制冷技师应知考试计算题12年.doc

一、一台8S-125制冷压缩机，汽缸直径D=125mm，活塞行程S=100mm，转速n=960r/min，汽缸数Z=8个，制冷剂R22，在下列工况下工作：冷凝温度tk=30、蒸发温度t0=-15，液态制冷剂过冷度为5，吸入蒸汽过热度为30。试题要求：1） 画出该工况下的压-焓图。2） 列出压-焓图中有关点的温度和焓值。3） 计算压缩机的理论输汽量。4） 计算压缩机的实际输汽量（设输汽系数=0.74）。5） 计算压缩机制冷量Q0。6） 计算压缩机轴功率（设机械效率e=0.85）7） 计算该工况下的COP。8） 求压缩机排汽温度。解题：1）lgp-i 制冷循环图2530 lgp （Mpa） 85 3 2 Pk=-30 v1=0.094 m3/kg4 1P0=-15-1515 231 422 462 i (kj/kg)说明：3点为冷凝温度tk=30-液态制冷剂过冷度5=25。 1点为蒸发温度t0=-15+吸入蒸汽过热度30=15。2）有关点的温度和焓值点 号温 度 焓 值 kj/kg115422 kj/kg285462 kj/kg325231 kj/kg4-15231 kj/kg3）Vh=(*D2/4)*S*Z*n*60=(3.14*0.1252)/4*(0.01*8*960*60)=565.2 m3/h4）Vs=Vh*=565.2*0.74=418.2 m3/h5）Q0=Vs*qv=Vs*(q0/v吸)=418.2*(422-231)/0.094=849747 kJ/h=236 Kw6）G=Q0/q0=849747/422-231=4449 kg/h Nt=AL/3600=G*Al/3600=G(i2-i1)/3600=4449*(462-422)/3600=49.4 kw Ne=Nt/e=49.4/0.85=58.1 kw7）COP=制冷量/输入功率=Q0/Ne=236/58.1=4.068）排气温度（理论）查阅t2=85二、已知某热泵装置运行时，从室外低温中吸热量为3.5KW，运行工况为冷凝温度tk= 35，过冷温度为5，蒸汽温度为to = -5，吸入温度t1 = 10，制冷剂为R22求：该热泵装置向室内的供热量Qk解：已知to = -5 , t1= 10 , tk= 35 , t3 = tk - 5 = 30 lgp （Mpa） tk=35 3 2 t1=10 t0=-54 1 237 414 445 i (kj/kg)从R22的压焓图上查的：h1=414kj/kg h2=445 kj/kg h3 = h4 =237 kj/kg单位质量制冷量qo = h1-h4 = 414-237 =177 kj/kg制冷剂流量 G = Qo /qo = 3.5kw / 177 kj/kg = 3.5kw *3600 kj/h / 177 kj/kg = 71.2 kg/h因为制冷剂循环量相同，所以qk = h2-h3 = 445 237 =208 kj/kg冷凝器散热量Qk = G* qk = 71.2 kg/h * 208 kj/kg Qk = 14809.6 kj/h / 3600 kj/h = 4.1kw三、 一台R22双级制冷机的中冷凝压力下，R22液态制冷剂温度为30，流量G1=0.6kg/s，经盘管过冷后温度为5，饱和蒸汽在-1下离开中冷器去高压级压缩机。试求：计算固态制冷剂在盘管内过冷而蒸发的R22流量G2是多少？解：作图lgp-i查有关数据 7 lgp G13 （Mpa） G22 5 36 2 81 0 i (kj/kg)4042372065G1G26i6i3i5i7753 中冷器示意图查图可得：i3=404kj/kg i5=i6=237kj/kg i7=i8=206.5kj/kg 列中冷器热平衡方程式：因为：G1=G2+G3、G3=G1-G2所以：答：省略。 四、R22四缸全封闭压缩机转速n=29转/秒，冷凝温度30，蒸发器温度-15，吸入蒸汽温度为10，节流前制冷剂过冷度为5，制冷量为70kw气缸直径87mm，活塞行程70mm，试计算该压缩机输气系数为多少？解：作图lgpi查有关参数3030 lgp （Mpa） 5 4 3 2 vi=0.091m3/kg6 1 1 t1=10-15 231 237 400 418 458 i (kj/kg)根据压焓图可查得：i1=400kj/kg i1=418kj/kg i4=237kj/kg i2=458kj/kgi5=i6=231kj/kg vi=0.091m3/kg t1=10计算如下：1、 p0=i1-i4=400-237=163kj/kg2、3、4、5、 答：省略。5、 某单级压缩制冷系统制冷剂为R22，总制冷量Q0=20KW，冷凝温度t0=5度，吸气温度t1=15度，冷凝温度tk=40度，过冷度为5度（过冷后液体状态点为3）。1） 、画出该循环的示意图，在R22的压焓图查找下列状态参数：P0、PK、h1、vi、h2、h3、h4。2） 、试做该制冷系统理论循环的计算，具体计算项目依次为：1、单位制冷量q0。2、单位容积制冷量qv。3、单位压缩功AL。4、总的制冷剂质量流量G。5、总的制冷剂体积流量Vs。6、压缩机理论功率Nt。7、单位散热量qk。8、总散热量Qk。9、制冷系数。10、同样条件下逆卡诺循环的制冷效率。11、系统的热力完善度h。答：1、40 lgp （Mpa） Pk=1.53Mpa 3 2 Pk=-30 P0=0.58Mpa vi=0.0425 m3/kgt1=-154 5 1 243 413 440 i (kj/kg)有题目条件，查R22的压焓图，可得：P0=0.58Mpa、 PK=1.53Mpa、 h1=413kj/、 vi=0.0425m3/、 h2=440kj/、 h3=243kj/、 h4=243kj/2、计算项目：1）、单位制冷量q0=h1-h4=170kj/2、单位容积制冷量qv=q0/vi=4000kj/m33、单位压缩功AL=h2-h1=27kj/4、总的制冷剂质量流量G=Q0/q0=0.118/s5、总的制冷剂体积流量Vs=vi*G=0.005m3/s6、压缩机理论功率Nt=G*AL=3.18KW7、单位散热量qk=h2-h3=197kj/8、总散热量Qk=G*qk=23.2KW9、制冷系数=q0/AL=6.310、同样条件下逆卡诺循环的制冷效率c=T0/（Tk-T0）=7.9411、系统的热力完善度h=/c=0.79六、制冷剂为R22的压缩机理论循环，其制冷量为80KW，蒸发温度为 -8,冷凝温度为42，节流前无过冷，吸入蒸汽为干饱和蒸汽，试问下列问题1、 绘出该循环的lgp-h 图和各个状态点的有关参数？2、 压缩机吸入口的体积流量是多少？3、 压缩机的理论功率是多少？答：1、R22lgp-h 图和各个状态点的有关参数 42 lgp （Mpa） 3 2 vi=0.062m3/kg-84 1 252 402 440 i (kj/kg)h1=402kj/kg h2=440kj/kg h3=h4=252 kj/kg r1=0.062m/kg2、制冷剂流量GQo = G * qo qo= h1 - h4， qo=150kj/kgG = Qo / qo G =(80*3600 kj/w) / (150 kj/kg) = 1920kj/h 吸入口的体积流量qvqv = G * r1 qv = 1920 kj/h * 0.062 m/kg qv = 119 m/h 3、理论功率： AL = G * Al AL = 1920 kj/h * (h2h1) AL = 72960 kj/h AL = 20.26 KW七、一台空气冷却式冷凝器，制冷剂冷凝时向空气排放的热量QK为70KW，冷凝器空气侧的面积F为210，以该面积为基准的传热系数K为0.037KW/K，空气的流量为6.6m3/s（空气的密度为1.15/m3，比热容为1.0kj/k），若冷凝温度限定为55，计算允许的空气最高进口温度是多少。答： t大t小风冷5555t出t进 tm由冷凝器的传热方程：因为 所以 70KW=1.0kj/kg(6.6m3/s1.15kg/m3)(t出风t进风）即 (t出风t进风）=70kj/s(1.0kj/kg6.6m3/s1.15kg/m3)即 t出风=t进风9.22由热量平衡可得：因为 所以 即 tm=70KW(0.037KW/210)=9由传热方程可得：因为 即 t进风=40.6八、5000kg苹果入库温度为20，要求在24小时内降至8以便进行储存，已知苹果的质量比热C=3.76 kj/kg,求：冷却过程需要多少冷量？Q