(1)膨胀阶段  当活塞运动造成工作室容积的增加时，残留在工作室内的高压气体将膨胀，但吸人口活门还不会打开，只有当工作室内的压力降低至等于或略小于吸入管路的压力时，活门才会打开。

　　(2)吸气阶段  吸入口活门在压力的作用下打开，活塞继续运行，工作室容积继续增大，气体不断被吸人。

　　(3)压缩阶段  活塞反向运行，工作室容积减少。工作室内压力增加，但排出口活门仍不打开，气体被压缩。

　　(4)排气阶段  当工作室内的压力等于或略大于排出管的压力时，排出口活门打开，气体被排出。

　　显然，同离心泵相比，因为存在膨胀与压缩这两个过程，吸气量减少了，缸的利用率下降了。另外，由于气体本身没有润滑作用，因此必须使用润滑油以保持良好润滑，为了及时除去压缩过程产生的热量，缸外必须设冷水夹套，活门要灵活，紧凑和严密。

　　(二)  多级压缩

　　气体在压缩过程中，排出气体的温度总是高于吸人气体的温度，上升幅度取决于过程性质及压缩比，如果压缩比过大，则能造成出口温度很高，有可能使润滑油变稀或着火。且造成增加功耗等。因此，当压缩比大于8时，常采用多级压缩，以提高容积系数、降低压缩机功耗及避免出口温度过高。所谓多级压缩是指气体连续并依次经过若干个气缸压缩，达到需要的压缩比的压缩过程。每经过一次压缩，称为一级，级间设置冷却器及油水分离器。理论证明，当每级压缩比相同时，多级压缩所消耗的功最少。

　　(三)  安全运行分析

　　(1)排气量是指在单位时间内，压缩机排出气体体积，以入口状态计算，也称压缩机的生产能力，用Q表示，单位m3／s。与往复泵相似，其理论排气量只与气缸的结构尺寸、活塞的往复频率及每一个工作周期的吸气次数有关。但由于余隙内气体的存在，摩擦阻力、温度升高、泄漏等因素，使其实际排气量要小，往复式压缩机的流量也是脉冲式的，不均匀的，为了发送流量的不均匀性，压缩机出口均安装油水分离器。即能起缓冲作用，又能除油沫水沫等，同时吸入口处需安装过滤器，以免吸人杂物。

　　(2)开车前应检查仪表、阀门、电气开关，联锁装置，保安系统是否齐全、灵敏、准确、可靠。

　　(3)启动润滑油泵和冷却水泵，控制在规定的压力与流量。

　　(4)盘车检查，确保转动构件正常运转。

　　(5)充氮置换，当被压缩气体易燃易爆时，必须用氮气置换气缸及系统内的介质，以防开车时发生爆炸。

　　(6)在统一指挥下，按开车步骤启动主机和开关阀门。

　　(7)调节排气压力时，要同时逐渐调节进、出气阀门，防止抽空和憋压现象。

　　(8)经常“看、听、摸、闻”检查连接、润滑、压力、温度等情况，发现隐患及时处理。

　　(9)在下列情况出现时紧急停车：断水、断电和断润滑油时；填料函及轴承温度过高并冒烟时，电动机声音异常，有烧焦味或冒火星时；机身强烈振动而减振无效时；缸体、阀门及管路严重漏气时；有关岗位发生重大事故或调度命令停车时。

　　(10)停车时，要按操作规程熟练操作，不得误操作。

　　七  泵及压缩机的安全控制系统

　　(1)离心泵  在工业生产过程中，离心泵是使用最广泛的流体输送设备之一。它主要由叶轮和机壳构成，叶轮在原动机带动下作高速旋转运动。出口处流体的压头来自于旋转叶轮作用于液体而产生的离心力，转速越高，离心力越大，压头也就越高。叶轮与机壳之间有空隙，关死泵的出口阀，流量为零，压头最高，此时泵所做的功，全部转化为热能而散发，同时也使泵内液体温度升高。所以，离心泵不宜长时间关闭出口阀。随着排量逐渐增大，泵所能提供的压头慢慢下降。泵的压头H、排量Q和转速"之间的函数关系称为泵的特性，如图6—11所示。

　　若以经验公式表示则

　　因为泵总是与一定的管路连接在一起工作的，它的排出量与压头的关系既与泵的特性有关，也与管道特性有关。所以在讨论离心泵的工作状态时，必须同时考虑泵和管道特性。管路特性就是管路系统中的流体流量与管路系统阻力之间的关系。管路系统的阻力包括(参照图6—12)以下几部分。

　　①管路两端的静压差引起的压头hpohp＝(p2一p1)／ρg，式中户：，p1分别是管路系统出口和入口处的压力，卢为流体的密度，g为重力加速度。

　　②管路两端的静液柱高度人hl，这项是恒定的。

　　③管路中的摩擦损失压头九fo、Af与流量的平方近似成比例关系。

　　④控制阀两端节流损失压头hvo在阀门开度一定时，hv，也与流量的平方成比例，但当阀门的开度变化时，hv，也随着改变。设H1。为管路总阻力，则

　　上式即为管路特性的表达式，它的关系曲线示于图6—12中。

　　当整个离心泵系统达到稳定状态时，泵的压头H必然等于系统总阻力HL，这是建立平衡的条件。图6—12中C点是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点，它是泵的一个平衡工作点。

　　工作点C的流量应满足一定的工艺要求，可以用改变hv，或其他手段来满足这一要求。通常有下列控制方案。

　　1)直接节流法  即直接改变节流阀的开度，从而改变hv，造成管路特性变化，以达到控制目的。图6—12表示这种控制方案和泵系统工作点的移动情况。

　　如图6—13所示，控制阀应装在泵的出口管线上，而不应装在泵的吸入口处。若阀装在泵的吸入管道上，由于hv，的存在，使泵的入口压力比无阀时要低，从而可能使流体部分汽化，造成泵的出口压力降低，排量下降，甚至使排量等于零这种现象叫做“气缚”；或者所夹带的部分汽化产生的气体到排出端后，因受到压缩会重新凝聚成液体，对泵内机件产生冲击，情况严重时会损坏叶轮和机壳，这种现象叫做“气蚀”。

　　控制阀一般宜装在检测元件(如孔板)的下游，这样将对保证测量精度有好处。此外，还需指出，控制阀两端的压差hv，随阀开度的变化而变化。开度增大，流量增加，但hv，反而减小。

　　上述控制方案的优点是简便易行。但在流量小的情况下，总的机械效率较低。一般不宜用在流量低于正常排量30％的场合。

　　2)改变泵的转速n  改变泵的转速同样可以起到控制流量的目的。这种控制方案以及泵的特性随转速n变化的情况示于图6—14。在控制方案中需要调节原动机的转速，例如采用调速电机，调节蒸汽透平的导向叶片的角度等。

　　采用这种控制方式，管路上无需装控制阀。所以，HL中的九，这一项等于零，减少了阻力损耗，泵的机械效率得以提高。然而，不论是采用调速电机还是蒸汽透平，实施调速的设备费用都比较高，故这种控制方式大多被应用在大功率、重要的泵装置上。