壓縮機(jī)功率和排氣量的測定(480l)

1、壓縮機(jī)的性能測定實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解和掌握壓縮機(jī)指示功率和排氣量的測量方法；2. 觀察壓縮機(jī)實(shí)際壓縮過程；3. 分析壓縮機(jī)工作情況。二、實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)原理：壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖1噴嘴流量計(jì)2.儲(chǔ)氣罐3.壓力傳感器 4.壓縮機(jī)5.轉(zhuǎn)速傳感器6.數(shù)據(jù)采集接口箱 7.信號(hào)處理系統(tǒng)1. 壓縮機(jī)裝置實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)備是上海壓縮機(jī)廠制造的無十字頭V型雙缸單作用風(fēng)冷式壓縮機(jī)一臺(tái)，壓縮機(jī)基本參數(shù)如下：額定排氣量：0.48 m /mm額定排氣壓力：0.6 MPa （表壓）額定轉(zhuǎn)速：約820轉(zhuǎn)/分活塞行程：60 mm （曲柄半徑30.0 mm）氣缸直徑：90 mm氣缸數(shù)目：2潤滑方式：飛濺式氣缸相對(duì)余隙容積約為

2、 6%電機(jī)功率：4.0KW;功率因數(shù)：0. 85。壓縮機(jī)是由曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的，連桿直接與活塞相連接，沒有十字頭，連桿大頭為對(duì)分 式。曲柄安裝在滑動(dòng)軸承上，壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及氣缸均用擊濺方式進(jìn)行潤滑。壓縮機(jī)機(jī)身與氣缸外套鑄成整體。空氣自大氣進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮后排出，壓縮機(jī)的排氣 管接儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐為直徑 300,長900mm，壁厚10mm的容器，容器上部有 0.7 MP啲安全閥及 壓力表，儲(chǔ)氣罐出口連接有調(diào)節(jié)閥，以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的出口壓力。2壓縮機(jī)的排氣測定裝置在儲(chǔ)氣罐出口的壓力調(diào)節(jié)閥后設(shè)有一套排氣量測定裝置，即噴嘴流量計(jì)，裝置設(shè)計(jì)按照TH18-83 “化工通用機(jī)械專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，空氣壓縮機(jī)排氣量測定方

3、法”（詳見“活塞式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)” 706頁）。裝置由減壓箱、噴嘴、測壓管及測溫管所組成，減壓箱內(nèi)有多孔小板及井字形隔板所組 成的氣體流動(dòng)裝置，噴嘴由不銹鋼或黃銅制造，孔徑尺寸為12.70毫米。差壓傳感器（或 U型壓力計(jì)）與測壓裝置連通，用以測定噴嘴前后的壓差。計(jì)算壓縮機(jī)實(shí)際排氣量由下式計(jì)算式中：V 壓縮機(jī)排氣量（nf/min ）C 噴嘴系數(shù)（查表）H 噴嘴前后的壓力差（毫米水柱），1毫米水柱=10.2 PaD 噴嘴直徑（毫米）5P。大氣壓力（10 Pa）T。壓縮機(jī)吸入氣體的絕對(duì)溫度（K）T,噴嘴前氣體的絕對(duì)溫度（K）3示功圖（PV）圖的測試裝置壓縮機(jī)的一個(gè)一級(jí)氣缸頂部開孔，通過接頭連接壓電式壓力

4、傳感器，測試氣缸內(nèi)氣體的瞬 間壓力P。壓縮機(jī)飛輪上裝有鍵相器，通過光電轉(zhuǎn)速器，測試壓縮機(jī)的瞬間曲柄轉(zhuǎn)角a。由下面公式確定活塞位移X,式中，x 活塞位移，r 曲柄半徑，一曲軸半徑與連桿長度I的比值， a 一曲柄轉(zhuǎn)角。由活塞位移x與氣缸截面積A的乘積即可確定活塞掃過的氣缸容積V。JT o式中V 氣缸容積，A 氣缸截面積， A D24由P和V可繪出壓縮機(jī)一個(gè)循環(huán)的 PV圖（示功圖）。由示功圖封閉面積即可算出一個(gè)循環(huán)的壓縮功L ;再乘以轉(zhuǎn)速和氣缸數(shù)目即得壓縮機(jī)指示功率Nj ：M = L 氣缸數(shù)目（）60n 轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分，L 循環(huán)壓縮功4. 電機(jī)功率的測定電機(jī)負(fù)載為三角形的三相電路，N 電機(jī)功率； U

5、相電壓；I 相電流； cos '一功率因數(shù)。5. 計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)采集與信號(hào)分析系統(tǒng)本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集與處理通過計(jì)算機(jī)化的“信號(hào)采集與分析系統(tǒng)CRAS實(shí)現(xiàn)。 示功圖繪制、排氣量和指示功率計(jì)算通過示功圖軟件實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理系統(tǒng)包括傳感器以及放大器，數(shù)據(jù)采集卡，接口箱，以及 VMCRA及示功圖軟件等。三、實(shí)驗(yàn)步驟1. 檢查實(shí)驗(yàn)用設(shè)備和儀器。（1）、壓縮機(jī)檢查：在未通電情況下，檢查進(jìn)排氣孔道、潤滑油、儀表、閥門、電機(jī)及皮帶 輪等部件。（2）、測試系統(tǒng)與壓縮機(jī)的連接：檢查各線路的連接，有轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器、壓差傳 感裝置、溫度測量裝置及接口箱處的線路連接。（3）、打開流量計(jì)進(jìn)口閥門，檢

6、查完畢，接通壓縮機(jī)電源。2. 打開數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。（1）、打開計(jì)算機(jī)電源，鼠標(biāo)點(diǎn)擊：桌面“ CRAS 7.0 （快捷方式）”，進(jìn)入計(jì)算機(jī)化的振動(dòng) 信號(hào)采集分析系統(tǒng)CRAS再點(diǎn)擊：“旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)示與分析VMCRAS。在“ VMCRAS犬態(tài)下，先定義作業(yè)文件名稱及類型。點(diǎn)擊“作業(yè)”： 在“搜尋（I）”欄確認(rèn)作業(yè)文件的位置； 在“文件名稱（N”欄寫入所起的文件名（不寫擴(kuò)展名）； 在“文件類型（T）”欄點(diǎn)入外部雙通道”（注：內(nèi)部方式指定采樣率頻率；外部方式指采樣頻率隨轉(zhuǎn)速同步變化 ）。（2）、設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)，點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”，逐步完成以下各項(xiàng)： 采集方式：采用“外部”；鍵相位必須為128 （

7、鍵相位表示整轉(zhuǎn)速周期的測點(diǎn)）。 采集控制：采用“監(jiān)示采集”；轉(zhuǎn)速控制為“升速”；在老師的指導(dǎo)下或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)填 入“總記錄時(shí)間（秒）一般為 40-50 ”。 監(jiān)測值類型：pp （雙峰值）； 工程單位：一通道，氣缸壓力傳感器Mpa ；二通道，差壓傳感器pa 。 電壓范圍：土 10000mv。 較正因子：一通道 氣缸壓力傳感器較正因子約 15880 （由傳感器參數(shù)確定）二通道差壓傳感器較正因子 1所有參數(shù)確定后，點(diǎn)擊“確認(rèn)”。（3）、開始數(shù)據(jù)采集檢查傳感器，儀器儀表接線等無誤后，啟動(dòng)壓縮機(jī)。待壓縮機(jī)壓力穩(wěn)定后，點(diǎn)擊VMCRA狀態(tài)下的“在線監(jiān)測”。即可觀察壓縮機(jī)排氣壓力一時(shí)間曲線，數(shù)據(jù)采集完畢后退出“C

8、RAS。3作壓縮機(jī)示功圖和計(jì)算排氣量（1）、示功圖和指示功率，鼠標(biāo)點(diǎn)擊文件夾內(nèi)“示功圖”，逐步完成以下各項(xiàng)： 點(diǎn)擊“導(dǎo)入V贓據(jù) （AZ2XX ”，找到數(shù)據(jù)采集的作業(yè)文件，點(diǎn)擊打開； 在“弧度”和“角度”二種單位選一，填入初相角；左邊為280，右邊為180 參數(shù)設(shè)置，依次填入：氣缸數(shù)目2氣缸直徑（單位為米）0.09曲柄半徑（單位為米）0.03“r/l ” （曲柄半徑與連桿長之比） 填完后點(diǎn)擊“確定” 點(diǎn)擊“圖形顯示”，可見示功圖和指示功率（Kw）;（2）、計(jì)算排氣量，鼠標(biāo)點(diǎn)擊排氣量計(jì)算攔的“計(jì)算”框 填寫噴嘴壓差，可選擇 U形管毫米水柱或差壓數(shù)字表（Pa）兩種方法之一填寫； 依次填入噴嘴直徑（單

9、位為毫米）12.70吸入氣體溫度（單位為K）噴嘴前氣體溫度（單位為 K） 當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ▎挝粸镸pa壓電系數(shù)17700 填完后，點(diǎn)擊“計(jì)算”框。即可由計(jì)算機(jī)算出排氣量 Q（M/min ），并示出噴嘴系數(shù) Co四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值的比較將有關(guān)數(shù)據(jù)填入下表，并對(duì)測試的指示功率和排氣量與理論值進(jìn)行比較，分析。1、計(jì)算壓縮機(jī)理論排氣量V 二ASvp'Tin（ m3 / min ）式中、A 一第一級(jí)各個(gè)氣缸活塞面積的總和，m?S 一行程，米 n -轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分1' V容積系數(shù)；'v =1 - ：（m -1）:-:相對(duì)余隙容積，=0.06；：壓力比，m :氣體多變指數(shù)m = 1.2

10、0'p第一級(jí)壓力系數(shù)；'p =0.950.98't 第一級(jí)溫度系數(shù)；> =0.900.95'l 第一級(jí)泄漏系數(shù)；'i =0.920.96，巳一，巳2、理論功率計(jì)算M =16.67R（1-乞）丸vVh式中：R名義吸氣壓力，MPa;飛進(jìn)氣時(shí)的壓力損失系數(shù),飛=0040.06;Ps, Pd 實(shí)際吸、排氣壓力,MPa；PS=P（1§s） ,Pd=P2（1+d） P2 -名義排氣壓力，MPa;''d 排氣時(shí)的壓力損失系數(shù),''d =0.080.12 。k 氣體絕熱指數(shù)，空氣以 k =1.4計(jì)；V 行程容積，Vh二AS ； n轉(zhuǎn)速，RPM其余符號(hào)同上。將實(shí)測指示功率，理論功率及電測功率計(jì)算結(jié)果列表并比較之。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容：1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)裝置3 實(shí)驗(yàn)原理4、簡述實(shí)驗(yàn)步驟5、實(shí)驗(yàn)記錄表6、采用理論公式分別計(jì)算壓縮機(jī)指示功率和排氣量與實(shí)驗(yàn)值比較，并分析原因。六、注意事項(xiàng)：1 嚴(yán)格按規(guī)定操作。2 開車前手壓皮帶輪外側(cè)盤動(dòng)。3 儲(chǔ)氣罐出口閥開至最大位置后，慢慢調(diào)小。4 注意安全，開車時(shí)不要過分靠近機(jī)器。實(shí)驗(yàn)完畢后關(guān)閉電源。