一根圓形的弓柱。如果把很多這樣的支柱牌照一起，然後往上面覆蓋一層塑料薄膜，一幢很輕巧的房子就蓋成了。這樣的房子搭起來非常快，只要把充氣的支柱用東西壓住，接上通風器，吹吹氣，幾十分鐘就可以蓋好了。下降時用來保護人不讓人受傷的氣墊也用到了壓縮空氣來迅速充氣。

為了讓風力發電廠在無風狀態下仍舊正常工作，電力公司需要進行達到實用規模的能量儲存，但使用大型電池顯然不切實際。一種解決辦法是利用風能壓縮空氣並儲存在容器或者地下洞穴，而後利用這些儲存的空氣帶動發電機。這也是愛荷華州達拉斯中心的愛荷華儲存能量園區所要實現的目標，儲存能量園區對鑽的井進行現場測試，測試工作將於2009年結束。據悉，這種技術也是世界上規模最大的風電廠的一個設計組成部分，這個風電廠將建在德克薩斯州的布里斯科，發電能力達到3000兆瓦特。

2022年10月，山東泰安2×300兆瓦級壓縮空氣儲能創新示範工程舉行開工儀式。該項目一期工程建設1台350兆瓦機組，採用全球首創低熔點熔融鹽高温絕熱壓縮技術，建成將在壓縮空氣儲能領域實現單機功率全球第一、轉換效率全球第一、儲能規模全球第一。 ^[2] 

2023年8月17日，從中國科學院工程熱物理研究所獲悉，我國在壓縮空氣儲能系統研發方面取得重大突破，由該所和中儲國能公司聯合研發的國際首套300兆瓦先進壓縮空氣儲能系統膨脹機完成集成測試，順利下線。 ^[3]