压缩机的性能测定实验.doc

压缩机的性能测定实验一、实验目的1. 了解和掌握压缩机指示功率和排气量的测量方法;2. 观察压缩机实际压缩过程;3. 分析压缩机工作情况。二、实验装置及原理压缩机实验装置示意图1.喷嘴流量计 2.储气罐 3.压力传感器 4.压缩机5.转速传感器 6.数据采集接口箱 7.信号处理系统1、压缩机装置压缩机装置是上海压缩机厂制造的无十字头V型双缸单作用风冷式压缩机一台，压缩机基本参数如下：额定排气量 ：0.48 额定排气压力：0.8 MPa（表压）额定转速： 活塞行程：60 （曲柄半径30.0）气缸直径：90 气缸数目：2润滑方式：飞溅式气缸相对余隙容积约为6电机功率：4.0KW；功率因数：085。储气罐为直径300，长900，壁厚10的容器，容器上部有0.7 MPa的安全阀及压力表，储气罐出口连接有调节阀，以调节压缩机的出口压力。2、压缩机示功图（PV）图的测试及指示功率Ni测定压缩机的一个一级气缸顶部开孔，通过接头连接压电式压力传感器，测试气缸内气体的瞬间压力P。压缩机飞轮上装有键相器，通过光电转速器，测试压缩机的瞬间曲柄转角。由下面公式确定活塞位移x， 式中，活塞位移，曲柄半径，曲轴半径与连杆长度l的比值，曲柄转角。由活塞位移x与气缸截面积A的乘积即可确定活塞扫过的气缸容积V。 式中气缸容积， 气缸截面积， 由和可绘出压缩机一个循环的图（示功图）。由示功图封闭面积即可算出一个循环的压缩功；再乘以转速和气缸数目即得压缩机指示功率：气缸数目（）转速，转/分，循环压缩功3、排气量Q（）的测定储气罐出口的压力调节阀后设有一套排气量测定装置，即喷嘴流量计，装置由减压箱、喷嘴、测压管及测温管所组成，减压箱内有多孔小板及井字形隔板所组成的气体流动装置，喷嘴由不锈钢或黄铜制造，孔径尺寸为12.70毫米。差压传感器（或U型压力计）与测压装置连通，用以测定喷嘴前后的压差。我国压缩机行业所用的喷咀测量空气压缩机排气量计算公式为式中：压缩机排气量（m3/min） 喷嘴系数（查表）喷嘴前后的压力差（毫米水柱），1毫米水柱10.2 Pa喷嘴直径（毫米）大气压力（105 Pa）压缩机吸入气体的绝对温度（K）喷嘴前气体的绝对温度（K）4、电机功率的测定电机负载为三角形的三相电路， 电机功率； 相电压； 相电流； 功率因数。5、数据采集与信号分析系统数据采集与处理通过计算机化的“信号采集与分析系统CRAS”实现。示功图绘制、排气量和指示功率计算通过示功图软件实现。数据采集与信号处理系统包括传感器以及放大器，数据采集卡，接口箱，以及VMCRAS及示功图软件等。三、实验步骤1、打开数据采集系统进行数据采集。打开计算机电源，鼠标点击：桌面“CRAS 7.0（快捷方式）”，进入计算机化的振动信号采集分析系统CRAS。再点击：“旋转机械振动监示与分析VMCRAS”。点击“作业”： 先定义作业文件名称。在“文件类型（T）” 栏点入外部双通道” (注:内部方式指定采样率频率；外部方式指采样频率随转速同步变化)。设置实验参数，点击“参数设置”，逐步完成以下各项：采集方式：采用“外部”；键相位必须为128（键相位表示整转速周期的测点）。采集控制：采用“监示采集”；转速控制为“升速”；在老师的指导下或根据经验填入“总记录时间（秒）一般为40-50”。监测值类型：pp（双峰值）；工程单位：一通道，气缸压力传感器 Mpa；二通道，喷嘴差压传感器 pa。电压范围：10000mv。较正因子：一通道 气缸压力传感器较正因子约 19920（由传感器参数确定）二通道 差压传感器较正因子 1所有参数确定后，点击“确认”。开始数据采集检查传感器，仪器仪表接线等无误后，启动压缩机。待压缩机压力稳定后，点击VMCRAS状态下的“在线监测”。即可观察压缩机排气压力时间曲线，数据采集完毕后退出“CRAS”。2、作压缩机示功图和计算排气量鼠标点击桌面“示功图”，逐步完成以下各项：点击“导入VM数据 （AZ2XX）”， 找到数据采集的作业文件，点击打开；参数设置，依次填入：在“弧度”和“角度”二种单位选一，填入初相角；（240280）气缸数目 2气缸直径（单位为米） 0.09曲柄半径（单位为米） 0.03“r/l” （曲柄半径与连杆长之比）0.21填完后点击“确定”点击“图形显示”，可见示功图和指示功率（Kw）；3、计算排气量，鼠标点击排气量计算拦的“计算”框依次填入喷嘴压差 （二通道压力）喷嘴直径 12.70mm吸入气体温度 （单位为K）（室温21）喷嘴前气体温度（单位为K）（仪表显示24）当地大气压力 （单位为Mpa）（常压0.098Mpa）点击“计算”框，即可由计算机算出排气量Q（M3/min），并示出喷嘴系数C。四、实验记录表实验数据及其与理论值的比较 测量项目单位测量值室内大气压MPa室内温度喷嘴前气体温度排气压力MPa喷嘴前后压力差Pa压缩机转速r/min喷嘴直径mm喷嘴系数压缩机指示功率kw压缩机排气量m3/min电机电流I电机电压U电机功率kW五、采用理论公式分别计算压缩机指示功率和排气量与实验值比较，并分析原因。1、 计算压缩机理论排气量 （）式中、第一级各个气缸活塞面积的总和， 行程，米 转速，转/分容积系数； :相对余隙容积，0.06; :压力比， ：气体多变指数 1.20第一级压力系数；0.950.98第一级温度系数；0.900.95第一级泄漏系数；0.920.962、理论功率计算 （Kw）式中：名义吸气压力,M