壓縮機是一種用于提升氣體壓力和輸送氣體的通用機械，種類眾多，可按應用領域和技術路線分類，具體情況如下：
1.按應用領域分類
按應用領域分類，壓縮機可分為制冷壓縮機、空氣壓縮機和工業氣體壓縮機。
①制冷壓縮機用于提升制冷劑蒸氣的溫度和壓力，然后將其排至冷凝器，實現制冷系統中制冷劑的不斷循環流動，應用于空氣制冷、冷藏冷凍等領域。
②空氣壓縮機用于將空氣等壓縮介質由低溫低壓狀態壓縮至高壓高溫狀態，從而為各類工業設備提供氣源動力。
③工業氣體壓縮機用于將各類工業氣體由低壓狀態壓縮至高壓狀態后充裝儲存或直接應用于特定生產工藝環節，不同的壓縮介質和應用場景對于工業氣體壓縮機的要求不盡相同。
2.按技術路線分類
根據國家標準《壓縮機分類》（GB/T 4976-2017），按技術路線分類，壓縮機可分為容積式壓縮機和動力式壓縮機。
①容積式壓縮機通過改變工作腔容積的大小提高氣體壓力，可進一步分為往復式壓縮機和回轉式壓縮機，其中往復式壓縮機包括活塞壓縮機和隔膜壓縮機兩類，主要通過活塞在氣缸內做往復運動或膜片在氣缸內做反復變形壓縮氣體從而提高氣體壓力；回轉式壓縮機主要包括螺桿壓縮機和渦旋壓縮機兩類，主要通過一個或幾個轉子在氣缸內做回轉運動使工作容積產生周期性變化，從而提高氣體壓力，該類壓縮機結構簡單，可靠性強，但密封性差，排氣壓力較低，主要用于制冷或空氣動力領域。
②動力式壓縮機通過提高氣體運動速度，將其動能轉化為壓力從而提高氣體壓力，該類壓縮機排氣壓力隨氣體流量變化，排氣壓力和運轉狀況均不穩定，通常用于低壓、大流量氣體壓縮。
3.隔膜壓縮機基本情況
（1）隔膜壓縮機的構造及工作原理
隔膜壓縮機主要由曲軸箱、中體、缸體部件以及電機、供油管路、氣體管路、儀表、緩沖罐、底座等組成（見圖1）。
缸體部件是隔膜壓縮機的核心部件，包括缸體、缸蓋、一組膜片和O型圈，一組膜片位于缸體和缸蓋之間，缸體和缸蓋上均有限制膜片變形的型腔，膜片與缸蓋型腔組合成氣體壓縮腔，膜片與缸體型腔組合成液壓油腔，氣體壓縮腔和液壓油腔均通過O型圈進行密封。隔膜壓縮機運轉時，由電機驅動飛輪或皮帶輪轉動，進而帶動曲軸、連桿和活塞進行往復運動，活塞通過缸體上的液壓油分配系統推動液壓油按照一定的規律作用于膜片上，并通過膜片變形改變氣體壓縮腔的容積，氣體分別通過進氣閥、排氣閥進入和排出氣體壓縮腔，實現氣體增壓。隔膜壓縮機工作原理示意圖如圖2。
（2）隔膜壓縮機的特性
基于獨特的機械構造和工作原理，隔膜壓縮機具備如下優良特性：
①不會污染壓縮介質：由于隔膜壓縮機缸體部件是由帶型腔的液壓油腔和氣體壓縮腔兩部分組成，液壓油腔和氣體壓縮腔之間用金屬膜片完全隔開，使氣體在增壓過程中不會被運動部件的液壓油污染，氣體純度可以得到較好保證，最高可達6N以上。（6N：氣體純度的表示方式，N前數字指純度百分比中9的個數，6N即99.9999%。）
②密封性好：氣體壓縮腔由膜片與缸蓋型腔組成，缸蓋周圈有O型圈槽用于安裝O型密封圈，O型密封圈結構為靜密封，氣體無泄露。
③壓縮效率高，易實現超高壓壓縮：隔膜壓縮機氣體壓縮腔的散熱面積大，同時缸蓋和缸體均帶有冷卻水套，使得氣體壓縮腔具有較好的散熱性能，氣體壓縮過程中氣體溫度基本保持不變，因此隔膜壓縮機的壓縮效率較高，最高可使氣體壓力增加15倍（即在溫度不變條件下，氣體體積縮小至原體積的1/15），易實現超高壓壓縮。（根據理想氣體狀態方程，PV/T=C（P為氣體壓強，V為氣體體積，T為氣體溫度，C為常數），在壓縮機為氣體增壓時，若氣體溫度保持不變，則氣體體積將成比例縮小；若無法很好控制氣體溫度，使氣體溫度上升較快，則較難壓縮氣體體積。此外，壓縮機的密封部件也難以承受過高的溫度。因此，壓縮機能否在增壓過程中有效控制氣體溫度，將直接影響壓縮效率。
（3）隔膜壓縮機與其它壓縮機的對比
隔膜壓縮機與目前市場中應用較為廣泛的離心壓縮機、螺桿壓縮機、渦旋壓縮機和活塞壓縮機等其它壓縮機類型的對比情況具體見表1。
特種氣體是指對氣體純度有特殊要求、在特定領域中應用的工業氣體。理論上，高純度氫氣亦屬于特種氣體。但特種氣體涵蓋兩百余種氣體，單一種類氣體在特種氣體應用總量中占比較小，行業內一般將氫氣和特種氣體作為兩個應用領域；同時，隔膜壓縮機在氣體充裝環節主要應用于高純度氫氣充裝。
由表1可見，與隔膜壓縮機相比，離心壓縮機等動力式壓縮機的排氣壓力不穩定且相對較低，同時工作效率較低，運轉狀況不穩定，通常用于大流量氣體壓縮領域；渦旋壓縮機和螺桿壓縮機等回轉式壓縮機的密封性較差，排氣壓力通常不超過2.0MPa，主要用于制冷或空氣動力領域；活塞壓縮機與隔膜壓縮機同屬于往復式壓縮機，但由于其密封性不如隔膜壓縮機，且潤滑油易污染壓縮介質，在工業氣體壓縮領域，僅適用于對氣體純度及密封性要求不高的工業氣體壓縮。
綜上，與其它壓縮機類型相比，隔膜壓縮機具有不污染壓縮介質、密封性好、壓縮效率高、易實現高壓壓縮等優良特性，故適宜于壓縮高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性或放射性及高壓工業氣體。
（4）隔膜壓縮機應用廣泛
如前所述，隔膜壓縮機適用于壓縮高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性或放射性及高壓工業氣體。具體而言，按照應用環節劃分，隔膜壓縮機可分別應用于氣體充裝和氣體使用環節。在氣體充裝環節，隔膜壓縮機主要用于對氣體純度要求較高的氫氣充裝和特種氣體充裝領域，氫氣和特種氣體制備充裝企業使用隔膜壓縮機將其制備或收集的氣體進行壓縮，并充裝至鋼瓶等容器中進行儲存，以供下游企業使用；在氣體使用環節，隔膜壓縮機主要用于需要壓縮高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性或放射性及高壓工業氣體的化工、加氫站、軍工、核電等領域，化工、加氫站、軍工、核電等行業氣體使用企業在化學反應、氣體加注等過程中，使用隔膜壓縮機對氣體進行加壓，以滿足相關工藝和加注要求。
（5）隔膜壓縮機技術方向
容積流量是衡量單臺隔膜壓縮機單位時間內可壓縮的氣體流量。近年來，下游領域對于隔膜壓縮機壓縮氣體流量的要求不斷提高。對于壓縮氣體流量要求較大的客戶而言，采用同時使用多臺隔膜壓縮機的方式雖然可以滿足需求，但會大大提升隔膜壓縮機的檢測及維修保養成本。此外，隨著氫燃料電池汽車的普及率不斷提升，加氫站日加注量亦隨之不斷提升，小容積流量的隔膜壓縮機將難以滿足其使用要求。
排氣壓力是衡量隔膜壓縮機將氣體壓縮后的最高排氣壓力，對于等量的氣體而言，其壓力越高，所占空間越小。近年來，隨著化工等下游行業技術和工藝的革新以及隔膜壓縮機應用領域的不斷拓寬，超高壓隔膜壓縮機的需求日漸增多。此外，氫氣壓力越高，一輛氫燃料電池汽車可儲存的燃料越多，對提升續航能力具有重要意義。
綜上，近年來，隨著下游行業技術工藝的不斷進步以及隔膜壓縮機應用領域的不斷拓寬，下游客戶對隔膜壓縮機的容積流量和排氣壓力提出了更高要求。因此，大容積流量、高排氣壓力隔膜壓縮機產品是當前和未來隔膜壓縮機廠商的重要研制方向。
二、隔膜壓縮機產業政策與頂層設計
2021年，國務院及相關部門發布《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》《關于加快培育發展制造業優質企業的指導意見》等文件，明確鼓勵國產高端制造行業的發展，為隔膜壓縮機這一技術含量高、應用領域廣泛的高端通用設備行業的發展創造了十分有利的發展環境。
隔膜壓縮機行業及其下游各相關領域，均受到國家產業政策支持，見表3。
同時，隔膜壓縮機下游主要應用領域也受到國家產業政策大力支持。2020年9月，在第75屆聯合國大會上正式宣布我國“雙碳”目標，即力爭在2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。此后，我國先后發布多個相關指導意見及產業政策，均將鋰電池、氫能、光伏、核能等作為實現“雙碳”目標的重點發展行業。
同時，伴隨著國家產業升級步伐的穩步推進，特種氣體、半導體、精細化工等行業也持續受到國家產業政策支持。隔膜壓縮機是氫氣和特種氣體制備充裝、鋰電池上游氟化工、光伏和半導體產業上游硅化工、氫燃料電池汽車加氫站和核電站建設等領域的重要設備，前述領域的迅猛發展帶動隔膜壓縮機市場需求大幅提升，為隔膜壓縮機行業發展帶來重要契機。
注：本文未完待續，更多精彩見下期！
來源：本站原創
壓縮機是一種用于提升氣體壓力和輸送氣體的通用機械，種類眾多，可按應用領域和技術路線分類，具體情況如下：
1.按應用領域分類
按應用領域分類，壓縮機可分為制冷壓縮機、空氣壓縮機和工業氣體壓縮機。
①制冷壓縮機用于提升制冷劑蒸氣的溫度和壓力，然后將其排至冷凝器，實現制冷系統中制冷劑的不斷循環流動，應用于空氣制冷、冷藏冷凍等領域。
②空氣壓縮機用于將空氣等壓縮介質由低溫低壓狀態壓縮至高壓高溫狀態，從而為各類工業設備提供氣源動力。
③工業氣體壓縮機用于將各類工業氣體由低壓狀態壓縮至高壓狀態后充裝儲存或直接應用于特定生產工藝環節，不同的壓縮介質和應用場景對于工業氣體壓縮機的要求不盡相同。
2.按技術路線分類
根據國家標準《壓縮機分類》（GB/T 4976-2017），按技術路線分類，壓縮機可分為容積式壓縮機和動力式壓縮機。
①容積式壓縮機通過改變工作腔容積的大小提高氣體壓力，可進一步分為往復式壓縮機和回轉式壓縮機，其中往復式壓縮機包括活塞壓縮機和隔膜壓縮機兩類，主要通過活塞在氣缸內做往復運動或膜片在氣缸內做反復變形壓縮氣體從而提高氣體壓力；回轉式壓縮機主要包括螺桿壓縮機和渦旋壓縮機兩類，主要通過一個或幾個轉子在氣缸內做回轉運動使工作容積產生周期性變化，從而提高氣體壓力，該類壓縮機結構簡單，可靠性強，但密封性差，排氣壓力較低，主要用于制冷或空氣動力領域。
②動力式壓縮機通過提高氣體運動速度，將其動能轉化為壓力從而提高氣體壓力，該類壓縮機排氣壓力隨氣體流量變化，排氣壓力和運轉狀況均不穩定，通常用于低壓、大流量氣體壓縮。
3.隔膜壓縮機基本情況
（1）隔膜壓縮機的構造及工作原理
隔膜壓縮機主要由曲軸箱、中體、缸體部件以及電機、供油管路、氣體管路、儀表、緩沖罐、底座等組成（見圖1）。
缸體部件是隔膜壓縮機的核心部件，包括缸體、缸蓋、一組膜片和O型圈，一組膜片位于缸體和缸蓋之間，缸體和缸蓋上均有限制膜片變形的型腔，膜片與缸蓋型腔組合成氣體壓縮腔，膜片與缸體型腔組合成液壓油腔，氣體壓縮腔和液壓油腔均通過O型圈進行密封。隔膜壓縮機運轉時，由電機驅動飛輪或皮帶輪轉動，進而帶動曲軸、連桿和活塞進行往復運動，活塞通過缸體上的液壓油分配系統推動液壓油按照一定的規律作用于膜片上，并通過膜片變形改變氣體壓縮腔的容積，氣體分別通過進氣閥、排氣閥進入和排出氣體壓縮腔，實現氣體增壓。隔膜壓縮機工作原理示意圖如圖2。
（2）隔膜壓縮機的特性
基于獨特的機械構造和工作原理，隔膜壓縮機具備如下優良特性：
①不會污染壓縮介質：由于隔膜壓縮機缸體部件是由帶型腔的液壓油腔和氣體壓縮腔兩部分組成，液壓油腔和氣體壓縮腔之間用金屬膜片完全隔開，使氣體在增壓過程中不會被運動部件的液壓油污染，氣體純度可以得到較好保證，最高可達6N以上。（6N：氣體純度的表示方式，N前數字指純度百分比中9的個數，6N即99.9999%。）
②密封性好：氣體壓縮腔由膜片與缸蓋型腔組成，缸蓋周圈有O型圈槽用于安裝O型密封圈，O型密封圈結構為靜密封，氣體無泄露。
③壓縮效率高，易實現超高壓壓縮：隔膜壓縮機氣體壓縮腔的散熱面積大，同時缸蓋和缸體均帶有冷卻水套，使得氣體壓縮腔具有較好的散熱性能，氣體壓縮過程中氣體溫度基本保持不變，因此隔膜壓縮機的壓縮效率較高，最高可使氣體壓力增加15倍（即在溫度不變條件下，氣體體積縮小至原體積的1/15），易實現超高壓壓縮。（根據理想氣體狀態方程，PV/T=C（P為氣體壓強，V為氣體體積，T為氣體溫度，C為常數），在壓縮機為氣體增壓時，若氣體溫度保持不變，則氣體體積將成比例縮小；若無法很好控制氣體溫度，使氣體溫度上升較快，則較難壓縮氣體體積。此外，壓縮機的密封部件也難以承受過高的溫度。因此，壓縮機能否在增壓過程中有效控制氣體溫度，將直接影響壓縮效率。
（3）隔膜壓縮機與其它壓縮機的對比
隔膜壓縮機與目前市場中應用較為廣泛的離心壓縮機、螺桿壓縮機、渦旋壓縮機和活塞壓縮機等其它壓縮機類型的對比情況具體見表1。
特種氣體是指對氣體純度有特殊要求、在特定領域中應用的工業氣體。理論上，高純度氫氣亦屬于特種氣體。但特種氣體涵蓋兩百余種氣體，單一種類氣體在特種氣體應用總量中占比較小，行業內一般將氫氣和特種氣體作為兩個應用領域；同時，隔膜壓縮機在氣體充裝環節主要應用于高純度氫氣充裝。
由表1可見，與隔膜壓縮機相比，離心壓縮機等動力式壓縮機的排氣壓力不穩定且相對較低，同時工作效率較低，運轉狀況不穩定，通常用于大流量氣體壓縮領域；渦旋壓縮機和螺桿壓縮機等回轉式壓縮機的密封性較差，排氣壓力通常不超過2.0MPa，主要用于制冷或空氣動力領域；活塞壓縮機與隔膜壓縮機同屬于往復式壓縮機，但由于其密封性不如隔膜壓縮機，且潤滑油易污染壓縮介質，在工業氣體壓縮領域，僅適用于對氣體純度及密封性要求不高的工業氣體壓縮。
綜上，與其它壓縮機類型相比，隔膜壓縮機具有不污染壓縮介質、密封性好、壓縮效率高、易實現高壓壓縮等優良特性，故適宜于壓縮高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性或放射性及高壓工業氣體。
（4）隔膜壓縮機應用廣泛
如前所述，隔膜壓縮機適用于壓縮高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性或放射性及高壓工業氣體。具體而言，按照應用環節劃分，隔膜壓縮機可分別應用于氣體充裝和氣體使用環節。在氣體充裝環節，隔膜壓縮機主要用于對氣體純度要求較高的氫氣充裝和特種氣體充裝領域，氫氣和特種氣體制備充裝企業使用隔膜壓縮機將其制備或收集的氣體進行壓縮，并充裝至鋼瓶等容器中進行儲存，以供下游企業使用；在氣體使用環節，隔膜壓縮機主要用于需要壓縮高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性或放射性及高壓工業氣體的化工、加氫站、軍工、核電等領域，化工、加氫站、軍工、核電等行業氣體使用企業在化學反應、氣體加注等過程中，使用隔膜壓縮機對氣體進行加壓，以滿足相關工藝和加注要求。
（5）隔膜壓縮機技術方向
容積流量是衡量單臺隔膜壓縮機單位時間內可壓縮的氣體流量。近年來，下游領域對于隔膜壓縮機壓縮氣體流量的要求不斷提高。對于壓縮氣體流量要求較大的客戶而言，采用同時使用多臺隔膜壓縮機的方式雖然可以滿足需求，但會大大提升隔膜壓縮機的檢測及維修保養成本。此外，隨著氫燃料電池汽車的普及率不斷提升，加氫站日加注量亦隨之不斷提升，小容積流量的隔膜壓縮機將難以滿足其使用要求。
排氣壓力是衡量隔膜壓縮機將氣體壓縮后的最高排氣壓力，對于等量的氣體而言，其壓力越高，所占空間越小。近年來，隨著化工等下游行業技術和工藝的革新以及隔膜壓縮機應用領域的不斷拓寬，超高壓隔膜壓縮機的需求日漸增多。此外，氫氣壓力越高，一輛氫燃料電池汽車可儲存的燃料越多，對提升續航能力具有重要意義。
綜上，近年來，隨著下游行業技術工藝的不斷進步以及隔膜壓縮機應用領域的不斷拓寬，下游客戶對隔膜壓縮機的容積流量和排氣壓力提出了更高要求。因此，大容積流量、高排氣壓力隔膜壓縮機產品是當前和未來隔膜壓縮機廠商的重要研制方向。
二、隔膜壓縮機產業政策與頂層設計
2021年，國務院及相關部門發布《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》《關于加快培育發展制造業優質企業的指導意見》等文件，明確鼓勵國產高端制造行業的發展，為隔膜壓縮機這一技術含量高、應用領域廣泛的高端通用設備行業的發展創造了十分有利的發展環境。
隔膜壓縮機行業及其下游各相關領域，均受到國家產業政策支持，見表3。
同時，隔膜壓縮機下游主要應用領域也受到國家產業政策大力支持。2020年9月，在第75屆聯合國大會上正式宣布我國“雙碳”目標，即力爭在2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。此后，我國先后發布多個相關指導意見及產業政策，均將鋰電池、氫能、光伏、核能等作為實現“雙碳”目標的重點發展行業。
同時，伴隨著國家產業升級步伐的穩步推進，特種氣體、半導體、精細化工等行業也持續受到國家產業政策支持。隔膜壓縮機是氫氣和特種氣體制備充裝、鋰電池上游氟化工、光伏和半導體產業上游硅化工、氫燃料電池汽車加氫站和核電站建設等領域的重要設備，前述領域的迅猛發展帶動隔膜壓縮機市場需求大幅提升，為隔膜壓縮機行業發展帶來重要契機。
注：本文未完待續，更多精彩見下期！
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