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1、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、实验装置与实验原理：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 压缩机装置实验的主要设备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 min/3额定排气压力：0.6 MPa（表压）额定转速： 约820转/分 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
2、机功率：4.0KW；功率因数：085。压缩机是由曲柄连杆机构运转的，连杆直接与活塞相连接，没有十字头，连杆大头为对分式。曲柄安装在滑动轴承上，压缩机的运动机构及气缸均用击溅方式进行润滑。压缩机机身与气缸外套铸成整体。空气自大气进入压缩机，经压缩后排出，压缩机的排气管接储气罐，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压缩机的排气测定装置在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，装置设计按照TH1883“化工通用机械专业标准，空气压缩机排气量测定方法”（详见“活塞式压缩机设计”7
3、06页）。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。计算压缩机实际排气量由下式计算 10281053.2TPHCDV式中： 压缩机排气量（m 3/min）喷嘴系数（查表）C喷嘴前后的压力差（毫米水柱），1毫米水柱 10.2 PaH喷嘴直径（毫米）D大气压力（10 5 Pa）0P压缩机吸入气体的绝对温度（K）T喷嘴前气体的绝对温度（K）13示功图（PV）图的测试装置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
4、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， )2cos1(4)cos1(r式中， 活塞位移， 曲柄半径， 曲轴半径与连杆长度l的比值，r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。x式中 气缸容积， 气缸截面积， A24DA由 和 可绘出压缩机一个循环的 图（示功图）。PPV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L功率 ：iN气缸数目 （ ）iL60n转速，转/分， 循环压缩功nL4电机功率的测定电机负载为三角形的三相电路，Ncos3UI电机功率； 相电压
5、； 相电流； 功率因数。Icos5计算机化的数据采集与信号分析系统本实验的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.检查实验用设备和仪器。（1）、压缩机检查：在未通电情况下，检查进排气孔道、润滑油、仪表、阀门、电机及皮带轮等部件。（2）、测试系统与压缩机的连接：检查各线路的连接，有转速传感器、压力传感器、压差传感装置、温度测量装置及接口箱处的线路连接。（3）、打开流量计进口阀门，检查完毕，接通压缩机电源。 2.
6、打开数据采集系统进行数据采集。(1)、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”。在“VMCRAS”状态下，先定义作业文件名称及类型。点击“作业”：在“搜寻（I）” 栏确认作业文件的位置；在“文件名称（N）” 栏写入所起的文件名（不写扩展名）；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)。(2)、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
7、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，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 15880（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”。(3)、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”。3.作压缩机示功图和计算排气量（1）、示功图和
8、指示功率，鼠标点击文件夹内“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；在“弧度”和“角度”二种单位选一，填入初相角；左边为280，右边为180参数设置，依次填入：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）填完后点击“确定”点击“图形显示”，可见示功图和指示功率（Kw）；（2）、计算排气量，鼠标点击排气量计算拦的“计算”框填写喷嘴压差，可选择U形管毫米水柱或差压数字表（Pa）两种方法之一填写；依次填入喷嘴直径 （单位为毫米） 12.70吸入气体温度 （单位为K）喷嘴前气体
9、温度（单位为K）当地大气压力 （单位为Mpa）压电系数 17700填完后，点击“计算”框。即可由计算机算出排气量Q（M 3/min），并示出喷嘴系数C。四、实验数据与理论值的比较将有关数据填入下表，并对测试的指示功率和排气量与理论值进行比较，分析。1、 计算压缩机理论排气量（ ）nASVlTpvmin/3式中、 第一级各个气缸活塞面积的总和， 2行程，米转速，转/分n容积系数； v)1(mv:相对余隙容积， 0.06; :压力比， ：气体多变指数 1.20 m第一级压力系数； 0.950.98p p第一级温度系数； 0.900.95TT第一级泄漏系数； 0.920.96l l2、理论功率计算（
10、Kw）nPkVPNksdhvsi 1)()1(67. 式中： 名义吸气压力,MPa；1进气时的压力损失系数, 0.040.06 ；ss实际吸、排气压力,MPa； ， dP)(1 S)1(2 ddP名义排气压力,MPa；2排气时的压力损失系数, 0.080.12。d气体绝热指数，空气以 计； 行程容积， ；k4.khVhAS转速，RPM；其余符号同上。n将实测指示功率，理论功率及电测功率计算结果列表并比较之。五、实验报告内容：1 实验目的2 实验装置3 实验原理4、简述实验步骤5、实验记录表6、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。六、注意事项：1 严格按规定操作。2 开车前手压皮带轮外侧盘动。3 储气罐出口阀开至最大位置后，慢慢调小。4 注意安全，开车时不要过分靠近机器。实验完毕后关闭电源。5 请在关闭电源情况下拔插转速传感器连接线(不要带电拔插)，在没有使用的情况下关闭光电探头电源。实验数据及其与理论值的比较 测量项目 单位 测量值 理论计算值室内大气压 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
