制冷技术基础知识问答

1、第一章：蒸汽压缩式制冷的热力学原理1为什么说逆卡诺循环难以实现？蒸汽压缩式制冷理想和实际循环为什么要采用干压缩、膨胀阀？答：1）：逆卡诺循环是理想的可逆制冷循环，它是由两个定温过程和两个绝热过程组成。循环时，高、低温热源恒定，制冷工质在冷凝器和蒸发器中与热源间无传热温差，制冷工质流经各个设备中不考虑任何损失，因此，逆卡诺循环是理想制冷循环，它的制冷系数是最高的，但工程上无法实现。(见笔记，关键在于运动无摩擦，传热我温差)2）：工程中，由于液体在绝热膨胀前后体积变化很小，回收的膨胀功有限，且高精度的膨胀机也很难加工。因此，在蒸汽压缩式制冷循环中，均由节流机构（如节流阀、膨胀阀、毛细管等）代替膨胀

2、机。此外，若压缩机吸入的是湿蒸汽，在压缩过程中必产生湿压缩，而湿压缩会引起种种不良的后果，严重时产生液击，冲缸事故，甚至毁坏压缩机，在实际运行时严禁发生。因此，在蒸汽压缩式制冷循环中，进入压缩机的制冷工质应是干饱和蒸汽（或过热蒸汽），这种压缩过程为干压缩。2对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设？与实际循环有何区别？答：1）理论循环假定：压缩过程是等熵过程；节流过程是等焓过程；冷凝器内压降为零，出口为饱和液体，传热温差为零，蒸发器内压降为零，出口为饱和蒸汽，传热温差为零；工质在管路状态不变，压降温差为零。2）区别：实际压缩过程是多变过程；冷凝器出口为过冷液体；蒸发器出口为过热蒸汽；冷凝蒸发过程存

3、在传热温差tk=t+tk,to=t-to。2）制冷系数是描述评价制冷循环的一个重要技术经济指标，与制冷剂的性质和制冷循环的工作条件有关。通常冷凝温度tk越高，蒸发温度to越低，制冷系数0越小。公式：0=T0/（TkT0）式中：wel电机输入比功；5）热泵的供热系数是描述评价热泵循环的一个重要技术经济指标。4制冷系数.答：=QH/W= Th/（ThT）=1+1同一台机的相同工况下作热泵使用与作制冷机使用的热泵系数与制冷系数关系5为什么要采用回热循环？液体过冷，蒸汽过热对循环各性能参数有何影响？答：1）采用回热循环，使节流前的常温液体工质与蒸发器出来的低温蒸汽进行热交换，这样不仅可以增加节流前的液

4、体过冷度提高单位质量制冷量，而且可以减少甚至消除吸气管道中的有害过热。2）液体过冷，可以使循环的单位质量制冷量增加，而循环的压缩功并未增加，故液体过冷最终使制冷循环的制冷系数提高了。蒸汽过热循环使单位压缩功增加了，冷凝器的单位热负荷也增加了，进入压缩机蒸汽的比容也增大了，因而压缩机单位时间内制冷工质的质量循环量减少了，故制冷装置的制冷能力降低，单位容积制冷量、制冷系数都将降低。除了以上的方法外，还应该结合PH图进行分析。6TO（蒸发温度）TK（冷凝温度）的变化对循环各性能参数有何影响？答：1）假定冷凝温度不变，当蒸发温度下降时：单位质量制冷量qo基本上没有什么变化；压缩机吸气比容增大了，因而单

5、位容积制冷量qv及制冷量Qo都在减小；单位压缩功Wo增大了。因此，当冷凝温度不变，随着蒸发温度的降低，制冷循环的制冷量Qo，制冷系数o均明显下降，当压缩比pk/p0约等于3时，功率消耗最大。2）假定蒸发温度不变，当冷凝温度升高时：循环的单位质量制冷量qo减少了；虽然进入压缩机的蒸汽比容v1没有变化，但由于qo减小，故单位容积制冷量qv也减少了；单位压缩功Wo增大了。因此，当蒸发温度不变，随着冷凝温度升高，制冷机的制冷量QO减少了，功率消耗增加，制冷系数下降。注：本题还应结合PH图进行分析7什么是制冷压缩机的标准工况？空调工况？最大轴功率工况？最大压差工况？答：标准工况和空调工况分别是用来标明低

6、温和高温用压缩机的名义制冷能力和轴功率，最大轴功率工况是用来考核压缩机的噪声、振动及机器能否正常启动；最大压差工况用来考核制冷机的零件强度、排气温度、油温和电机绕组温度8为什么要采用双级压缩制冷？该循环的特点？答：采用双级压缩制冷既可以获得较低的蒸发温度，又可使压缩机在的压缩比控制在合理范围内，保证压缩机安全可靠地运行。双级压缩式制冷循环的主要特点是将来自蒸发器的低压（低温）蒸汽先用低压级压缩机压缩到适当的中间压力p01然后再进入高压级压缩机再次压缩到冷凝压力9一次节流，中间完全冷却/中间不完全冷却的两级压缩制冷循环宜采用何种工质？其P-H图，T-S图是怎么样的？其制冷系数是多少？答：中间完全

7、冷却的压缩制冷循环一般是使用氨为工质；而中间不完全冷却的制冷循环则是使用R12、R22作为工质。其P-H图，T-S图如下10如何确定两级压缩的中间压力？答：在工程中，一般都是按压力比例中项去确定中间压力 p01=（popk）1/2实际工作中常常需要选配两台（或两台以上的）压缩机来组成两级压缩制冷循环。对于由两台既定的压缩机（高压级压缩机理论输气量为Vhg，低压级压缩机理论输气量为Vhd）组成的两级压缩制冷循环的中间压力，则应按高低压容积比=Vhg/Vhd为定值的条件确定。第二章：制冷剂、载冷剂和润滑油1.对制冷剂、载冷剂有什么要求？答：对于制冷剂：一、在热力学方面的要求：1.蒸发压力和冷凝压力

8、要适中；2.单位容积制冷量qv要大；3.临界温度要高而凝固温度要低；4.绝热指数要小。二、在物理与化学方面的要求：1.制冷剂的粘度和密度应尽可能小；2.导热系数和放热系数要高；3.具有一定的吸水性；4.具有化学稳定性；5.溶解于油的性质应从正反两方面分析。三、其它方面的要求：1.制冷剂对人的生命和健康应无危害，不具有毒性、窒息性和刺激性；2.制冷剂应易于制取且价格便宜。对于载冷剂的要求：1.在工作温度范围内始终处于液体状态；2.载冷剂循环运行中能耗要低；3.载冷剂的工作要安全可靠；4.价格低廉，便于获得。2.常用的制冷剂、载冷剂有哪些？各自有什么特性？答：常用的制冷剂有：一、无机化合物：如氨（

9、R717）：氨有良好的热力性能，其标准蒸发温度33.3氨具有强烈刺激作用，并且具有比较大的毒性，对人体有一定的危害，氨可以燃烧和爆炸，但是氨的单位容积制冷量较大，蒸发压力和冷凝压力适中，氨还对钢铁不腐蚀，但含水时会对铜及铜合金（磷青铜除外）有腐蚀作用，因此，一般使用中含水量0.2%，采用无逢钢管，氨还价廉易得；水（R718）：水作为制冷剂最大的优点是无毒、无臭、不燃不爆、汽化潜热大而且极易获得，但水的蒸汽比容很大，因此它的单位容积制冷量很小，水作为制冷剂只能制取0以上的冷冻水；二、甲烷和乙烷的卤素衍生物，这些物质无毒、难燃，绝热系数小，故排气温度低，分子量大，但其价格昂贵，泄漏不易被发现，比重

10、大，工质循环量大，故流动阻力损失大，耗功增加，对天然橡胶有腐蚀作用。氟里昂遇到明火或高温会分解出有毒有害气体，因此在氟里昂车间禁止明火和高温。如氟里昂12（R12）：R12是早期中小型空调和冰箱中使用较普遍的制冷剂，R12在大气压下的沸点为29.8，凝固点为158。R12易溶于润滑油，为确保压缩机的润滑油应使用粘度较高的冷冻机油。R12中水的溶解度很小，且无色、无臭、对人体危害极小，其分子中不含氢原子，因而也不燃不爆，但其在大气中的寿命长，对臭氧层有破坏作用。属于中温制冷剂。氟里昂22（R22）：R22的热力学性能与氨很相近，其沸点是40.8，凝固点是160，但是R22不燃不爆，在大气中的寿命约20年。R22对绝缘材料的腐蚀性较R12为大，毒性也比R12稍大。R22的化学性能不如R12稳定，分子极性也比R12大，故对有机物的膨润作用强。氟里昂11（R11） R11在大气压力下蒸发温度为23.7，凝固点111。由于分子量大，冷凝压力很低，所以主要用于空调用离心式制冷压缩机中。因为它含有三个氯原子，毒