La evolución与工业有关的基本要素

La evolución与工业有关的基本要素

第1章:压缩空气系统在现代工业时代的重要性

在古代,压缩空气的最早形式并不是来自复杂的机器。人类用肺把空气吹到滚烫的余烬上,点燃不断增长的火焰,这是最早文明形式的重要组成部分。火在熟练的劳动中扮演了重要的角色,但是创造一个足够热的地狱来熔化和铸造当时的贵金属成为了一个挑战,需要比人类肺部提供的更强大的压缩空气源。

熟练的工匠创造了低压装置,由手和脚驱动,最终甚至由水车驱动,以产生足够热的火来熔化早期的金属。古代著名的手动风箱有助于铜、金、铅和锡的熔化和铸造,但仍需要更强大的压缩空气系统来完成伴随工业革命而来的壮举。

随着17世纪一些早期机械压缩机的发展,这些压缩机仍然使用可以追溯到罗马时代的传统活塞和汽缸机构,螺杆式压缩机系统开始出现。随着系统的改进和发展,更强大的电机和电力的使用,压缩空气进一步确立了自己在制造业和20世纪技术进步中的重要地位。

从那时起,压缩空气系统变得更加复杂。它们现在是现代工业世界的重要组成部分。今天,从广大农村地区的农民到我们每天驾驶的汽车的制造者,每个人都在使用压缩空气系统。医疗设备和制药行业,能源行业和制造设施在日常操作中都使用压缩空气来生产我们已经习惯的许多商品和服务。

空气仍然是现代商业中最常用和可用的资源之一,但它需要大量的能源来生产。

在按行业查看空气压缩机以及系统的使用方式时,了解它们的好处可以帮助您更好地决定哪种类型的压缩机适合您的业务需求。压缩空气系统的范围从更小、更便携的单元到可以为整个设施提供清洁空气的大型工业设备。

压缩机也有不同的型号,可以根据不同的机械原理运行。选择正确的压缩空气系统通常取决于您正在寻找的应用程序,以及您计划如何在业务中使用压缩空气。

压缩空气因其清洁和易于使用而很重要。不幸的是,它也是一个昂贵的工具。在最高效的压缩空气系统中,只有大约19%的总能量被转化为可用的气流。剩下的81%以热量的形式流失,这就是为什么维护和选择最好的系统对您的业务是如此重要。从长远来看,不修复空气泄漏,或在其他更便宜的替代品存在时使用压缩空气,会花费你的钱,而且会削减本可以更好地用于其他业务需求的资源。

如果您有兴趣在您的公司使用压缩空气来提高生产力或效率,甚至支持过时系统的性能,请探索本指南,其中介绍了工业发展中使用压缩空气的历史,压缩机是如何运行的,以及目前在木工、天然气、汽车、农业、医疗和制造业等行业中采用了哪些方法。

第一章:工业压缩空气系统的历史

压缩空气工具最早的形式可以追溯到公元前2000年,是用来熔炼和锻造金属加工所需矿石的风箱,由人力或水轮驱动。如今,在一些家庭中,风箱仍然很常见,用于为燃烧木材的壁炉扇焰,这反过来又提供了所需的氧气,增加了火的热量。

典型的火可以获得某些金属的熔点,但是对更多热量和压缩空气的需求的增加创造了更坚固的合金,以及对更难处理的矿石的需要。通过早期的压缩空气系统增加工业火灾中的氧气量,古人创造了比地球上自然存在的更强的金属,这有助于开辟冶金领域。

早期的工业空气压缩机是低压系统。这些系统在几个世纪中不断改进。在公元前3世纪左右的中国古代,汉朝发明并使用了双作用活塞式风箱。公元10年,拜占庭英雄,或亚历山大的苍鹭,为一些最早的气动工程奠定了基础,以系统的形式自动打开寺庙的门。在世界各地,发展仍在继续,尽管世界上许多民族被海洋和遥远的距离隔开。到公元13世纪,中国人设计了风力和水基发动机,以提高自己的空气压缩技术。

进步是缓慢的,但到18世纪中期,第一个机械压缩机正在进行中,由一个名叫约翰·斯米顿的人在1762年发明了轮吹汽缸。斯米顿是一位英国工程师,他发明了一种新的机械系统,慢慢地取代了当时传统的风箱。轮吹气缸在当时是革命性的,堪称人类历史上最早的机械压缩机。

尽管斯米顿的发明是一种高效的系统,但它很快就被1776年的另一项发明所取代。英国工程师和发明家约翰·威尔金森发明了先进的爆破机,这一发明为后来所有的机械压缩机奠定了基础。

18世纪后期,对压缩空气的需求不仅局限于冶金,还扩展到其他几个行业,包括要求地下区域通风的采矿业。威尔金森的发明被认为是所有机械压缩机系统的原型,但当时,基于真空的系统的实验也在进行中。到1799年,英国人乔治·梅德赫斯特发明了第一个机动空气压缩系统,主要用于采矿业。梅德赫斯特的工程壮举导致了第一条大气铁路,一种压缩空气驱动的铁路系统。

在整个19世纪,更多的进步成为压缩空气系统必不可少的。在工业时代,压缩空气也成为一种运输能源的手段。液压系统也取得了进步。随着压缩空气使用专业化需求的增加,包括对不同压力的需求和电动机的使用,技术出现了分歧。

整个19世纪和20世纪初在工程上的分歧为今天工业中发现的三种最常见的现代压缩机系统提供了基础。