制冷原理复习

1、精品文档 一、 填空 （每空 2 分，共 20 分） 1. 制冷压缩机、（冷凝器）、节流阀和（ 蒸发器 ），是制冷剂赖以循环制冷所必 不可少的机械设备，构成了最基本的制冷系统。 2对制冷剂的热力学方面的选择要求，要求制冷剂的沸点要（ 低），临界温度要 （ 高 、，凝固温度要（ 低 、。（填高低、 3.在蒸发压缩式制冷系统中， 目前广泛采用的制冷剂有 （氨）,（ 氟利昂 ）,和氟 利昂的混合溶液等。 4复叠式压缩制冷循环通常是由两个或两个以上 （制冷系统）组成的多元复叠制冷循环。 5空气压缩式制冷循环的主要热力设备有 （空气压缩机、冷却器、（吸热器、及膨胀器。 二、 名词解释 （每题 4 分，共

2、 20 分） 1人工制冷、制冷 人工制冷是指用人为的方法 （1 分） 不断地从被冷却系统（物体或空间）排热至环境介 质中去（1 分），从而使被冷却系统达到比环境介质更低的温度 （1 分） ，并在必要长的时间 内维持所必要的低温的一门工程技术 （1 分）。 制冷就是从被冷却对象中取出热量放到环境中， 使被冷却对象的温度低于周围环境的温 度，并维持在这一低温的过程。制冷要靠人工的方法，并消耗一定的能量才能实现。 共沸溶液类制冷剂 共沸溶液类制冷剂是由两种或两种以上 （1 分） 互溶的单组分制冷剂 （1 分） 在常溫下按 一定的质量或容积比相互混合 （2 分） 而成的制冷剂。 .载冷剂 载冷剂是在间

3、接冷却的制冷装置中 （ 1 分），完成被冷却系统（物体或空间）的热量传递 给制冷剂的中间冷却介质 （2 分），亦称为第二制冷剂 （1 分）。 热力完善度 热力完善度是用来表示制冷机循环接近逆卡诺循环循环的程度 （ 2 分）。它也是制冷循环 的一个技术经济指标 （ 2 分）。 5一次节流 一次节流是指向蒸发器供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力的节流过程 . 三 简答 （前两题 6 分，第三题 8 分，共 20 分） 液体过冷对循环各性能参数有何影响？ 液体过冷： 使单位制冷量增大；（1 分） 使单位容积制冷量增大；（1 分） 单位功保持不变； （ 1 分） 使制冷系数增大。 （ 1 分

4、） 总之，制冷剂液体的过冷有利于制冷循环，可提高制冷循环经济性。 （ 2 分 四、计算题 （共 20 分） 假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环，蒸发温度 10= 10C ,冷凝温度为 35C,工质 1欢迎。下载 精品文档 为 R22,循环的制冷量 Q0=55kw,试对该循环进行热力计算。 （根据 R22 的热力性质表，查出处于饱和线上的有关状态参数值： 3 hi=401.555 kJ/kg v 1 =0.0653 m /kg h 3=h4=243.114 kJ/kg p 0=0.3543 MPa Pk=1.3548 Mpa h 2=435.2 kJ/kg t 2=57C） 解：该循环的压焓图

5、如下所示： （图 6 分） 2欢迎下载= = 2426T 2 单位容积制冷量 （2分） 少耳密 73471 切 sr 3 制冷剂质量流量 （2 分） 4 理论比功 W0=h2- h1=435.2 401.555=33.645 kJ/kg 5 压缩机消耗的理论功率 P0=qmw）=11.68 kw （2 分） 6 制冷系数 （2 分） 7 冷凝器单位热负荷 qk=h2 hs=192.086 kJ/kg 画出制冷系统的基本原理图及单级蒸汽压缩式制冷循环的理论循环压焓图, 程。 并说明其循环过 J. f- A A J - V v v x* 冷凝器 节流阀 压缩机F； 蒸发器 循环过程：1 2 等熵压

6、缩过程 （2 分） 1 单位质量制冷量 精品文档 234 等压冷却冷凝过程 （2 分） 45 等温等压汽化吸热过程 （2 分） 二、 填空 （每空 2 分，共 20 分） 1单级蒸汽压缩制冷系统，是由 （制冷压缩机）、冷凝器、蒸发器和（ 节流阀）四个 基本部件组成。 2对制冷剂的物理化学方面的选择要求，要求制冷剂的粘度尽可能（ 小），纯度要 （ 高 ），热化学稳定性要（ 好 ），高温下不易分解。 3目前广泛采用的载冷剂有（ 水 ）、（ 盐水溶液 ）、有机化合物等三大类。 4为了获得更低的（ 蒸发温度 ）,有时需采用复叠制冷循环。 5半导体制冷属于（ 热电 ）制冷，是利用（ 热电 ）效应来实现的

7、。 二、 名词解释 （每题 4 分，共 20 分） 氟利昂 氟利昂是饱和碳氢化合物的卤族（氟、氯、溴）衍生物的总称。 非共沸溶液类制冷剂 非共沸溶液类制冷剂是由两种或两种以上 （1 分） 相互不形成共沸溶液 （2 分） 的单组分 制冷剂混合 （1 分） 而成的制冷剂。 单位制冷量 单位制冷量是指制冷压缩机 （1 分） 每输送 1kg 制冷剂（1 分） 经循环（1 分） 从低温 热源中制取的冷量 （1 分）。 单级理论制冷循环制冷系数 单级理论制冷循环制冷系数是理论制冷循环中 （ 1 分）的单位制冷量和单位循环净功 （单 位理论功）之比 （2 分），即理论制冷循环的效果和代价之比 5中间完全冷却

8、 中间完全冷却是指在中间冷却过程中 （1 分） ,将低压级排出的过热蒸汽 （1 分） 等压冷却 到中间压力下的干饱和蒸汽 （1 分） 的冷却过程 （1 分）。 三 简答 （前两题 6 分，第三题 8 分，共 20 分） 吸收式制冷循环的基本组成是什么？ 吸收式制冷循环由发生器 （1 分）、吸收器（1 分）、冷凝器（1 分）、蒸发器（1 分） 以 及溶液泵 （ 1 分）、节流器 （ 1 分） 等组成。 溴化锂吸收式制冷循环中，如有少量不凝性气体存在，会引起制冷量大幅度下降， 其原因是什么？ 溴化锂吸收式制冷循环中， 如有少量不凝性气体存在， 会引起制冷量大幅度下降， 原因 有两点：一是当吸收器内

9、存在不凝性气体时，在总压力（蒸发压力）不变的情况下，制冷剂 水蒸汽的分压力降低，传质推动力减小，影响了吸收器的吸收速度； （3 分） 3欢迎。下载 精品文档 1蒸发器型式的选用原则有哪些？（ 15 分） 1 蒸发器型式的选用原则为： 1） 冷库中的冷却间、 冻结间和冷却物冷藏间宜采用干式 冷风机； 2） 冻结盘装、箱装或小包装食品时， 可采用搁架式排管或平板冻结器； 3） 冻结物冷 藏间宜采用墙排管、 顶排管。当食品有良好包装时，可选用微风速干式冷风机； 4） 包装间的 室温低于-0.5 C时，宜选用蒸发排管；若室温高于 -0.5 C时，宜采用冷风机；5）冷藏船上采 的冷藏贷舱宜采用光滑冷排管

10、， 若设光滑墙排管时， 需设防撞装置； 6）冷藏船上采用间接冷 却系统时，可选用卧式壳管式换热器； 7）冰库的建筑净高在 6m 以下时，只用光滑顶排管铺 开布置，不用墙排管，若建筑面积净高在 6m 以上时，可以布置光滑墙排管，但要安装在堆 冰高度以上； 8）制冰池和冷水箱中可选用螺旋管式、 立管式及蛇管式蒸发器； 9）在空调系统 中，可根据工艺要求选择壳管式蒸发器或干式、湿式、干湿结合式冷风机。 2说明回热器的作用和工作过程。 （8 分） 回热器在工作时， 蒸发器的干饱和蒸汽或过热蒸汽由回热器的进汽管进入容器内， 与从 进液管供入的制冷剂液体通过换热管间壁进行热量交换。 蒸汽吸热后成为过热蒸汽

11、或相应提 高了过热度，由出汽管输入制冷机的吸入管。制冷剂液体在回热器内放出热量而获得过冷， 自出液口流出输入热力膨胀阀节流后再供给蒸发器。 通过回热过程， 一方面使得制冷压缩机 减少了有害过热， 还防止了湿冲程的产生； 同时液体过冷还能提高制冷循环的制冷量及制冷 系数。 3 比较蒸气压缩式和蒸汽吸收式两种制冷方式的共同点和不同点 ? 答案：蒸气压缩式制冷和蒸气吸收式制冷都是利用液体在汽化时要吸收汽化潜热这一物理特 性来实现制冷， 不同的是蒸气压缩式制冷是通过消耗机械能或电能， 使热量从低温热源转移 到高温热源，而吸收式制冷消耗的是热能； 4 简述热力膨胀阀的工作原理及其安装方法。 答案：热力膨

12、胀阀是利用蒸发器出口处制冷剂蒸气过热度的变化来调节供液量， 过热度减小 时， 可以调小供液量， 过热度增大时， 调大供液量。 热力膨胀阀的安装位置必须在靠近蒸发 器的地方， 阀体应垂直放置，不能倾斜或倒置。感温包安装在蒸发器出口一段回气管上，应 比阀体装得低一些； 5 蒸发器的作用是什么？根据供液方式不同， 可将蒸发器分成哪几种？ 答案： 蒸发器的作用是输出冷量，按供液方式可分为满液式、非满液式、循环式、淋激式。 6 蒸发器为热交换设备，可以采取那些措施加强换热？ 答案：可以采取以下措施：若为氨制冷系统，应定期排油；适当提高载冷剂流速；及时清除 载冷剂侧水垢；冷库中应定期除霜；防止蒸发温度过低

13、，避免结冰； 1、 节流前液体制冷剂的过冷会使循环的单位质量制冷量（ 变大 ）；单位理论压缩功（ 不变） 2、 制冷机的工作参数，即（ 蒸发温度，过热温度，冷凝温度，过冷温度 ），常称为制冷机 的运行工况。 3、 工况是表示压缩机工作温度条件的技术指标，主要指蒸发温度、冷凝温度、吸气温度、 过冷温度等参数。 4、 吸收式制冷是利用溶质（制冷剂）在溶剂（吸收剂）中不同温度下具有不同溶解度原理， 通过消耗热能来制冷的。 使用的工质是工质对，一个作为制冷剂， 另一个是吸收剂。溴化锂 吸收式制冷系统中水是制冷剂，溴化锂是吸收剂。 4欢迎。下载 精品文档 1、 5、最简单的制冷机由（压缩机，冷凝器，节流

14、阀，蒸发器 ）四个部件并依次用管道连 成封闭的系统所组成。 6、制冷循环，压缩机内进行的是 （绝热压缩）过程，膨胀阀中进行的是 （绝热节流）过程。 1?制冷循环中，压缩机和节流阀的作用分别是什么？ 答案：压缩机的作用是将制冷剂蒸气从蒸发器中吸出， 压缩并输送制冷剂。 节流阀的作用是 将制冷剂节流降压，并可以调节进入蒸发器的制冷剂流量； 2、什么是载冷剂？常用的载冷剂有哪些？ 答案：载冷剂是将制冷装置的制冷量传递给被冷却对象的媒介物质， 常用的载冷剂有水、 盐 水溶液、有机化合物等 5%压力比为 5,多方膨胀指数为 1.25，试求其容积系数。 设：m2=65%R=65% Ni 2 b 、2 Ni

15、 N 8、 外平衡式热力膨胀阀通常适用于（ a ） a、 阻力大的蒸发器 b、 阻力小的蒸发器 9、 一次节流、不完全中间冷却通常用于（ a ） a、氟利昂制冷剂 b 、氨制冷 10、 R717 制冷剂单级制冷循环的压力比 Pk/ P o （a ） a、不得超过 8 b 、不得超过 10 11、 双级制冷循环中的高、低压级制冷剂质量流量（ b ） a、相同 b 、不相同 12、 油分离器应装设在（a ） a、 压缩机排气口和冷凝器之间 b、 冷凝器和蒸发器之间 13、 氟利昂压缩机的吸气管应有不小于 0. 01 的坡度，应坡向（a ） a、压缩机 b 、蒸发器 14、 在相同的压力下，溴化锂水

16、溶液的饱和温度随浓度的增加而（ a ） a、增加 b 、减小 第三大题 识图题 试写出下列流程图中数字代号所代表设备的名称？并简述其功用？ 答：1、冷凝器：冷剂水冷却、冷凝； 2、发生器、：稀溶液被被加热蒸发出水蒸气，浓缩成浓溶液； 3、蒸发器：冷剂水吸热汽化，制冷；_ 4、吸收器：稀溶液被吸收水蒸气；_ 5、溶液热交换器：稀溶液被与浓溶液进行热交换； 6、U 形管：节流；_ 7、J 形管：溶晶 第四大题 问答题 1、氨、R12 和 R22 的性质有哪些不同点？使用时应分别注意哪些事项 ？ 答：氨、R12 和 R22 的性质有下列不同点： a、 溶水性：氨与水可以任何比例互相溶解，组成氨水溶液

17、。氟利昂很难与水溶解，当 含水量超过其溶解度时，游离态的水会在低温下结冰，堵塞膨胀阀或毛细管的通道，致使制 冷机不能正常工作。所以氟系统要严格抽真空及干燥。 b、 溶油性：R12 完全溶解，R22 有限溶解。而氨难溶于润滑油的制冷剂。而润滑油会在 氨制冷系统中的管道和换热器的传热表面积存， _ 影响传热效果；_氨液的密度比润滑油小，运 行中润滑油会积存在冷凝器、贮液器和蒸发器等设备的下部，因此，应设集油器并定期放出 这些设备中的润滑油。 13欠迎下载 精品文档 2、螺杆式制冷压缩机用什么方法调节其制冷量 ？与活塞式制冷压缩机相比较，螺杆式 制冷压缩机有哪些优点 ？ 答：螺杆式制冷压缩机是通过装

18、在两个转子之间的移动滑阀和一套控制滑阀沿轴向移动 _ 的机构进行工作调节其制冷量。 _ 与活塞式制冷压缩机相比较，螺杆式制冷压缩机有下列优点： _ 螺杆式制冷压缩机不出现余隙容积中剩余气体的再膨胀过程； _ 不需要设置吸、排气阀片； 指示效率和机械效率都比较高。_且结构简单，零件数仅为活塞式的_1 /10;压缩机运行可靠、 安全、振幅小、适应性强。 3、满液式蒸发器与非满液式蒸发器有何优缺点 ？各适用于何种场合？ 答：满液式蒸发器能使传热面与液态制冷剂接触， 其沸腾放热系数较大。 但需要加人大 量的制冷剂。如采用与润滑油溶解的制冷剂， 将使润滑油将难于返回压缩机。 为氨制冷系统 常用。 非满液

19、式蒸发器优点是充液量少，润滑油容易返回压缩机。但传热效果比满液式的差。 为氟利昂制冷系统常用。 4、溴化锂吸收式制冷机的冷量调节有哪几种方法 ？通常采用何种方法？ 答：溴化锂吸收式制冷机的冷量调节有下列几种方法：通常采用何种方法 ? 冷却水量调节法、加热蒸汽量调节法、加热蒸汽凝结水量调节法、 溶液循环量调节法、组合 式调节法。 现在一般使用控制加热蒸汽量、 溶液循环量或组合式（有溶液循环量和加热蒸汽量组 合调节及溶液循环量和加热蒸汽凝结水量组合）调节等方法。 第五大题 计算题 某制冷循环的总制冷量为 20kW 采用氨(R717)压缩制冷，工作条件如下： 冷凝温度 tk = 40 C 蒸发温度

20、to=5C 膨胀阀前的液体过冷温度 tg = 35 C 压缩机的吸气温度 ti = 10 C 试画出循环的 IgP-h 图；并进行制冷循环的热力计算。 解：循环 IgP-h 图如图所示。 查 IgP-h 图得：hi = 1780 kJ/kg 、vi = 0 . 25 m3/ kg 、h? = 1940 kJ/kg 、 ha = h4 =663 kJ/kg qv = q 0 / v 1 = ( h1 h4) / v 1 = 4480 ( kJ / m3) Mr = Q 0 / q 0 = Qo / (h1 h4) = 0 . 018 (kg / s ) Vr = M r v1 = 0 . 004

21、5 (m 3 / s ) Q = Mrqk= Mr (h? h3) =23 (kW) N = Mr w= Mr ( h2 h1) =2. 9 (kW) e = Q0 / N = 7 . 0 14。迎下载 精品文档 1、 常用的制冷剂有哪些？对制冷剂有何要求? 答：常用的制冷剂有：_R718 R717、R12、R22、R134a、R502 等。 对制冷剂有如下要求： (1)制冷剂冷凝压力不太高 ;蒸发压力不低于大气压力 ； (2)单位容积制冷量要大 以缩小压缩机的尺寸 ； (3)制冷剂的临界温度要高 ，而凝固温度要低 ； (4)制冷剂的粘度和密度应尽可能小，以减少流动阻力； (5) 导热系数要大，以提高热交换设备的传热系数，减少传热面积; (6) 所用的材料无腐蚀性，与润滑油不起化学作用，高温下不分解; (7) 对人体无害，无燃烧和爆炸危险，使用安全； (8)易于取得，价格便宜。 2、 氨、R12 和 R22 的性质有哪些不同点？使用时应分别注意哪些事项？ 答：(1)溶水性方面：氨与水可