Sprężanie
Sprężanie jest procesem polegającym na zwiększaniu ciśnienia gazu. Ciśnienie gazu określają: 1) liczba uderzeń atomów lub cząsteczek gazu przypadających w jednostce czasu na jednostkę powierzchni, 2) intensywność tych uderzeń — średnia energia kinetyczna cząsteczek gazu. Sprężanie gazów można uzyskiwać przez zmniejszenie odległości między cząsteczkami gazu oraz zwiększanie prędkości ruchu cząsteczek, np. przez nagrzewanie zamkniętej stałej objętości gazu.
Sprężarki są to maszyny robocze służące do sprężania i przetłaczania wszelkiego rodzaju gazów.
W zależności od zasady działania rozróżnia się dwa zasadnicze typy sprężarek: objętościowe {wyporowe) i przepływowe (wirowe).
W sprężarce objętościowej ciśnienie wzrasta na skutek zmniejszania objętości gazu, w której znajduje się stała (pomijając przepływy uboczne) liczba cząsteczek gazu.
W sprężarce przepływowej sprężanie następuje na skutek: 1) oddziaływania na gaz pola sił wywołanego kształtem i ruchem obrotowym wieńca łopatkowego, 2) wykorzystania sił bezwładności strumienia gazu — przy opóźnianiu przepływu na wyhamowywujące cząsteczki napływają następne, co doprowadza do zmniejszenia odległości między nimi.
Charakterystyczną cechą odróżniającą sprężarki objętościowe od przepływowych jest to, że w maszynach przepływowych proces sprężania odbywa się w sposób ciągły, a w maszynach objętościowych w sposób pulsacyjny.
W zależności od żądanych parametrów — ciśnienia i strumienia objętości — stosuje się różne typy sprężarek, których zakres zastosowań pokazano na rys. 1. Istnieją konstrukcje specjalne, które wybiegają poza zaznaczone zakresy zastosowań.
Zakresy zastosowań poszczególnych typów wynikają z: 1) możliwości skonstruowania sprężarki o żądanych parametrach, 2) dążenia do możliwie jak najmniejszego zapotrzebowania mocy potrzebnej do sprężania lub (co jest równoznaczne) największej sprawności, 3) kosztów wytwarzania i zainstalowania.
Przy sprężaniu do wysokich ciśnień dużych strumieni objętości gazu jest korzystne wstępne sprężanie w maszynach przepływowych, a następnie w maszynach objętościowych, lub wstępne sprężanie w maszynach osiowych, a następnie w maszynach promieniowych. Tego typu szeregowe układy zapewniają możliwe najmniejsze zużycie energii potrzebnej do sprężania.