气动系统中压缩空气的消耗量
气动系统由于系统构成简单、元器件价格低廉、维护容易等特点，从20世纪70年代开始在工业自动化领域的应用逐步扩大，至今已形成全球年销售约110 亿美元的市场规模，在汽车生产、半导体制造等行业中发挥着重要的作用。但是，其能耗问题被很少关。现在，气动系统中的耗能设备-----工业压缩机的耗电占据了工厂总耗电量的10%~20%，有些工厂甚至高达35%。我国工业压缩机每年耗电量在1000~1200 亿kw.h,约占全国总发电量的6%,在原油日益高涨，能源问题突出的今天，气动系统效率偏低、浪费严重等问题也引起了人们的关注。目前，我国大部分企业对气动系统能耗问题认识不足，节能意识淡薄。因此，研究气动系统中的能量转换，明确压缩空气所携带的能量，分析气动系统内的主要损失，对今后制定相应的气动节能措施，深入地开展气动节能活动具有重要意义。
空气消耗量是指气动设备单位时间或一个动作循环下所耗空气的体积。通常，该体积用换算到标准状态（100kPa、20度、相对湿度65%下）的体积来表示，单位为m3/min(ANR)或m3(ANR)、L/min(ANR)或L(ANR)。空气消耗量是当前评价气动设备耗气的主要指标，在工业现场被广泛采用。
由于空气消耗量表示的是体积而不是能量，所以用它来表示能量消耗时需通过压缩机的比功率(SpecificSpecificpower)或比能量(Specificenergy)指标来换算。比功率表示的是输出单位体积流量压缩空气所需的平均消耗电力，单位通常为kW/(m3/min)；比能量表示的是输出单位体积压缩空气所需的平均耗电量，单位通常为kWh/m3。从以上定义可以看出，两者虽名称不同，但表示的是同一概念，在单位上可以相互换算。例如，某压缩机额定功率为75kW，额定输出流量为12m3/min，其比功率为：
注意，以上计算中用的额定输出流量通常是指换算到压缩机吸入口附近大气状态的体积流量。比功率/比能量因压缩机类型、厂家、型号和输出压力而异。这样，通过比功率或比能量就可进行空气消耗量的能耗换算。比如某设备的空气消耗量为1.0m3/min(ANR)，其所在工厂压缩机的比功率为6.25kW/(m3/min)，压缩机入口处的大气压力为101.3kPa，大气温度为30益，该设备的实际用气能耗可按以下步骤计算：
(1)将设备耗气转换成压缩机入口处大气状态下的体积流量
这样的能耗换算关系如图1 所示
上述这种能耗评价体系尽管可以评价设备最终的用气能耗，但具有如下两个缺点：
(1 表示设备特性之一的空气消耗量不具有能量单位，不能独立地表示设备能耗，设备能耗还依赖于所用
气源的比功率或比能量。
2) 无法对气源输出端到设备使用端的中间环节的能量损失做出量化，比如管道压力损失导致的能量损失无法计算，即无法对气动系统中存在的能量损失做出分析。
要克服以上缺点，必须使用具有能量单位焦耳或瓦特的评价指标，该指标既独立于气源，同时又与压力变化相关，如同电力不仅取决于电流，还取决于电压一样。
