活塞式压缩机示功图实验

1、活塞式压缩机示功图实验教学目的：压缩机的示功图是反映压缩机在一个工作循环中气缸内压力变化的曲线图。示功图可用于对压缩机的分析计算。如根据示功图的面积可计算出缸内的平均指示压力，指示功率和气阀功率损失；根据实际排气压力和吸气压力求出实际压力比；根据气体压力所产生的作用力，找出动力计算和强度校核的依据，此外，在示功图上还可以分析判断气阀、活塞环、填料等泄漏情况，进、排气过程的压力损失情况，压缩及膨胀过程的热交换情况等。进而分析判断机器的故障原因。由此可见，示功图的录取和分析是研究压缩机运行工况的基本有效方法。一、 实验目的：（一）测定活塞式压缩机的平均指示压力、指示功率、压缩机效率、气阀功率相对损

2、失和容积系数。（二）掌握闭式电子示功仪和求积仪的使用方法。（三）了解和分析压缩机气缸内压力的实际变化过程。二、 实验装置：本实验采用了如图1所示的闭式电子示功图测试系统，对水冷式单级双缸活塞压缩机进行示功图测定。它主要是由压力讯号转换，行程讯号转换。压力标定和示功图显示等四个部分所组成，此外也常有压缩机的转速。流量、压力、温度、和功率等的基本特性测量系统。（一） 压力讯号转换部分他是由与压缩机气缸相通的电阻应变式BPR210型压力传感器，及HD91型闭式电子示功图仪把汽缸内的压力参数转变为电子参数，作为Y轴讯号输出到示功图显示部分；（二） 行程讯号转换部分它是由与压缩机主轴相联的电容式行程传感

3、器；通过行程讯号转换仪，把活塞行程参数变为电参数，作为X轴讯号，输到示功图显示部分；（三） 压力标定部分装置中采用了二个已知的合适压力，一个是大气压力，另一个是经过稳压后单级压缩机的排气压力，通过测试系统的二个切换阀，分别与压力传感器相通，为所显示的示功图在测试过程中提供可靠的标定压力；（四） 示功图显示部分本测试装置采用阴极射线示波器作为显示部分，可以由摄影或采用水笔在透明胶片上直接描录。三、 示功图实验的测试步骤（一）仪器使用前的准备1、首先检查所使用的电容行程讯号转换仪。动态应变仪和阴极射线示波器的供电是否正常无误，检查所有讯号联接导线是否联接妥善。2、接通电源，使仪器进入测试的准备阶段

4、，并予调动态应变仪的零位平衡。（二）压缩机的起步与稳定工作按活塞式压缩机性能实验指导书实验步骤中的：1、开车前的准备工作；2、实验步骤所规定的方法，使压缩机由起动到运转于所指定压力中的一种压力，进行稳定工作。（三）示功图的测量1、 把切换阀A按置在压力传感器只与气缸相通的位置。2、 调整HD91示功图仪；调整示波器X、Y位置，使示功图图线中心与示波管的中心基本一致，调整仪器的放大倍数，使示功图的大小能全部显示于示波管的中间部分。3、 在图线稳定的情况下，即可用水彩笔把图线立即描录在示波管前的透明薄膜上，然后把切换阀A转到只与标定压力相通的位置；把标定压力切换阀B先后切换到与大气及排出压力相通，

5、这样在示波管上立即先后出现不同高度的水平压力标定线，并及时将它分别描录在薄膜上，并记下排出压力表压值和大气压的数值，这样就完成了示功图的测绘工作。四、 功图测量结果的整理表1实验压缩机的型号、名称与参数实验压缩机的型号名称压缩机额定排气压力（Mpa）压缩机额定输气量（ m3/min ）电动机型号名称电动机装置功率（Kw）电动机与压缩机的传动方式压缩机活塞行程S（m）压缩机活塞面积Fh（m2）压缩机额定转速Nt（r·p·m）做出压缩机示功图表2压缩机示功图基础数据1、实验日期2、大气压力（Mb）3、压缩机实验排气压力（Mpa）4、压缩机实验转速n（r·p·

6、m）5、行程线长度L（cm）6、吸入线长度L（cm）7、标定压力线高（cm）8、排气损失面积（cm2）9、吸气损失面积（cm2）10、示功图面积（cm2）11、示功图名义面积（cm2） G12、平均指示压力 13、指示功率Ni=1.634PiFh（Kw）14、电机输入功率读数（deg）15、电机输入功率（Kw）16、电机效率（%）17、传动效率（%）18、压缩机轴功率 （Kw）19、压缩机机械20、容积效率v= LL（%）21、气阀功率损失系数c=100（+）（%）五、 改变压缩机的排气压力，观察不同压力比时的示功图的变化。六、 实验报告1、作出压缩机示功图并绘出标定压力线；2、如表1、2所示

7、，计算出压缩机的平均指示压力Pi、指示功率Ni，压缩机机械效率m，容积效率v及气阀功率损失系数C。3、 不同压力比时的示功图的变化。附：示功图上显示的故障指示图指示图特点解决方法（1）膨胀线a-d向右离开正常的位置（2）吸气线d-c较正常的短（3）指示图面积较正常的小调整气缸余隙的尺寸（1）开始吸气时卡住，吸气阀开启滞缓，d处低于正常位置（2）吸气终了时卡住，吸气阀关闭滞缓，部分吸入气体又回流出去，压缩线c-d较正常位置左移（3）示功图面积较正常的小拆开吸气阀进行清扫和修理（1）开始排气时卡住，排气阀开始滞缓，b处高出于正常位置（2）排气终了时卡住，排气阀关闭滞缓，部分排出气体又回流进来，膨胀

8、线a-d右移离开正常位置（3）示功图面积较正常的小拆开排气阀进行清扫和修理（1）吸气阀不严密，排气延迟。压缩线c-b左移离开正常位置，排气线b-a较正常的短（2）排气阀不严密，压缩气体从管道中返回气缸吸气的一侧，膨胀线a-d右系离开正常位置，吸气线d-c较正常的短（3）吸气阀不严密，吸排气开始时均没有耗费将阀打开所需要的功，因而吸、排气开始处均没有形成正常情况下应有的小钩将不严密的吸排气阀进行清洗和修理（1）由于排气阀跳开，压力严重突变，膨胀线a-d向上形成一小钩，且右移离开正常位置（2）由于排气阀跳开，压力没有突变，排气开始时没有了正常的小钩，排气线b-a较正常位置略高，到排气终了时恢复到正常位置，因而形成一条倾斜线（3）吸气线d-c较正常的短，示功图面积也较正常的小拆开排气阀加以清扫或修理（1）由于活塞环漏气，压缩线c-b倾斜较缓，且左移离开正常位置（2）由于活塞环漏气和阀的打开缓慢，排气开始时就没有形成正常的小钩（3）排气线尚没有降低到吸气线时，因活塞环漏气的影响，d处形成一“曲线”，且膨胀线a-d较正常位置左移（4）示功图较正常面积小清洗活塞，更换漏气的活塞环由于吸气时的阻力大，吸气线d-c较正常的低，且在吸气开始时形成两个大小不同的小钩清洗过滤器，检查吸气阀和吸气管道的通道面积（1）由于排气时阻力大，排气