工程中,为什么不采用压缩空气制冷循环
提高工业过程中的压缩空气利用效率
提高工业过程中的压缩空气利用效率1. 介绍压缩空气在工业生产中的重要性压缩空气是工业生产中不可或缺的能源之一，广泛应用于气动工具、生产线设备、喷漆、气动传输系统等多个领域。
而由于压缩空气的能量密度高、易存储、方便传输等特点，因此其在工业过程中的使用越来越普遍。
2. 压缩空气利用效率低的原因分析尽管压缩空气在工业生产中应用广泛，但目前许多企业在利用压缩空气时存在较大的浪费现象。
主要原因包括设备老化、设计不合理、操作不当、维护不及时等因素导致的能源浪费和效率低下。
3. 设备更新换代与提高效率首先，企业应考虑对老化设备进行更新换代，选择具有高效、节能、可靠性好的新型压缩空气设备。
新的设备具有更高的能效比和更低的维护成本，能够有效提高压缩空气利用效率。
4. 设备设计与运行优化另外，在选择新设备的同时，企业还应对设备的设计和运行进行优化。
通过对整个压缩空气系统进行综合分析，找出存在的问题和改进的空间，在设计和运行方面进行调整和改进，优化整个系统的能效。
5. 定期维护与管理除了设备更新和优化外，定期维护和管理也是提高压缩空气利用效率的关键。
只有确保设备处于最佳状态，才能确保压缩空气系统的正常运行，并减少能源浪费。
6. 合理使用压缩空气在日常生产中，企业还应注意合理使用压缩空气，避免不必要的浪费。
可以通过控制压缩空气的流量、压力和使用时间等方式，精确匹配生产需求，减少不必要的能源消耗。
7. 定期监测与评估最后，企业应建立完善的压缩空气利用效率监测与评估机制，定期对压缩空气系统进行检查和评估，及时发现和解决问题，持续改进压缩空气利用效率。
8. 结语在当今节能环保的大环境下，提高工业过程中的压缩空气利用效率已经成为企业不可忽视的任务。
通过设备更新换代、设备设计与运行优化、定期维护与管理、合理使用压缩空气以及定期监测与评估等一系列措施，企业可以实现对压缩空气的有效管理，降低能源消耗，提高生产效率，实现可持续发展。
工程热力学研究生考试基本分析题
第一章1，状态参数① 压力p ，温度T 和体积V —— 基本状态参数（强度量） ② 热力学能（内能）U ，焓H 和熵S —— 广延量状态参数 2，准平衡过程是无限接近平衡的过程1， 简述热力学状态参数的概念，并列举出热力学中常用的状态参数和过程参数。
2， 什么是湿空气的绝对湿度和相对湿度？3， 水蒸气性质的“一点二线三个区域五个状态”指的是什么？它是否具有普遍意义？4， 压缩空气制冷循环中为什么不用节流阀代替膨胀机？ 5， 蒸汽动力循环再热的目的是什么？画T-S 图加以说明6， 什么是卡诺循环（在T-S 图上画出并用文字说明）？如何求其热效率？7， 焓的定义是为H=8， 对于入口形状为亚声速的气流，应选用__________形状的扩压管9， 热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么？分别写出其中其数学表达式各两个。
10， 准静态过程和可逆过程的联系和区别。
11， 下列计算式的适用条件是什么？p h c T ∆=∆ q dh vdp δ=-q u w =∆+ q u w δδδ=+q u pdv δδ=+ ()q du d pv δ=+()q dh d pv δ=- 12， 什么是滞止温度？13， 什么是熵增原理，它有何意义？14， 什么是压气机容积效率？15， 平衡状态和均匀状态有何异同？16， 状态参数和过程量有何不同？常用的状态参数中哪些是可以直接测量的，哪些又是不可以直接测量的?17， 燃气在轮机动力循环中，一般采取什么措施提高热效率？（至少描述其中三个措施）18， 汽油机的热效率为什么一般比柴油机低?19， 试写出技术功的表达式，说明技术功与膨胀功、流动功及轴功的关系20， 什么叫定熵滞止参数？在定熵流动过程中，管道各截面上的滞止参数是否都相同？21， 实际工质绝热节流前后状态参数如何变化？22， 理想气体经绝热节流后，其温度、压力、热力学能、焓、熵如何变化？23， 画出朗肯循环的T-S 图，并通过图说明蒸汽初、终参数对循环热效率的影响？24， 在给定的定熵流动过程中，流动截面中每个截面的滞止参数是否都相等？为什么？25， 什么是活塞式压气机的定温效率？26， 蒸汽动力循环采用再热的目的是什么？画T-S 图加以说明 27， 冬季若室内温度保持在20℃，室外温度为 -10℃，用热泵供暖其性能系数理论上最大可达多少？28， 什么是热力系统？29， 膨胀功和技术功的不同之处是什么？30， 焓的定义？焓代表的物理意义?31， 比较任意多热源间可逆循环与卡诺循环的特点及经济性（以两者的最高和最低温度为准）？32， 叙述孤立系统的熵增原理？33， 写出水工质气化潜热的定义。
工程热力学复习题答案整理-判断题和简答题
校内本科班工程热力学复习题答案整理（判断题和简答题部分）一、判断正误，并解释原因（5 题，4 分每题）1、热力系统处于平衡状态时，和外界无任何作用发生，此时系统的状态是稳定均匀的。
答：错误。
因为均匀是相对于平衡状态下单相物系而言的。
详见P162、理想气体的分子是没有大小和质量的，且其相互间的碰撞是弹性的。
答：错误。
理想气体是些弹性的、不具体积的质点，存在质量。
3、从微观上讲，只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略，则这种气体就可以视为理想气体。
高空大气层内气体十分稀薄，满足上述要求，故可以视为理想气体，可用经典热力学知识处理有关问题。
答：正确。
详见P61-P62pv=常数”来描述其过程特点。
4、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“n答：错误。
只有当npv中的n为常数时才可以用来描述。
正确。
当考察的过程时微元过程时。
5、如果从同一初始状态到同一终态有可逆和不可逆两个过程，则可逆过程的熵变小于不可逆过程的熵变。
答：错误。
因为熵是状态函数，对于同一初始状态和同一终态的两个过程，其熵变相同。
6、根据热力学第二定律，自然界不可能有熵产为负的过程发生，所有自发过程都会导致能量品质的降低。
答：正确。
所有自发过程都是不可逆过程，而不可逆过程会导致作功能力损失，使能量的品质降低。
7、水在定压汽化过程中温度保持不变，则此过程中的吸热量等于其对外所做的膨胀功。
答：错误。
此过程吸收的热量等于蒸汽分子内位能增加和对外所做的膨胀功。
详见P80 8、水蒸汽图表中参数的零点选定为三相状态下的液态水的参数。
答：正确。
详见P829、水处于三相状态时的压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。
答：错误。
处在三相状态下的水由于存在着汽化潜热，则升高相同的温度所需热量更多，即比热容要大于临界状态下的相应值。
正确。
对于处在液相的水，其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。
10、对于任一现成喷管，无论其形式如何，只要气体在喷管内部等熵流动，其流量 都将随着背压的降低而增大，直至无穷大。
工程热力学思考题答案
工程热力学思考题及答案第一章基本概念1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？答：不一定。
稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定。
2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么？答：这种说法是不对的。
工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。
但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量的交换就是绝热系。
3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系？答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。
稳定状态只要其工质的状态不随时间变化，就称之为稳定状态，不考虑是否在外界的影响下，这是它们的本质区别。
平衡状态并非稳定状态之必要条件。
物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。
平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。
4.假如容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式p = p b+p e(p >p b)，p v=p b−p (p b<p)中，当地大气压是否必定是环境大气压？答：压力表的读数可能会改变，根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。
当地大气压不一定是环境大气压。
环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。
5.温度计测温的基本原理是什么？答：温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。
6.经验温标的缺点是什么？为什么？答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。
由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度的测定值可能有微小的差异。
7.促使系统状态变化的原因是什么？答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化。
8.(1)将容器分成两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。
建筑制冷方案的选择
建筑制冷方案的选择建筑制冷是指通过不同的方法和设备，将建筑物内部的温度降低到舒适的水平。
选择适合的建筑制冷方案对于提供宜居环境、节约能源和保护环境至关重要。
在选择建筑制冷方案时，需要考虑多个因素，包括建筑物的设计、气候条件、能源利用效率和成本等。
以下是几种常见的建筑制冷方案及其特点。
1. 空调系统：空调系统是最常见的建筑制冷方案之一。
它通过利用制冷剂的循环和压缩，将热量从室内传递到室外空气中，从而降低室内温度。
空调系统有中央空调和分体空调两种类型。
中央空调适用于大型建筑物，可以同时为多个区域提供制冷效果，而分体空调适用于小型建筑或单个房间。
空调系统具有成熟的技术和广泛的应用，但其能源消耗较高，需要定期维护和清洁。
2. 蓄冰系统：蓄冰系统利用夜间电力低谷时段，将室内的冷量储存到冰块中，然后在白天高峰时段释放，以减少对电力网的负荷。
蓄冰系统维持室内温度稳定，节约能源。
但它的安装和维护成本较高，需要有足够的储冰空间，并且在能源供应不稳定的地区可能不适用。
3. 天然通风：天然通风是一种利用室内外自然气流差异实现空气流动和降温的方式。
通过设计适当的建筑结构和开窗位置，可以促进室内空气的流通和排放热气。
天然通风不需要额外的能源消耗，但其效果受到气候条件和建筑物布局的限制，可能在炎热潮湿的气候下效果不佳。
4. 地源热泵系统：地源热泵系统利用地下的恒定温度来实现制冷效果。
通过地下水或土壤中的热能，地源热泵系统可以提供稳定的室内温度。
它的能源效率高，并且对环境友好，但需要适当的地下空间和设备安装，成本较高。
在选择建筑制冷方案时，需要综合考虑以上几种方案的特点和适用条件。
可以根据建筑物的规模、用途、预算和气候条件等因素来确定最合适的方案。
同时，应考虑节能减排和环境保护的要求，选择能源效率高、对环境影响小的方案。
在实施阶段，还需要进行定期维护和监测，以确保制冷系统的正常运行和节能效果的实现。
冷风替代压缩空气在高炉渣处理系统中的应用
冷风替代压缩空气在高炉渣处理系统中的应用摘要：山钢集团银山型钢炼铁厂1#1880m3高炉图拉法系统中，气力提升机提渣使用大量压缩空气，电耗高的同时给我厂8公斤压缩空气管网平稳运行造成较大影响，为此我们进行了工艺改造，使用高炉冷风替代压缩空气。
通过使用过程中的进一步优化调整，取得较好的应用效果。
关键词：高炉图拉法气力提升机冷风压缩空气1 引言在高炉渣处理生产工艺中，水冲渣工艺占据95%以上的产能，其中图拉法工艺因其设备简单、设备占地面积小，在许多钢厂中得到应用。
山钢集团银山型钢炼铁厂2座1880高炉使用图拉法工艺生产高炉水渣，脱水器转鼓筛网无法分离的水渣，在沉淀池内沉淀后用气力提升机抽出，设备运行中筛网的反吹、气力提升机的工作都要使用压缩空气，对压缩空气使用需求大，给压缩空气管网平稳运行造成较大压力。
1880高炉鼓风用冷风气源压力在4公斤左右，为了精确调节高炉鼓风量，经常放散一部分冷风。
根据图拉法系统运行经验，高炉冷风的压力可以满足使用需求。
2 存在问题我厂8公斤压缩空气管网运行，气源来自空压站5台320千瓦螺杆式空压机。
夏季随着气温升高、空气湿度增大，空压机实际产气能力由冬季的50标立每分钟下降到43标立左右。
而我厂2座1880高炉图拉法系统，使用的气力提升机是高炉投产后的改造项目，每台用气量大约在25标立每分钟，2座高炉5套气力提升机，平均用气量在110标立每分钟，而空压站设计时未能提前考虑到这部分用气需求。
为同时满足高炉11套除尘系统反吹用气需求，冬季开4台空压机可以基本满足用气需求，但进入夏季后随着空压机产气能力降低，5台机组均需要全部开机运行，空压站冷却水系统工作负荷大，水温持续偏高，即便如此经常因为图拉法用气量的突然增大，导致8公斤压缩空气管网压力降低，经常造成除尘系统布袋糊堵，造成除尘器风机工作符合增大，现场除尘效果变差。
因此从节约动力能源以及提高压缩空气管网运行稳定性的目的出发，2016年初我们提出了使用高炉冷风替代压缩空气的改造方案，经研讨确认方案可行，决定尽快实施改造。
工程热力学习题及答案
题目类型一、填空题二、简答题三、分析推理题四、证明题五、说明题六、计算题一、填空题（共30分，每空1分）1、可逆过程是准静态过程的充分条件。
2、系统与外界既无能量交换又无质量交换的系统叫做孤立系统。
3、如大气压力为0.1MPa，则容器内真空度的最大值为0.1 MPa。
4、处于平衡状态的系统，其内部不存在势差。
5、膨胀功、技术功以及系统进出口的流动功四者的关系式为w t+p2v2=w+p1v16、制冷系数的取值范围是（0，+∞）。
7、范德瓦尔方程提出的基本观点为：实际气体分子本身占有体积，实际气体分子间存在吸引力。
8、压缩因子的定义是实际气体的比热与按理想气体求得的比热的比值。
9、定容过程加给系统的热量用于提高系统的内能；定压过程加给系统的热量用于提高系统的焓。
10、理想气体的真实比热不仅与气体的种类有关，还与气体的温度有关。
11、气体总压力与分压力之间遵循道尔顿定律；总容积与分容积之间遵循阿密盖特定律。
12、闭口系统的特点是控制质量；开口系统的特点是控制体积。
13、理想气体绝热节流前后，熵增大，温度不变。
14、活塞式压缩机的余隙对排气量有影响；对单位压缩轴功无影响。
15、在卡诺循环中，对热效率影响较大的是低温热源的温度。
16、凝华现象只有在物质的三相点压力以下才可能发生。
17、热力学第二定律的数学表达式为ds iso≥0 。
18、喷水蒸气加湿的过程为等温加湿过程，喷水加湿的过程为等焓加湿过程。
19、如1 kg湿空气中含有0.5kg水蒸气，则这种湿空气的含湿量为1000g/kg（a）。
20、获得超音速气流的两个条件是βb≤βc和采用渐缩渐扩喷管。
21、相对于蒸气压缩制冷而言，空气压缩制冷的缺点是制冷系数小；和单位工致的制冷量小。
22.在等熵流动中，由亚音速气流加速为超音速气流的过程中，以下参数是如何变化（增大、减小）：温度减小、比容增大、音速减小。
二、简答题：（共20分，每小题5分）１、简述背压式热电循环的原理，说明其意义。
工程热力学复习题答案整理-判断题和简答题
工程热力学复习题答案整理-判断题和简答题校内本科班工程热力学复习题答案整理（判断题和简答题部分）一、判断正误，并解释原因（5 题，4 分每题）1、热力系统处于平衡状态时，和外界无任何作用发生，此时系统的状态是稳定均匀的。
答：错误。
因为均匀是相对于平衡状态下单相物系而言的。
详见P162、理想气体的分子是没有大小和质量的，且其相互间的碰撞是弹性的。
答：错误。
理想气体是些弹性的、不具体积的质点，存在质量。
3、从微观上讲，只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略，则这种气体就可以视为理想气体。
高空大气层内气体十分稀薄，满足上述要求，故可以视为理想气体，可用经典热力学知识处理有关问题。
答：正确。
详见P61-P624、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“n pv=常数”来描述其过程特点。
答：错误。
只有当n pv中的n为常数时才可以用来描述。
正确。
当考察的过程时微元过程时。
容要大于临界状态下的相应值。
正确。
对于处在液相的水，其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。
10、对于任一现成喷管，无论其形式如何，只要气体在喷管内部等熵流动，其流量都将随着背压的降低而增大，直至无穷大。
答：错误。
当背压下降至临界压力P时，流量达cr最大。
若背压再下降，则流量保持不变。
11、如果气体能够在活塞式压气机的气缸内实现定温压缩，则没必要采用分级压缩了。
答：错误。
分级压缩主要是为了减小余隙容积对产气量的影响；可以通过中间冷却的方式实现降温。
所以仍需要分级压缩。
详见P27412、气体压缩时采用分级压缩后对压缩气体的生产量没有影响。
答：错误。
因为分级压缩可以提高容积效率，即可以提高压缩气体的生产量。
13、压缩蒸汽制冷循环中，由于制冷剂流过节流阀后其焓和熵都会增大，所以会使制冷系数和制冷能力下降，因此最好用膨胀机代替之。
答：错误。
制冷剂流过节流阀后其焓保持不变。
不应用膨胀机压缩，目的是简化装置和提高装置运行的可靠性。
详见P35414、根据对应态原理，两个对比态参数对应相等的物质就是热力学相似物质。
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空气作为制冷剂,在压缩机中压力过大
空气的的常温沸点在-190度，要使空气在常温下冷凝需要很高的压力，高压力对压缩机，及压力容器的要求会提高很多，高低压压差很大，膨胀阀也比较难选型，而且我个人认为压缩空气的电损耗很大
空气制冷的特点及应用
1.制冷工质是空气，容易取得，且安全无害。
2.因为空气本身既是制冷剂又是载冷剂，所以可以采用直接吸热循环，省去负载热交换器和载冷体循环动力，可直接为被冷却物体工地温环境。
3.空气压缩制冷实际流程灵活多变，对于不同使用要求的适应行强。
4.很容易实现高温、低温实验共用一室的方案。
5.利用空气压缩制冷易于获得较低温度剂直接吸热的特点，可以采用蓄冷循环，实现利用小容量制冷设备短时供应大冷量的目的.
6.空气压缩式制冷的最大缺点是制冷系数小，在较高的使用温度下空气压缩式制冷的单位轴功率产冷量小于蒸气压缩式制冷量，且使用温度越高，相差也越大。
另外，噪音大是空气制冷的又一缺点，但通过噪音控制措施，可以的到改善。
空气压缩式制冷主要在以下几个方面得到应用：空气调节系统，如飞机空调系统大都采用这种制冷方式；低温环境实验；生产工艺过程的快速冷却；气体液化与低温分离装置等。
混合空气做制冷剂在技术上不是问题，问题在于它的绝热指数很高，要使它在常温常压下相变极不经济。
飞机空调却能够应用是因为高空环境条件不同，使上述的不经济变为经济，不可能变为可能，仅此而已
逆布雷顿（Brayton）循环
逆布雷顿循环最初亦用于热力发动机。
逆向布雷顿循环可用来制冷（简称逆布雷顿循环）。
它的制冷原理是利用等熵膨胀制冷效应。
单级循环适用于77-150K的温度范围。
两级循环适用于20K，最低温度可达１２Ｋ。
布雷顿循环由压缩机、膨胀机及换热器组成。
从理论上分析，循环有最佳压比，相应的功率及机器重量为最小。
最佳压比通常在2.5-3左右。
美国Creare公司在军方资助下已制成5W/77K的长寿命逆布雷顿循环制冷机，该制冷机采用了气体轴承微型透平，已用于空间技术制冷。
个人观点，仅供参考
1.压缩空气单位制冷量小
2.制冷系数小
3.变温过程不可逆损失大
长期以来,空气制冷在空调领域的应用只局限于飞机空调,因为飞机座舱空气制冷空调装置能充分利用飞机原有设备和条件: 利用飞机涡轮喷气发动机作为制冷系统的动力源和压缩机,以机外冲压空气作为冷却介质,只增加透平膨胀机及其附属设备,提高设备利用率,实现系统小型化。
然而,要使空气制冷技术在空调领域得到推广,必须把其性能放在第一位考虑,这是当今世界能源紧缺的现实要求,也是产品具有竞争力的标志。
近年来,欧美国家对空气制冷应用于住宅和列车空调的研究取得了很大的进展,美国早在1993年就设计出用于住宅和商业建筑空调(采暖、空调)的闭式空气循环制冷装置样机, 由Normalair -Garrett Limited 设计及制造的列车用闭式空气制冷空调系统于1998 年在往返于德国和荷兰的ICE- 3 高速列车上投入使
用。
国内在这方面的研究尚处在实验阶段,
值得注意的是,无论是低温领域还是空调领域,我国在空气制冷技术的实用化方面基本空白,除飞机空调外,目前只限于低温环境试验装置、橡胶的低温粉碎和矿场开采工作面的现场冷却。
我认为选冷酶的条件是
能在相对较低的压力下达到蒸发温度在相对较高的压力下冷凝
这样对压力容器的要求会低点更加的安全
而且压差小对机组的损耗也小能更好的提高压缩机的寿命
空气的单位制冷量低,而且性质不好,压力大等影响设备的性能.
不是不可以，只是效率太低，能耗较大，制冷系统要求较高，不适合普遍使用。