丙烷滚动活塞压缩机指示图测量与性能分析

　　46、10、41、18、35°的工况下进行，同时还需要测量压缩机的性能，制冷压缩机性能测试根据GB5773-2004相关规定进行。

　　由于R290的特殊性，所以还需安装气体警报器装置，此装置可根据泄漏量的多少实现分级报警和强制停机。

　　2数据处理数据采集设备采集到的原始电压信号如所示。此电压信号已经过放大器的放大处理，包括压缩腔压力信号、中间压力信号、吸气腔压力信号、转角及止点信号、气阀位移信号。虽然数据采集程序对采集过程的噪声进行了过滤，但是仍然有一些数据明显偏离正常值。为此，用五点三次法对采集的等距点上的数据进行了平滑处理。

　　3滚动活塞压缩机指示图分析方法滚动活塞压缩机的滑片将气缸与活塞间容积分为2部分。曲轴带动活塞运动时，一部分容积扩大，吸入工质，另一部分容积减小，压缩或排出工质。活塞旋转到排气口或气缸上斜切口后缘时，排气孔与斜切口内高压气体向气缸内的吸气腔膨胀。膨胀前期（见a），气缸内吸气腔与吸气口连通。余隙容积的气体膨胀一方面会使吸气腔气体压力升高，另一方面会使吸入吸气腔内的气体通过吸气口回流。

　　膨胀后期（见b），由于回流面积很小或已为0，所以从余隙容积流到压缩腔内的气体只是提高了压缩腔的压力与温度。在这个过程中，吸气腔或其后的压缩腔（即转过360°后的压缩腔）的容积变化很小，可近似为定容压缩。

　　除余隙容积内高压气体膨胀外，影响滚动活塞压缩机内部热力过程、冷量系数和指示效率的还有吸气阻力及吸气气流脉动、排气阻力及排气气流脉动、吸气管内气体及吸气管的传热、吸气腔内气体及气缸的传热、压缩腔内气体及气缸的传热，以及各间隙的泄漏损失。

　　滚动活塞压缩机的图与往复压缩机明显不同（见），原因一是余隙容积膨胀过程线基本为垂直，二是工作腔容积接近行程容积时内压力出现突跳。

　　压缩机容积效率可由性能。从可以看出，此压缩机转速脉动较大，导致压缩机转角与时间之间呈非线性关系。对于R22的滚动活塞压缩机，所测转角与理想情况相比，*大延迟角度为12°*大提前角度为14.5°对于R290的滚动活塞压缩机，所测转角与理想情况相比，*大延迟角度为13.5°*大提前角度为115°。此图将用于p―图、指示图的转化。

　　R22、R290压缩机的性能比较如表1所示。从表1可以看出：R290相对R22压缩机，制冷量与输入功率的下降幅度，以及理论单位容积制冷量与单位容积绝热功均很接近（上述，图中：久。、久s分别为吸气过程终了且没有受余隙容积内高压气体膨胀影响的吸气腔压力、余隙容积内高压气体膨胀结束而压缩过程开始时的压缩腔压力；久为压缩机名义吸气压力为压缩机名义排气压力为压缩机实际有效容积；面面积①为压缩机绝热压缩理论功；面积②为压缩机吸气过程的压力损失；面积③为排气过程的压力损失；面积④为余隙容积高压气体膨胀引起的回流损失；面积⑤为吸气过程泄漏与传热引起的热损失；面积⑥为余隙容积高压气体膨胀过程对吸气腔及其后压缩腔充入气体所引起的余隙容积充压损失；面积⑦为压缩过程中的热损失。

　　压缩过程中的热损失为余隙容积高压气体膨胀过程对吸气腔及其后压缩腔充入气体所引起的余隙容积充压损失为与指示图分为5个部分的相比，本文的分为7个部分的，是将余隙容积增压损失和余隙容积回流损失分别从压缩过程热损失和吸气过程热损失中独立出来，相对于，是将余隙容积损失从吸气过程热损失中独立出来，并将其再细分为2个部分。这样热力损失划分更细，有利于明确热力损失产生的具体原因。

　　起点容积为压缩机实际有效容积Va的等熵线I与理想吸气、排气压力线围成的面积，为压缩机绝热压缩理论功，可由压缩机性能。从可以看出，压缩过程结束与排气过程开始时的转角相同。压缩与排气过程中，R22压缩机气缸内工质压力有明显的高频脉动，R290压缩机中高频脉动不存在，吸气过程中压力低频脉动的频率也有所变化，与制冷剂的声速变化基本成正比。

　　R22、R290压缩机指示图如所示。从b可以看出，R290压缩机排气过程中压力损失明显比R22压缩机小。R22、R290压缩机的相对指示效率损失分布如所示。从可以看出，R290压缩机的热损失大于R22压缩机，这与R290气体黏度较小、导热系数较大有关，与本文实验润滑油对R290溶解度较高相关。为了减少R290压缩机的泄漏损失，需要进一步控制间隙公差。由于本文所用压缩机的排气孔直径与同排量压缩机相比较小，排气阻力损失相对较大，这使得余隙容积损失相对较小。2实验用R290压缩机，其性能可以通过减小电动机功率、改变排气孔直径与控制间隙的方法来提高。