制冷压缩机性能试验台实验报告误差分析.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划制冷压缩机性能试验台实验报告误差分析　　压缩机性能实验报告0　　实验小组：小组成员：实验时间：　　一、实验目的　　1.了解制冷循环系统的组成及压缩机在制冷系统中的重要作用2.测定制冷压缩机的性能　　3.分析影响制冷压缩机性能的因素　　二、实验装置　　实验台由封闭式压缩机、冷凝器、蒸发器、储液罐、节流阀、电加热器、冷水泵、热水泵、冷水流量计、热水流量计、排气压力表、吸气压力表、测温显示仪表、测温热电偶等组成小型制冷系统　　三、实验步骤　　1.将水箱中注满水，接通电源后，开启冷水泵和热水泵，并调整其流量；　　2.打开吸、排气阀、储液罐阀门，启动压缩机，开节流阀，右旋调温旋钮，调整电压使蒸发器进口水温稳定在某一温度值，作为一个实验工况点；　　3.当各点温度趋于稳定时，依次按下测温表测温按键，观测各点温度值；4.将数据进行记录，该工况点实验结束　　5.改变热水箱加热电压，使热水温度上升，稳定后再对温度、电流、电压等数据进行记录，一般可作3个工况点结束；　　6.实验完成后，停止电热水箱加热，关闭吸气阀门，等压力继电器动作，压缩机自停，关闭压缩机开关，关闭节流阀，关排气阀，继续让水泵循环5分钟后断电，系统停止工作。

　　四、实验数据　　i1?i7v1'　　Q1?GC(t1?t2)""　　i1?i6v1(1)　　1.压缩机制冷量：　　式中：G—载冷剂的流量(kg/s)；　　C—载冷剂的比热(kJ/kg)；　　t1、t2—载冷剂的进出蒸发器的温差(℃)；　　i1—在压缩机规定吸气温度，吸气压力下制冷剂蒸汽的比焓(kJ/kg)；　　i7—在压缩机规定过热温度下，节流阀后液体制剂的比焓(kJ/kg)；i1″—在实验条件下，离开蒸发器制冷剂蒸汽的比焓(kJ/kg)；i6″—在实验条件下，节流阀前液体制冷剂的比焓(kJ/kg)；　　v1—压缩机规定吸气温度，吸气压力下制冷剂蒸汽的比容(m3/kg)；v1′—压缩机实际吸气温度、压力下制冷剂蒸汽的比容(m3/kg)2.压缩机轴功率：　　N?W??i(2)　　式中：W—压缩机配用电动机输入功率(kW)；　　?i—压缩机电动机效率，一般取～　　??　　3.制冷系数：　　Q0N　　(3)　　Q0?(Q1?N)??　　Q1　　4.热平衡误差：(4)　　式中：Q1—冷凝器换热量(kW)　　Q1?GLC(T2?T1)(5)　　式中：GL—冷凝器水的流量(kg/s)；　　T1、T2—冷凝水的进出口温度。

　　五、数据整理及分析　　图1实验装置图2循环图　　数据计算，见附表1　　六、实验思考　　1、分析实验结果，指出影响冷机性能的因素　　1工作温度；○2工作压力；○3循环速率；○4冷机本身内部的摩擦，泄露等因素引起的损失；○4散热条件；答：○　　5冷冻剂的量，以及冷冻油的溶解性等，均可影响冷机的性能○　　2、实验感想　　答：本实验过程中，老师作了较为详细的解说，整体下来，对于实验的目的，过程等还算是比较明白小组之内的交流更是增进了对于知识的了解获益匪浅　　附表1：　　制冷压缩机性能测试　　一、实验目的　　1、加深了解制冷循环系统组成；2、掌握制冷机性能测定的方法；　　3、了解蒸发温度、冷凝温度与制冷量的关系；4、了解制冷机运行参数及其相互间的影响二、实验装置　　实验采用教学用制冷压缩机性能实验台，试验台采用全封闭式制冷压缩机，蒸发器和冷凝器均采用水换热器，压缩机的功率通过输入电功率来测算，实验台的主试验为液体载冷剂法，辅助试验为水冷凝热平衡法，试验台的制冷循环系统见图1、水循环见图2、各测温点均用铜电阻温度计　　图1制冷循环系统简图　　1、压缩机2、冷凝器3、截止阀4、干燥过滤器5、过冷温度计6、节流阀7、蒸发器8、吸气温度9、吸气压力表10、吸气阀11、排气阀12、排气压力表　　13、排气温度计14、电流表15、电压表　　图2、水循环系统简图1、蒸发器2、冷凝器3、温度计4、加热器5、阀门6、水泵8、7、蒸发器水箱8冷凝器水箱9、流量计　　10、出水管三、实验方法和步骤1、实验前准备　　预习实验指导书和安装使用说明书，详细了解试验台各部　　分的作用，掌握制冷系统的操作规程和制冷工况的调节方法，熟悉个测试仪表的安装使用方法。

　　按安装使用说明书规定方法启动水循环系统和制冷循环系　　统　　按指导老师要求并参考安装使用说明书介绍的方法调节实　　验工况　　2、进行测试　　待工况调定后，即可开始测试，测定该工况下的蒸发压力、冷凝压力、吸气温度、排气温度、蒸发器和冷凝器的进出水温度及他们的流量、压缩机的输入电功率等参数　　为提高测试的准确性，可每隔十分钟测读一次数据，取其三次的平均值作为测试结果　　改变工况，在要求的新工况下重复上述试验，测得新的一组测试结果　　要求的全部试验结束后，按使用说明书规定方法停止系统工作　　四、实验数据处理　　取三次读数的平均值作为计算数据1、压缩机的制冷量　　i1?i7v1?　　Q=Q1=?[kW]　　i1?i6v1　　式中:Q1―蒸发器吸热量　　Q1=GZ?CP(t1-t2)[kW]　　式中：　　GZ―载冷剂的流量[kg/s]CP―载冷剂的定压比热[kJ/kg]t1、t―2载冷剂的进出、口温度[℃]　　i1―在规定吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸汽的焓值[kJ/kg]i7―在规定过冷温度下、节流阀前液体制冷剂的焓值[kJ/kg]　　i1―在实验条件下，离开蒸发器的制冷剂的焓值[kJ/kg]i6―在实验条件下，节流阀前液体制冷剂的焓值[kJ/kg]　　v'1―在压缩机实际吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸汽的比容[m3/rg]v1―在压缩机规定吸气温度、吸气压力下制冷剂蒸汽的比容[m3/rg]2、压缩机的轴功率　　N=I·V·η[kW]　　式中：　　I、V为封闭压缩机的输入电流和输出电压η―压缩机的效率3、制冷系数　　ε=　　4、热平衡误差　　△=　　式中:Q2―冷凝器换热量　　Q2=GZ?CP(t1-t2)[kW]式中：GL―冷凝器水的流量[kg/s]T1、T2冷凝水的进出口温度[℃]CP―水的定压比热[kJ/kg]　　数据表　　Q　　N　　Q1?　　?100%　　Q1　　一、实验目的　　1、了解压缩机性能测定的原理及方法；　　2、了解蒸气压缩式制冷的循环流程及各组成设备；　　3、测定蒸气压缩式制冷循环的性能；　　4、理解与认识回热循环；　　5、比较单级蒸气压缩制冷机在实际循环中有回热与无回热性能上的差异；　　6、熟悉实验装置的有关仪器、仪表，掌握其操作方法。

　　二、实验原理　　1、单级蒸气压缩制冷机的理论循环　　图1显示了压力－比焓图上单级蒸气压缩制冷机的理论循环压缩机吸入的是以点1表示的饱和蒸气，1－2表示制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程；2－3表示制冷剂在冷凝器中的等压放热过程，在冷却过程2?2?中制冷剂与环境介质有温差，放出过热热量，在冷凝过程2??3?中制冷剂与环境介质无温差，放出比潜热，在冷却和冷凝过程中制冷剂的压力保持不变，且等于冷凝温度TK下的饱和蒸气压力PK；是液态再冷却放出的热量；3－4表示节流过程，制冷剂在节流过程中压力和温度都降低，且焓值保持不变，进入两相区；4－1表示制冷剂在蒸发器中的蒸发过程，制冷剂在温度T0、饱和压力P0保持不变的情况下蒸发，而被冷却物体或载冷剂的温度得以降低　　图1　　2、有回热的单级蒸气压缩制冷理论循环　　为了使膨胀阀前液态制冷剂的温度降得更低，以便进一步减少节流损失，同时又能保证压缩机吸入具有一定过热度的蒸气，可以采用蒸气回热循环　　图3示为来自蒸发器的低温气态制冷剂1，在进入压缩机前先经过一个热交换器——回　　热器在回热器中低温蒸气与来自冷凝器的饱和液体3进行热交换，低温蒸气1定压过热到状态1'，而温度较高的液体3被定压再冷却到状态3'，回热循环1'—2'—3—3'—4'—1—1'中，3—3'为液体的再冷却过程，过热后的蒸气温度称为过热温度，过热温度与蒸发温度之差称为过热度。

　　根据稳定流动连续定理，流经回热器的液态制冷剂和气态制冷剂的质量流量相等因此，在对外无热损失情况下，每公斤液态制冷剂放出的热量应等于每公斤气态制冷剂吸收的热量也就是说，单位质量制冷剂再冷却所增加的制冷能力△q0等于单位质量气体制冷剂所吸收的热量△q由于有了回热器，虽然单位质量制冷能力有所增加，但是，压缩机的耗功量也增加了△w0因此，回热式蒸气压缩制冷循环的理论制冷系数有可能提高，也有可能降低，应具体分析　　图3　　采用回热器的优点：　　对于一个给定的制冷量，制冷剂流量减少　　在液体管路上气化的可能性减少　　在压缩机的吸气管道上，可减少吸入外界热量　　在压缩机吸气口消除液滴，防止失压缩　　3、单级压缩蒸气制冷机的实际循环与简化后的实际循环　　实际循环和理论循环有许多不同之处，除了压缩机中的工作过程以外，主要还有下例一些差别　　热交换器中存在温差，即冷却水温度T低于冷凝温度TK，且T是变化的：载冷剂或冷却对象的温度T0，载冷剂的温度也是变化的　　制冷剂流经管道及阀门时同环境介质间有热量交换，尤其是自节流阀以后，制冷剂温度降低，热量便会从环境介质传给制冷剂，导致冷量损失　　因为制冷机的实际循环过程很难用手算法进行热力计算。

因此，在工程设计中常常是对它作一些简化　　图2为简化后的实际循环过程　　注：1?2为理论循环的等熵压缩过程：1??2?为实际循环的压缩过程　　简化途径是：　　忽略冷凝器及蒸发器中的微小压力变化，即以压缩机出口的压力为冷凝压力，以压缩机进口压力作为蒸发压力，同时认为冷凝温度和蒸发温度均为定值　　将压缩机内部过程简化为一个从吸气压力到排气压力有损失的简单压缩过程　　节流过程认为是等焓过程　　经过简化之后，即可直接利用lgp-h图进行循环性能指标的计算　　图2　　4、实际循环与理论循环的区别　　实际循环区别于理论循环有如下几方面：　　由于摩擦作用，在压缩机的排出口和膨胀阀进口之间及膨胀阀出口和压缩机吸入端之间将产生微小的压力降　　压缩过程即不是等熵过程也不是绝热过程　　离开蒸发器的蒸气通常有过热　　离开冷凝器的液体一般略有过冷　　循环在环境温度下运行时，可能有少量的无用热量从外界传入到循环的各个部分目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。