2017制冷原理与设备附答案.docx

一、填空：

1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度~一153.35为普通冷冻;—153.35"C~?268.92'C为低温冷冻；?268.92°C~接近Ok为超低温冷冻。

2、人工制冷的方法包括（相变制冷）（气体绝热膨胀制冷）（气体涡流制冷）（热电制冷）几种。

3、蒸汽制冷包括（单级压缩蒸气制冷）（两级压缩蒸气制冷）（复壳式制冷循环）三种。

1、l p-h图上有压强、温度、比焙、比燔、干度、比体积六个状态参数。

2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由压缩机、蒸发器、节流阀、冷凝器一几大件组成。

3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环市绝热斥缩、等斥吸热、等压放热、绝热节流-儿个过程组成。

4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有相变制冷、气体绝热膨胀制冷、气体涡流制

冷、热电制冷几种。

5、气体膨胀有高压气体经膨胀机膨胀、气体经节流阀膨胀、绝热放气制冷三种形式。

6、实际气体节流会产生零效应、热效应、冷效应三种效应。制冷是应用气体节流的冷效应。理想气体节流后温度不变。

1、氟里昂制冷剂的分子通式为_________________ ，命名规则是R ________________ o

2、按照氟里昂的分子组成，氟里昂制冷剂可分为（氯氟烧）、（氢氯氟桂）、（氢氟坯）三类。其屮对大气臭氧层的破坏作用最大。

3、无机化合物的命名规则是R7 （该无机物分子量的整数部分）。

4、非共沸混合制冷剂的命名规则是R4 （）。共沸混合制冷剂的命名规则是R5 （）。

5、制冷剂的安全性通常用（毒性）和（可燃性）表示，其安全分类共分为（6）个等级。

6、儿种常用制冷剂的正常蒸发温度分别为：R717 ts=-33.3°C R12 ts=-29.8°C； R22

ts=-40.76°C； R718 ts=10Q°C； R13 ts=-81.4°C； R502 ts=-45.4°C； R507 ts=-46.7°C

7、儿种常用制冷剂与油的溶解性分别为：R717 （儿乎不溶解）；R12 （完全互溶）；R22 （部分溶解）；R11易溶少矿物油；R13_不溶于矿物油—；R502（82°C以上与矿物油有较好的溶解性）；R410A （不能与矿物油互溶）；R407C（不能与矿物油互溶）；R507（能容于聚酯类润滑油）。

8、润滑油按照其制造工艺可分为（天然矿物油）、（人工合成油）两类。

1、回热循环的热力特性是高压热体放出的热量等于低压液体吸收的热量。回热循环制冷

系数及单位容积制冷量增大的条件是____________ 0

2、常用制冷剂采用回热循坏其制冷系数变化的情况为：R717减小;R22增大；R22_ 增大。

3、制冷循环的热力学第二定律分析方法有嫡分析法和用分析法两种。

1、单级压缩允许的压缩比为：R717W8； R1

2、R22 W10。

2、双级压缩按节流的次数不同可分为（一级节流）和（两级节流）两种，据屮间冷却的方式不同可分为（中间完全冷却）和（中间不完全冷却）两种。

3、常用确定屮间压力的方法有用计算法求最佳屮间温度用斥力的儿何比例屮项求最佳屮间圧力按最大制冷系数法确定最佳中I'可压力实际运行的中I'可压力的确定。

4、影响中间压力的因素主要有（蒸发温度）、（冷凝温度）、（高低压理论输气量之比）。

5、确定双级压缩最佳屮间压力（温度）的方法有（利用热力图表取数法）、（计算法）、（经验公式法）儿种。

6、复叠式制冷循环性在启动吋应（先启动高温级），然后再（启动低温级）。在有膨胀容器的情况下，可（同时启动高温级和低温级）。

1、吸收式制冷系统使用的工质有（制冷剂）和（吸收剂）两种，称为工质对。

2、吸收式制冷机以作为动力，循环中以（蒸发器）、（吸收器）、（溶液泵）代替蒸汽压缩式制冷循环中的压缩机。

3、吸收式制冷机中使用的工质对按其中制冷剂的不同大致可分为（以水作为制冷剂的工质对）、（以氨作为制冷剂的工质对）、（以醇作为制冷剂的工质对）、（以氟利昂作为制冷剂的工质对）四类。

4、吸收式制冷系统常用的工质对有（漠化锂水溶液）和（氨水溶液）。其小（水）和（氨）为制冷剂，（漠化锂）和（水）为吸收剂。

5、漠化锂吸收式制冷机从整机的工作循环分可分为（单效）、（两效）、（两级吸收）三种；从热源供给方式分可分为（蒸气型）、（燃气性）、（燃油性）三种。

6、两效浪化锂吸收式制冷机高、低压发生器的连接方式有（串联）、（并联）、（串并联）三种。

7、压缩气体制冷循环据循环是否利用回热原理分为（无回热气体制冷循环）、（定压回热气体制冷循环）、（定容回热气体制冷循环）几种。

8、涡流管由喷嘴、涡流室、分离孔板、冷热两端管子、流量控制阀几部分组成。

9、目前固体吸附制冷所使用的固体吸附剂有硅胶、活性氧化铝、沸石分子筛。

1、制冷换热设备包括冷凝器、蒸发器、冷凝?蒸发器、中冷器、回热器、吸收器、发生器、溶液热交换器等几种。

2、冷凝器按其冷却方式可以分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。

3、水冷式冷凝器主要有（壳管）式和（套管）式两种。

4、空气冷却式冷凝器按照空气流动的方式不同可分为（空气白由运动）、（空气强制运动）两种形式。

5、蒸发器按其被冷却介质的种类一般分为冷却空气的蒸发器、冷却热体载冷剂的蒸发器两类。

6、冷却液体载冷剂的蒸发器可分为卧式亢管式、螺旋管式、直管式蒸发器儿种。

7、干式氟里昂蒸发器中，制冷剂在管内循环,载冷剂在管外和壳体Z间循环。

8、冷却气体的蒸发器按气体流动的状态可分为冷却自由运动空气和冷却强制流动空气的蒸发器

9、干式冷风机按其安装位置可分为落地式和吊顶式两类。

10、冷却排管按照其安装位置可分为墙排管、顶排管、搁架式儿种形式。

11、冷风机按照冷却空气釆用的方式分有干式、湿式、干湿混合式冷风机儿种形式。

12、学过的设备中，需要严格控制液位的有中间冷却器、卧室满液式蒸发器、低压循环贮

液桶氨液分离器、、等。

13、据制冷装置的容量大小回热器可分为盘管式、套管式、液管与回气管焊接式几种。

14、常用的冷凝?蒸发器的结构形式有绕管式、直管式、套管式。

15、制冷系统的辅助设备包括贮存设备、净化设备、分离设备设备和润滑油的分离、收集设备设备。

16、制冷剂的贮存设备按其作用和承受的压力不同可分为高压贮液器、低压贮液器、低压贮液桶、排液桶儿种。

17、低压循环贮液桶的形式有立式和卧式两种,其为_泵_供液系统特有的设备。

18、洗涤式油分是依靠降低流速、改变流向、氨液的冷却、洗涤四种作用分油的。

19、填料式油分是依靠降低流速、改变流向、填料过滤、洗涤分油的。

20、忖前常见的油分有洗涤式油分、填料式油分、离心式油分、过滤式油分儿种。其中过滤式油分用于氟系统。

21、离心式油分是依靠降低流速、改变流向、离心力的作用分油的。

22、过滤式油分是依靠降低流速、改变流向、金属丝网的过滤作用分油的。

11、空分是用來排除系统中的空气及其它不凝性气体的制冷剂净化设备。

12、热力膨胀阀按阀按使用条件不同可分为内平衡式式和外平衡式两种。

13、按照节流机构的供液量调节方式可分为手动调节的节流机构、用液位调节的节流机构、用蒸气过热度调节的节流机构、用电子脉冲调节的节流机构、不进行调节的节流机构五个类型。

二、名词解释：人工制冷:制冷；制冷循环；热泵循环；制冷装置；制冷剂。

1. 人工制冷：用人工的方法，利用一定的机器设备，借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。

2. 制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。3?制冷循环：制冷剂在制冷系统屮所经历的一系列热力过程总称为制冷循环

4. 热泵循环：从环境介质中吸收热量，并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。

5. 制冷装置：制冷机与消耗能量的设备结合在一起。

6. 制冷剂：制冷机使用的工作介质。

1?相变制冷：利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。

2. 气体绝热膨胀制冷：高压气体经绝热膨胀以达到低温，并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷

3. 气体涡流制冷：高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。

4?热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一段产生冷效应，在另一端产生热效应。5制冷系数：消耗单位功所获得的制冷量的值，称为制冷系数。￡=q。/w o

6. 热力完善度：实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数Z

比。其值恒小于lo

7. 热力系数：获得的制冷量与消耗的热量之比。用〔0表示

8. 洛仑兹循环：在热源温度变化的条件下，市两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等爛过程组成的逆向可逆循环是消耗功最小的循环，即制冷系数最高的循环。

9. 逆向卡诺循环：当高温热源和低温热源的温度不变时，具有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成的逆向循环，称为逆向卡诺循环

1、氟里昂制冷剂：饱和坯类的卤族衍生物。

2、共沸混合制冷剂：有两种或两种以上的纯制冷剂以一定的比例混合而成的具有共同的沸点一类制冷剂。

1?单位质量制冷量；压缩机每输送lKg制冷剂经循环从低温热源所吸收的热量。

制冷系数和热力完善度：_ % _力］—/?5 _ _力1 —

￡（）=—= ----- 〃 =—= --------------------------

w h-t — h、E（.忙—

2. 单位容积制冷量:压缩机每输送以吸气状本计的制冷剂蒸汽经循环从低温热源所吸收的热量。

qv=qO/vl= （hl-h5） /vl kJ/m3；

3. 液体过冷：将节流前的制冷剂液体冷却到低于冷凝温度的状态，称为液体过冷。

4. 液体过冷循环：带有液体过冷过程的循环，叫做液体过冷循环。

5. 吸气过热：压缩机吸入前的制冷剂蒸汽的温度高于吸气压力所对应的饱和温度时，称为吸气过热。

6?吸气过热循环：具有吸气过热过程的循环，称为吸气过热循环。

7. 回热循环：利用回热器，使节流阀前的高压液体与蒸发器回气之I'可进行热交换，使液体制

8. 冷剂过冷，并消除或减少有害过热，这种循环称为回热循环。

9. 制冷机的工况：指制冷系统的工作条件。包插：制冷剂的种类、工作的温度条件。

10. 理论比功：w0理论循环屮制冷压缩机输送lKg制冷剂所消耗的功。wO=h2-hl Kj/Kg；

单位冷凝热：qK单位（1kg）制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝所放出的热量。包括显热和潜热两部分。

qK二（h2-h3） + （h3-h4） =h2-h4kJ/kg

11?复叠式制冷装置：复叠式制冷装置是使用两种或两种以上制冷剂，由两个或两个以上制冷循坏在高温循坏的蒸发器和低温循环的冷凝器处叠加而成的低温制冷机。

12. 制冷设备；制冷装置屮具有各种功能的热交换器和一些用于改善制冷装置运行条件、提高装置运行效率的器件，统称为制冷设备。

三、问答：

1、分析高低温热源温度变化对逆向卡诺循环制冷系数的影响。

答：制冷系数与低温热源的温度成正比，与高低温热源的温差成反比。当高低温热源的温度一定时，制冷系数为定值。制冷系数与制冷剂的性质无关。

2、比较制冷系数和热力完善度的异同。

答：制冷系数与热力完善度的异同：

1. 两者同为衡量制冷循环经济性的指标；

2. 两者定义不同。制冷系数为制冷循环总的制冷量与所消耗的总功Z比。

热力完善度为实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。

3. 两者的作用不同。制冷系数只能用于衡量两个工作于相同温度范围内的制冷循环的经济性,

热力完善度可用于衡量两个工作于不同温度范围内的制冷循坏的经济性。

4. 两者的数值不同。制冷系数一般大于1,热力完善度恒小于1。

3、热泵循环与制冷循环有哪些区别？

答：热泵循环与制冷循环的区別：

1 ?两者的目的不同。热泵的目的是为了获得高温（制热），也就是着眼于放热至高温热源；

制冷机的目的是为了获得低温（制冷），也就是着眼于从低温热源吸热。

2.两者的工作温区往往有所不同。由于两者的目的不同，热泵是将环境作为低温热源, 而制

冷机是将环境作为高温热源。对于同一环境温度来说，热泵的工作温区明显高于制冷机。

4、洛伦兹循环的制冷系数如何表示?

放热平均温度Tm 和以吸热平均温度TO 为高低温热源的逆向卡诺循环的制冷系数。

5、分析热能驱动的制冷循环的热效率。

作于Ta 、TO Z 间的逆向卡诺循环制冷机的制冷系数与工作在TH 、Ta 之间的正卡诺循环的 热效

率的乘积，由于后者小于1,因此：〔0总是小于￡0。

1、 为下列制冷剂命名：

(1) CCI 2F 2 : R12 (2) C02 :R744 (3) C 2H 6 :R170 (4) NH 3 :R717 (5)

CBrF 3 :R13 (6)CHCIF 2 :R22

(7)CH 4 :R50 (8)C 2H 4 :R150

(9) H 20 :R718 (10) C 3H 6 R270 2、 对制冷剂的要求有哪儿方面？

答：1、热力学性质方面

(2) 在工作温度范围内，要有合适的压力和压力比。即：PO>lat, PK 不要过大。

(2) q0和qv 要大。

(3) w 和wv (单位容积功)小，循环效率高。

(4) t 排不要太高，以免润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。

2、 迁移性质方面

(1) 粘度及密度要小，可使流动阻力减小，制冷剂流量减小。

(2) 热导率

3、 物理化学性质方面

(1) 无毒，不燃烧，不爆炸，使用安全。

(2) 化学稳定性和热稳定性好，经得起蒸发和冷凝的循环变化，不变质，不与油发生反应, 不

腐蚀，高温下不分解。

(3) 对大气环境无破坏作用，即不破坏臭氧层，无温室效应。

4、 其它

答: —

I "7

所以洛伦兹循环的制冷系数等于一个以

答: q 。- 'A ]

%

、J 丿 通过输入热量制冷的可逆制冷机, 其热力系数等于工

o d‘ 图1-4变温热源时的逆向可逆循环

原料来源充足，制造工艺简单，价格便宜。

3、简述对制冷剂热力学方面的要求。

（1）在工作温度范围内，要有合适的压力和压力比。即：PO>lat, PK不要过大。

（2） qO和qv要大。

（3） w和wv （单位容积功）小，循坏效率高。

（4） t排不要太高，以免润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。

4、简述对制冷剂物理化学性质方面的要求。

（1）无毒，不燃烧，不爆炸，使用安全。

（2）化学稳定性和热稳定性好，经得起蒸发和冷凝的循环变化，不变质，不与油发生反应，不腐蚀，高温下不分解。

（3）对大气环境无破坏作用，即不破坏臭氧层，无温室效应。

5、简述氨制冷剂的性质。

1）、热力参数

t 临=133.0°C； t 凝=-77.9 °C ；

ts=-33.3 °C o

温度和压力范围适中。

lat 下，r=23343KJ/Kmol=1373KJ/Kg；

qv 标=2161KJ/m3

2）、对人体有较大的毒性，有强烈的刺激性气味。当氨蒸汽在空气屮的容积浓度达到

（0.5~0.6）% 时，人在其中停留半小时即可中毒。

3）、有一定的燃烧性和爆炸性。

空气中的容积浓度达到（11~14）%时,即可点燃;达到（16~25）%时,可引起爆炸。

要求车间内工作区域氨蒸汽的浓度不大于0.02mg/L o

4）、能以任意比例与水相互溶解。但其含水量不得超过0.2%。

5）、与油溶解度很小。

6）、氨对钢、铁不起腐蚀作用，但当含有水分吋，会腐蚀锌、铜、青铜及其它铜合金，磷青铜除外。

7）、不影响臭氧层，制造工艺简单，价格低廉，容易获得。

6、简述氟里昂制冷剂的共同性质。

1）同种炷类的衍生物分子式中含有氢原子的个数越少，其燃烧性和爆炸性越小；含氯原子的个数越少，其毒性及腐蚀性越小。

2）、腐蚀性

与水作用会慢慢发生水解，腐蚀含镁量大于2%的镁、铝、锌合金。

3）、与水不溶。

4）、能溶解有机塑料及天然橡胶。

5）、绝热指数较氨小,t排低。

6）、无毒，但当空气中含量超过30%时，人在其中停留1小时会引起窒息。

7）、不太易燃，但遇到400°C以上的明火，也会点燃。（R12会分解出有毒的光气）

8）、无色无味，泄漏时不易被发现。

7、简述R600a的性质。

1）、热力参数

ts=-11.73°C ； t 凝=-160 °C；

P 临 V P 临R12o

一般压比＞R12, qv ＜qvR12,

t排＜t排R12

2）、毒性极低，但可燃，A3级，电气绝缘要求较高。后被氟替代，但氟破坏环境，又釆用

R600a。

3）、与油互溶

4）、与水溶解性极差

5）、检漏应用专用的R600a检漏仪。

6）、ODP值及GWP值均为0,环保性能较好

8、盐水対金属的腐蚀性如何？常用的防腐措施有哪些？

1）、不能使溶液浓度太低，并尽量采用闭式循坏。

2）、盐水溶液呈弱碱性时，其腐蚀性最小，（PH=8.5时最小）

应在盐水溶液中添加防腐剂，调整其PH值，使其呈弱碱性

3）、盐水溶液以纯净为最佳。

4）、盐水溶液在一定的密度时，腐蚀性最小。NaCI水溶液密度为：1.15-1.18g/Cm3

CaCI2 水溶液密度为：1.20~1.24g/Cm3

时腐蚀性最小。

5）、严格禁止在盐水池中有两种或两种以上金属材料存在，以防电离现象产生。

6）、防止制冷剂氨漏入盐水溶液而加速腐蚀。

10、简述R410A和R407C的主要性质。

（一）非共沸混合制冷剂R407C （R32/125/134a, 30/10/60）,是R22的替代制冷剂

（1）泡点：?43.4 °C ,露点：?36.1 °C

（2）与矿物油不溶，能溶于聚酯类合成润滑油。

（3）空调工况下（t0=7 °C ）其qv及￡较只22略低（约5%）,在低温工况下￡较R22低得不多，但qv较R22约低20%。

（4）由于泡、露点温差较大，使用时最好将热交换器做成逆流式。

（二）非共沸混合制冷剂R410A （R32/125, 50/50）,是R22的替代制冷剂。

（1）t泡=-52.5 °C, t露=-52.3 °C。泡、露点温差仅为0.2 °C,可称之为近共沸混合制冷剂。（2）与矿物油不溶，能溶于聚酯类合成润滑油。

（3）温度一定时，其饱和压力较R22及R407C均高，其他性能较R407C优越。

（4）具有与共沸混合制冷剂类似的优点。

（5） qv在低温工况吋较R22高约60%, ￡较R22高约5% ,空调工况吋e与R22相差不多。与R407C相比，尤其在低温工况，用R410A的系统可以更小，但不能用來替换R22系统。在使用R410A时要用专门的压缩机。

口、共沸混合制冷剂有哪些特点？

1）、在一定的蒸发压力下蒸发时，具有几乎不变的蒸发温度，而且蒸发温度一般比组成它的

单组分的蒸发温度低。

2）、在一定的蒸发温度下，共沸混合制冷剂的单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的单位

容积制冷量要大。

3）、共沸混合制冷剂的化学稳定性较组成它的单一制冷剂好。

4）、在全封闭和半封闭式制冷压缩机中，采用共沸混合制冷剂可使电机得到更好的冷却，电

机温升减小。

12、简述对载冷剂选择的耍求。

1）、载冷剂在工作温度下应处于液体状态，其凝固温度应低于工作温度，沸点应高于工作温度。

2）、比热容要大。

3）、密度要小。

4）、粘度小。

5）、化学稳定性好，在工作温度下不分解，不与空气中的氧气起化学变化，不发生物理化学

性质的变化。

6）、不腐蚀设备和管道。

7）、载冷剂应不燃烧、不爆炸、无毒，对人体无害。

8）、价格低廉，易于获得，对环境无污染。

13、简述盐水溶液的性质。

1）＞盐水溶液有一共晶点.

2）、凝固温度与溶液浓度之间的关系。盐水溶液的温度一浓度图见图3、盐水溶液的浓度及温度与一些物性参数Z间的关系：

盐水溶液浓度越大一其热导率越小，粘度越人，密度越大，比热容越小。

盐水溶液温度越低一其热导率越小，粘度越大，密度越大，比热容越小.

4）、盐水溶液在使用过程屮会吸收空气屮的水分，浓度降低，导致英凝固温度升高，应定期

测量盐水溶液的浓度，进行补充加盐并加盖。

5）、盐水溶液无毒，使用安全，不燃、不爆。

6）、盐水溶液对金属材料具有较强的腐蚀性。

图2-3 盐水溶液的温度一浓度图

14、简述对润滑油的要求。

1）、在运行状态下，润滑油应有适当的粘度，粘度随温度的变化尽量小。

一般情况下，低温冷冻范围使用低粘度的润滑油；高温、空调范围内，使用高粘度的润滑油。也可使用添加剂提高润滑油的粘度特性。

2）、凝固温度要低，在低温下要有良好的流动性。

3）、不含水分、不凝性气体和石蜡。

水的质量分数应在50X 10-4%以下。

絮凝点：在石蜡型润滑油屮，低温下石蜡要分离、析出，析出时的温度称为絮凝点。希望絮凝点尽量低。

4）、对制冷剂有良好的兼容性，本身应有佼好的热稳定性和化学稳定性。要求润滑油分解产生积碳的温度越高好。

5）、绝缘耐电压要高。（要求25KV）

6）、价格低廉，容易获得。

15、润滑油在压缩机中所起的作用有哪些？

1）、由油泵将油输送到各运动部件的摩擦面，形成一层油膜，降低压缩机的摩擦功并带走摩擦热，减少磨损。

2）、由于润滑油带走摩擦热，不至于使摩擦面的温升太高，防止运动零件因发热而“卡死。”3）、对于开启式压缩机，在密封件的摩擦面间隙中充满润滑油，不仅起润滑作用，还可防止制冷剂气体的泄漏。

4）、润滑油流经润滑面时，可带走各种机械杂质和油污，起到清洗作用。

5）、润滑油能在各零件表面形成油膜保护层，防止零件的锈蚀。

2、单级理论循环有哪些假设条件？

答：单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的：

1、压缩过程为等嫡过程；

2、在冷凝器和蒸发器中无换热温差，蒸发、冷凝温度为定值;

3、压缩机吸气为饱和气体，节流阀前为饱和液体；

4、制冷剂在管道内流动时无阻力损失，与外界无热交换；

5、节流过程为绝热节流，节流前后焙值相等h

1、画出最简单的蒸汽压缩式制冷循坏的系统图、lgp-h图及T?S图。

?）b）

W 3-1理论循环在T-S图和图上的表示

7*] 3

3、分析节流阀前液体过冷对循环的彫响。

答：节流阀前液体过冷，提高了循环的制冷系数，即提高了循环的经济性。

4、分析压缩机吸气过热对循环的影响。

答：吸气过热包括有效过热和无效过热。对有效过热循环，循环的￡ '与无过热循环的￡ 0比较大小収决于AqO/ AwO的大小。

如厶qO/ AwO> e 0,则过热有利；

AqO/ Aw0< e 0 ,则过热不利。

无效过热使循环的制冷系数减小，经济性变差

8、简述实际循环与理论循环的差别。

答（1）流动过程存在阻力损失；

（2）制冷剂流经管道及阀门时与环境介质Z间有热交换，尤其是节流阀以后，制冷剂温度降低，热量会从环境介质传给制冷剂，导致漏热，引起冷量损失。

（3）热交换器中存在换热温差。

9、分析吸入管道阻力对循坏的影响。

答：吸入管道一从蒸发器出口到压缩机吸入口Z间的管道称为吸入管道。

吸入管道的压力降，会使吸气压力降低，引起：

a、吸气状态的比体积增大，单位容积制冷量减小；

b、压力比增大，压缩机的容积效率降低，理论比功增大。

结果导致制冷系数下降。

10、用热力学第二定律分析制冷循环的意义是什么？

答：意义

从分析循环损失着手，可以知道一个实际循环偏离理想可逆循环的程度，循环各部分损失的大小，从而可以指明提高循坏经济性的途径。

热力学第一定律一分析能量在数量上的损失；

热力学第二定律一判断过程的发展方向，能量的品位，分析系统内部的各种损失。

11＞分析蒸发温度及冷凝温度变化对循环的影响。

当Tk 不变 ① TO 降低时，qO 减小，vl 增大，则qv 减小;

② wO 增大；

③ 入减小，vl 增大，qm 减小。

所以：Q0减小，Pa=qmwO 变化不确定。

答：当TO 不变，

① Tk 升高时，qO 减小，vl 不变，则qv 减小;

② wO 增大；

③ 入变化极小，qm 基本不变。

所以：Q0减小，Pa 增大，￡减小。

1、简述采用两级压缩和复叠式制冷循环的原因。

答：1、单级压缩蒸汽制冷循环压缩比的限制

tK 一定，tO 降低，会使P0降低，导致压缩比增大，引起以下变化：

⑴压缩机的容积效率降低，实际输气量减小，机器制冷量降低。

⑵压缩机排气温度升髙，导致：

① 润滑条件恶化；

② 润滑油炭化，积炭堵塞油路；

③ 润滑油挥发量增大，油进入系统，在换热器表面形成油膜，影响传热；

④ 润滑油及制冷剂分解产生不凝性气体，影响系统。

⑶压缩过程偏离等嫡过程更大，使压缩机功耗增大。

⑷节流压差大，使节流损失增大，节流后制冷剂干度增大，制冷量减小。

2、制冷剂热物理性质的限制

制冷剂按其标准沸点及常温下的冷凝压力可分为三类：屮温屮压制冷剂、高温低压制冷 剂、

低温高制冷剂压。对中温制冷剂，如R717, tS=-33.35°C,t 凝=-77.7 °C, tC=132.4 °C 。

当tO 要求极低（低于其凝固温度时），使用受限

但采用低温制冷剂如 R23, tS=-82.1°C, t 凝=-155 °C, tC=25.6°C 。

tO 要求较低时，标准沸点是可以满足要求，但其临界温度较低，常温下冷凝压力太高， 使用

也很麻烦。

此时就应该采用复叠式制冷循坏。

一般要获取?60 °C 以上的低温时，采用中温制冷剂的两级压缩制冷循环即可；但要获取?60 °

C

B3.I4

冷 BM5

?*■????柯■耳

以下的低温时，应采用复證式制冷循环。

4. 画岀带氨泵的两级压缩、一次节流屮间完全冷却循环的系统图、lp-h 图，标明图屮各设备 的名

称，分析其循环过程和各部分的循环量。

5. 简述确定双级压缩实际运行中压的步骤。

具体步骤如下：

1、据已知的蒸发温度及冷凝温度查出所对应的蒸发压力及冷凝压力，据

确泄最佳中间压力及中间温度。

2、 在最佳屮间温度的上下各假设一屮间温度tzj '和tzj ",两者温差以10°C 左右为宜。

3、 据假设的tzj '和tzj ",画出循环的P-h 图，查出各参数，进行热力计算，分别求出中

,tzj "）两组数据,列§一 tzj 方

Af + Bt zj + C = 0

5、将实际运行的E 代入上述方程，求出实际运行的tzj,查出其对应的Pzj 。

6?影响屮间压力的因素有哪些？各有何影响？实际运行屮如何对屮间压力进行调整？

影响中I'可压力的因素有三个：tO, tK, g o

1、 蒸发温度tz 的影响（假设tK 及g 不变）

tO 升高，Pz 升高，低压级的压力比减小，低压级的输气系数增大，低压级的质量流量增

大，导致中间压力升高。

反之，to 降低，中间压力降低。

间温度为tzj ， f 计算公式如下⑴=0.94-0.085 N -1 0.94-0.085 -1 R22 n = l.1&

% 3 一力6 R717 n = 1.28; R\2 4、据计算得到的和C ”，得到(g '，tzj ')和 程。 z

2、冷凝温度tK的影响（假设tO及§不变）

tK升高，PK升高，高压级的压力比增大，高压级的输气系数减小，高压级的质量流量

减小，导致中间压力升高。

反Z, tK降低，屮间压力降低。

3、高低压级理论输气量之比§的影响（假设tO及tK均不变）

高低压级理论输气量之比§增大，高压级理论输气量增大或低压级理论输气量减小，使

高压级制冷剂的质量流量增大或低压级制冷剂的质量流量减小，导致中间压力降低。

反之，高低压级理论输气量之比2减小，中间压力升高。

7.简述提高复叠式制冷循环性能指标的措施。

1、合理的温差取值

低温下传热温差对循环性能的影响尤其重要。

蒸发器的传热温差一般不大于5 °C,冷凝蒸发器的传热温差一般为5?10 °C,通常取At二

5 °C。

2、设置低温级排气冷却器

其目的在于减小冷凝蒸发器热负荷，提高循环效率。按其蒸发温度和制冷剂不同，循环的制

冷系数可提高7%?18%,压缩机总容量可减小6%?12%。

3、采用气一气热交换器

气一气热交换器是用于将低温级排气与蒸发器的回气间进行热交换，以提高低温级压缩机的

吸气温度，达到降低压缩机的排气压力，改善压缩机工作条件，减小冷凝一蒸发器热负荷的目的。

4、设置气一液热交换器（回热器）

将蒸发器的回气与冷凝器出液之间进行热交换，使蒸发器的回气过热，冷凝器出液过冷。高

低温级均设。可使循环的单位制冷暈增大，同时增加压缩机的吸气过热，改善压缩机的工作条件。

压缩机吸入蒸汽的过热度应控制在12?63 °C,蒸发温度高时取小值，低时取大值。在使用

气一液热交换器尚不能达到上述过热度要求时，可加一个气一气热交换器配合使用。

5、低温级设置膨胀容器

便于系统停机后回收低温级制冷剂，避免系统压力过髙。膨胀容器的容积可由下式计算：匕=（加巴，-匕

V —V 6、复叠式循环系统的启动特性x 1

低温级系统停机吋，制冷剂处于超临界状态，装置启动吋，应先启动高温级，使低温级制冷

剂在冷凝蒸发器内得以冷凝，使低温级系统内平衡压力逐渐降低。当其冷凝压力不超过16

X102时,可启动低温级。

在低温级系统设置膨胀容器的情况下，高温级和低温级可以同时启动。

1、对吸收式制冷系统使用的工质对有何要求？

答：吸收式制冷机的工质通常是釆用两种不同沸点的物质组成的二元溶液，以低沸点(或易挥发)组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂，两组分统称“工质对〃。最常用的工质对有澳化锂水溶液和氨水溶液。

1.对工质对的要求

⑴两组分要能形成溶液，且为非共沸溶液；⑵吸收剂要有强烈的吸收制冷剂的能力；

⑶两者沸点相差要大，高沸点的为吸收剂，低沸点的为制冷剂；

⑷吸收剂的热导率要大，密度、粘度、比热容要小，化学稳定性要好，无毒，不燃烧、不爆炸，对金属材料的腐蚀性要小；

⑸对制冷剂的耍求与蒸汽压缩式循坏相同。

2?吸收式制冷机中使用的工质对按其中制冷剂的不同如何分类？分别适用于何种场合？

答：按工质对中制冷剂的不同，大致可分为四类：

⑴以水为制冷剂的工质对。

只能用于工作于0°C以上的吸收式制冷机。以H20-LiBr的应用最为广泛。

⑵以氨为制冷剂的工质对

最常用的是NH3-H2O工质对，水为吸收剂，氨为制冷剂，水具有强烈的吸收氨的能力。适用于工作温度0°C以下的吸收式制冷机。但两者沸点相差不大，需采用精僧技术提高氨蒸汽的纯度。

⑶以醇为制冷剂的工质对

甲醉类工质对一化学性质稳定，热物性好，对金属无腐蚀。溶液密度小，蒸汽压力高，气相中混有吸收剂，可燃，粘度大，工作范围窄。

⑷以氟利昂为制冷剂的工质对

适用于工作温度在0 °C以下的太阳能吸收式制冷机。无毒、无腐蚀、化学性质稳定。高发生温度，低冷凝温度时用R22-DMF (三甲替甲酰胺)；

3、简述吸收式制冷机的工作原理。

答：吸收式制冷循环也和蒸汽压缩式制冷循环一样，利用液体的汽化潜热制冷。蒸汽压缩式制冷循环一以机械功为代价；

吸收式制冷循环一以热能为动力。

吸收式制冷机由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流阀和溶液泵等设备组成。

发生器、吸收器和溶液泵一起着替代压缩机的作用，称热化学压缩器。

4、简述澳化锂吸收式制冷机的防腐蚀措施。

答：防腐蚀措施：

①保持系统内高度真空，不允许空气渗入系统；

②向系统内加入缓蚀剂。如辂酸锂(Li2GrO4)、铝酸锂(Li2MoO4 )、氧化铅(PbO)、三氧化二碑(As2O3 )等。

③加入LiOH将溶液的PH值调整到9?10.5范圉内。一般常用：加入0.1%?0.3%的锯酸锂和氢氧化锂。

优点：⑴水侧做成多流程，水的流速较大，冷凝器的传热系数大。氨用当水侧流速w=0.8?

1.5m/s 吋，K 可达到930?1160w/m2k, qA 达到4071?5234w/m20

⑵冷却水温升大，循环水量小。

⑶结构紧凑，占地面积小。

缺点：⑴冷却水侧流程多，水流动阻力大，水泵功率消耗大。⑵清洗困难，对水质要求高。

2、简述立式壳管式冷凝器的特点。

优点：⑴可露天安装或直接安装在冷却塔下，节省机房面积。

⑵冷却水靠重力一次流过冷却管，水流动阻力小。

⑶清洗方便，对水质要求低。

缺点：⑴冷却水温升小，循环水量大。

⑵室外安装，冷却水流速又小，易结垢。

⑶无法使制冷剂在冷凝器内过冷。

⑷传热系数及单位面积热负荷较卧式壳管式冷凝器小。

3、简述套管式冷凝器的特点。

⑴冷却水与制冷剂呈逆流式，传热效果较好。当水流速为1?2m/s时，传热系数K在930w/m2k 左右。

⑵结构简单，制作方便。

⑶套管长度较大时，下部管间易被液体充斥，传热而积不能得到充分利用。

⑷金属消耗量较大，一般只用于小型氟利昂制冷装置。

4、简述蒸发式冷凝器的特点。

优点：

⑴耗水量小，空气流量也小。对循环水量在60~80L/h的冷凝器，其空气流量约为100?

200m3/h,补水量为3?5L/h。水泵及风机功率较小。

⑵不需水冷却装置。

缺点：

⑴管外壁易结垢，清洗困难，对水质要求非常高。对循环水应进行软化处理后使用。⑵由于循环水量小，水温

高。

5、采用壳管式蒸发器应注意哪些问题？

①以水为载冷剂，其蒸发温度降低到0°C以下吋，管内可能会结冰，严重时会导致传热管胀裂。

②低蒸发压力时，液体在壳管内的静液柱会使底部温度升高，传热温差减小。

③与润滑油互溶的制冷剂，使用满液式蒸发器存在回油困难的问题。

④制冷剂充注量较大。同时不适于机器在运动条件下工作，液面摇晃会导致压缩机湿冲程。

6、简述干式壳管式蒸发器的特点。

制冷剂在管内汽化，被冷却介质在管外和壳体的间隙内循环。制冷剂可在管内完全汽化。

①冷却低压级排气；

②冷却蛇管内的高压液体；

③分离低压级排气中夹带的润滑油。

8、回热器的作用是什么？系统中据制冷装置的容量大小分别采用什么形式？

(1) 将髙压液体过冷，使节流后产生的闪发气体量减少；将蒸发器回气过热，防止压缩机发生液击。

(2) 盘管式一用于大、中型制冷系统；套管式一用于(0.5?15kw)的系统；

液管与气管焊接式一用于家用冰箱等小型装置。

盘管式回热器的结构：

9、制冷剂液体膨胀具有哪些特点？

⑴液体膨胀后，温度必然降低。其膨胀过程的压差越大，则温度降低也越大。而且温差与膨胀过程无关。

⑵膨胀过程具有尽可能大的比体积比，且随压比的增大而增大。从而使比体积比有限的膨胀机难以实现。

⑶膨胀过程的等燔焙降很小(可利用的膨胀功很小)，不加以利用损失也很小。

10、制冷系统的节流机构有哪些作用？

⑴将制冷机的高、低压部分隔开，防止高压气体窜入低压系统。

⑵对蒸发器的供液量进行控制。

11、制冷系统的节流机构有哪几种类型？

⑴手动调节的节流机构一手动节流阀，多用于氨系统；

⑵用液位调节的节流机构一浮球调节阀，适用于大、中型氨系统；

⑶用蒸汽过热度调节的节流机构一包括热力膨胀阀和电热膨胀阀，主要用于氟系统和中冷的供液量调节；

⑷用电子脉冲进行调节的节流机构一由压缩机变频脉冲控制阀孔的开度，是制冷技术中出现的机电一体化产

物；

⑸不进行调节的节流机构一主要包括毛细管、恒压膨胀阀、节流短管及节流孔等，一般用于工况比较稳定的

小型制冷装置。它具有结构简单，维护方便的特点

12、设计用毛细管节流的系统时应注意哪些问题？

⑴系统的高压侧不要设置贮液器，以减少停机时制冷剂迁移量，防止启动时发生〃液击〃。⑵制冷剂的充注量

应尽可能与蒸发器容量相匹配。必要时可在压缩机吸气管路上加装气液分离器。

⑶对初选毛细管进行试验修正吋，应保证毛细管的管径和长度与装置的制冷能力相吻合, 以保证装置能达到规

定的技术性能指标。

⑷毛细管内径必须均匀。其进口处应设置干燥过滤器，防止水分和污物堵塞毛细管。

13、高压贮液桶有哪些作用？

①贮存冷凝器中凝结的高圧液体，保证冷凝器传热面积的充分利用。

②调节和补充制冷系统内各部分的循环量，以适应工况变动的需求。

③起液封的作用，防止高压气体及混合在其中的不凝性气体窜入低压系统。

14、低压贮液器的作用是什么？

收集蒸发器回气管路上设置的气液分离器屮分离出来的低压液体（也可由排液桶代替）。

15、简述排液桶的作用。

①贮存蒸发器的冲霜排液。

②贮存中冷及设置在回气管路上的气液分离器等设备的排液

16、简述低压循环贮液桶的作用。

①贮存和稳定地供给氨泵循环所需要的低压液体。

②对蒸发器回气进行气液分离。

③贮存冲霜排液。

17、空气分离器的作用是什么？系统屮空气及其它不凝性气体的来源有哪些？

（1）、作用：排出制冷系统中的空气及其它不凝性气体。

（2）系统投产前抽空不净留下的；制冷剂高温下分解产生的；负压下系统密封不严渗入系统的；

加油、加氨等操作不当混入系统的。

18、简述空气分离器的工作原理.

将混合气体进行冷却，氨被凝结成液体，不凝性气体仍然保持气体状态，排放出去。既可回收制冷剂，又可减少对环境的污染。

19、简述油分的工作原理及作用。

1）、作用：将压缩机排出的高压气体中夹带的润滑油分离出来，以保证制冷装置安全、高效地运行。

2）、工作原理：根据制冷剂与润滑油的密度不同，沸点不同，利用降低流速、改变流向、液体制冷剂的冷却、填料的洗涤过滤作用将润滑油分离出來。

20、简述氨液分离器的工作原理及作用。

⑴作用：对氟利昂制冷剂进行气液分离。

一般的小型氟利昂系统内部容积较小，又不设贮液器，为防止压缩机产生液击，在压缩机机壳外吸气管处设置气液分离器。可使制冷剂在进入压缩机机壳之前减速、转向，将其中的液体分离出来，干饱和气体进入压缩机。与此同时分离出來的润滑油则市下端小孔随干饱和蒸汽一起回压缩机。既避免了湿行程，又满足了回油的要求。

21、说明集油器的作用及集油器上抽气管的作用。

1）、作用：收集各制冷设备屮排放出来的润滑油，并将润滑油在低压状态下按一定的程序安全排放。既可冋收制冷剂，又可以减少对坏境的污染。

25、说明下列设备型号所表示的意义。

（1）WCA-1800：氨用高压贮液器，数值表示高压贮液器的容积，单位：Lo

（2）P YA-2：氨用排液桶，数值表示排液桶的容积，单位：m3。

（3）C DCA-1.5：立式低压循环氨用贮液桶，数值表示循环桶的容积，单位：m3c

（4）Y FA-80：洗涤式氨用油分离器，数值表示油分进出气管接口的流通通径，单位：mrm

（5）J YA-325：氨用集油器，数值表示集油器的桶径（外径），单位:mm0

（6）K FA-32：卧式氨用空气分离器，数值表示空气分离器进液管的流通通径，单位：mmo

（7）A FA-65氨用气液分离器，数值表示氨分进出气管接口的流通通径，单位：mm。

（8）Z LA-1.5：氨用中间冷却器。数值表示蛇管的换热面积，单位m2；

（9）Z A-2 : 高压贮液桶一数值表示高压贮液器的容积，单位：m3o

（10）ZZQ-600：屮间冷却器。数值表示屮冷的桶体直径，单位：mrm

（11）JRY-500

（12）LNA-80：立式壳管式冷凝器,

（13）ZDX-4.0 :立式低压循环贮液桶，数值表示循环桶的容积，单位：m3。

（14）WNA-56

（15）YF-80TL：填料式氨用油分离器，数值表示油分进出气管接口的流通通径，单位：mm； TL表示填料式油分。

（16）ZCL-15

（17）ZCL-32YB

（18） ZNX-240

（19）WZA-160：卧式壳管式氨用蒸发器。数值表示蒸发面积，单位：m2。

（20）WZ-200 （21） LZA-90 :立式氨用蒸发器。数值表示蒸发面积，单位：m2。

（22） ZKF-1