制冷技师计算题

420 −231 =840849KJ/kg=233.6 0.094
kw
六、G =
Q0 840849 = =4449kg/h q0 420 −231 AL G· Al 4449×(461 −420) =50.7 3600
Nt=3600 =3600 = Ne=ŋe = 七、COP=
Nt
kw
50.7 =59.6 0.85
第一题、 一台 S8-12.5 制冷压缩机，气缸直径 D=125mm，活塞行程 S=100mm，转速η =960rpm/min ， 汽缸数 Z=8 个，制冷剂为 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 5℃，吸入过热度 30℃。 试：一、在 lgP-i 图上作出制冷循环图； 二、查出有关点压力、温度、焓值； 三、计算压缩机理论输气量 Vh； 四、计算压缩机实际输气量 Vs；（设输气系数λ=0.74） 五、计算压缩机制冷量 Q 0； 六、计算压缩机轴功率 Ne；【设机械效率（总效率）ŋe=0.85】 七、计算标准工况下 COP； 八、求本压缩机排气温度。 解：一、lgP-i 图(图上数据不准确)
kw
7、qk＝h3－h2＝440 KJ/kg－243 KJ/kg＝197 KJ/kg 8、Qk＝G·qk＝423.5 kg×197 KJ/kg＝83430KJ/h＝23.18kw 9、ε =W 0＝ 27KJ /kg ＝6.3 10、ε c=
T0 TK －T0 ε q0 170KJ /kg 5＋273
＝
40 ＋273 －(5＋273)
≈7.94；
11、η ＝ ＝7.94≈0.79;
εc
6.3
答：略…
第六题 一台空气冷却式冷凝器制冷剂冷凝时向空气排放的热量为 70kw，冷凝器空气侧的面积为 210m³，以该 面积为基准的热传递系数 K 为 0.037kw/m² K，空气的流量为 6.6m³/s（空气的密度为 1.15kg/m³.比热容 为 1.0KJ/kg·K）。若冷凝温度限定为 55℃，计算允许的空气最高进风温度是多少度？ 解: 一、 ∵ QK＝C· W· Δ tm＝C· W· (t 空出﹣t 空进) ∴ t 空出﹣t 空进=C· ＝ W
二、 参数 数值 单位 三、 Vh = tk=t4 30 ℃
������������ ² 4
to=t1=t6 -15 ℃
t1’ 15 ℃
t2 87 ℃
t5 25 ℃
h1 400 KJ/kg
h 1’ 420 KJ/kg
h2 461 KJ/kg
h4 237 KJ/kg
h5=h6 231 KJ/kg
V1’ 0.094 m³/kg
Qk 70kw ε c10KJ /kg · K×(6.6m 3 /s×1.15kg /m ³
≈9.22℃
① ②
t 空出=9.22℃＋t 空进 二、 ∵ QK＝K· F· Δ tm ∴ Δ tm ＝K· ＝ F
Qk 70kw 0,037kw ×· 210m ³
＝9℃
③
三、Δ tm ＝
Δ t 大－Δ t 小 2.3lg
Vs 135.7
解：一、lgP-i 图(图上数据不准确)
参数 数值 单位 二、热力计算
Po 0.58 MPa
Pk 1.53 MPa
h1 413 KJ/kg
h2 4ห้องสมุดไป่ตู้0 KJ/kg
h3h4 243 KJ/kg
V1’ 0.0425 m³/kg
1、q0＝h1－h4＝413－243＝170 KJ/kg 2、qv＝V 1’＝0.0425＝4000 KJ/m³ 3、W0＝h2－h1=440-413=27 KJ/kg 4、G＝ q0 ＝
）＝
9.22 9×2.3
＝0.4454
求真数后，最终得：
t 空进≈40.6℃ 答：略 第七题 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℃，节流阀前无 过冷，吸入蒸汽为干饱和蒸汽。 试：1、给出该循环 lgP-i 图，查出各状态点有关参数， 2、计算压缩机吸入气体体积流量是多少？ 3、压缩机理论功率是多少？、 解：1、循环 lgP-i 图
二、 1、Vh =
������������ ² 4
·S ·Z · η· 60=
3.14×0.087² × 4
0.07 × 4 × 29 × 360=173.7m³/h
2、G =
Q0 Q0 70×3600 KJ /h ＝ = =1491kg/h q0 h1－h6 400 −231KJ /kg
Vs＝G·V1´ ＝1491×0.091≈135.7m³/h 3、λ ＝Vh ＝173.7≈0.78 答：该压缩机输气系数是 0.78. 第五题、 某单位压缩制冷系统制冷剂为 R22，总制冷量 Q0=20kw ，系统运行工况为蒸发温度 t0=5℃，吸气 温度 t1=15℃。冷凝温度 tK=40℃，过冷度为 5℃（过冷后液体状态点为 3 点）。 试：一、画出该循环示意图。在 lgP-i 图上查找出下列状态参数：P0、Pk、h1、V1、h2、h3、h4。 二、试进行该制冷系统理论循环的热力计算。 1、单位质量制冷量 q0； 2、单位容积制冷量 qv； 3、单位压缩功 W0(Al)； 4、总制冷剂质量流量 G； 5、总制冷剂体积流量 VD(Vs)； 6、压缩机理论功率 N0(Nt)； 7、单位散热量 qk； 8、总散热量 Qk； 9、制冷系数ε； 10、同样条件下逆卡诺循环制冷效率εc； 11、系统的热力完善度η 。
2、 ∵ Q 放＝Q 吸 ∴ G3·（h1－h3）＝G2·(h2－h1´ ) 又 G3＝G1－G2 即：（G1－G2）·（h1－h3）＝ G2·(h2－h1´ ) （0.6－G2）×（237－205.9）= G2×(405－237) 0.6×31.1－31.1 G2＝168G2 18.7＝199.1 G2 G2≈0.094 kg/s 答：液态制冷剂在盘管内过冷而又蒸发的 R22 的流量是 0.094 kg/s
h1’−h5 h2−h1
= 461 −420 =4.6
420 −231
八、从压焓图中查得 t2=87℃ 答：一－八答案略…
第二题、 已知某热泵装置运行时，从室外低温空气中吸热量为 3.5kw，运行工况为：冷凝温度 tK=35℃，过冷度 5℃，蒸发温度 t0=-5℃，吸气温度 t1=10℃，制冷剂为 R22；求：该热泵装置向室内的供热量。 解：lgP-i 图(图上数据不准确)
参数 数值 单位 2、⑴、质量流量 G G＝ ＝
h1 402 KJ/kg
h2 439 KJ/kg
h3h4 252 KJ/kg
V1’ 0.06 m³/kg
Q0 Q0 80kw ×3600 KJ /h ＝ ＝1920kg/h q0 h1−h4 402 −252 KJ /kg Q0 G· q0 ⑵、Vs＝qv ＝ qv ＝G·V1=1920kg/h×0.06m³/kg=115.2m³/h AL G· Al G· (h2−h1) 1920×(439 −402) 3、Ne＝3600 ＝3600 ＝ 3600 ＝ ＝19.7kw 3600
Δt 大 Δt 小
=
（55 −t 空进）－（55 −t 空出） 2.3lg
（55 −t 空进） （55 −t 空出）
＝
t 空出−t 空进 2.3lg
55 −t 空进 55 −t 空出
④
将①②③带入④得 9 ＝
2.3lg 9.22
55 −t 空进 55 −（9.22 ＋t 空进 ）
即： lg（
55 −t 空进 46.78 −t 空进
方法一、1、G= 方法二、∵ G=
Q0 q0
=
Q0 i1−i4
=
3.5kw 3.5×3600KJ /h = =71.2kg/h 414 −237KJ /kg 117KJ /kg
2、Qk=G·qK=G·(i2-i4)=71.2kg/h×(445-237)KJ/kg=14810KJ/h=4.1kw
Q0 Qk 、G= qk q0 Q0 Qk ∴ q0 = qk i2−i4 445 −237 KJ /kg 即：Qk=Q0·i1−i4=3.5× 414 −237 KJ /kg =4.1kw
答：略… 第八题 5000kg 苹果入库温度为 20℃，要求在 24 小时内将至 8℃，以便进行储存，已知苹果的质量比热容 C ＝3.76KJ/kg℃，求：冷却过程需要多少冷量？ 解：Q0＝3600 ×24＝ 24h 答：冷却过程需要约 2.61kw 冷量。
C· M· △t 3.76KJ /kg ×5000kg × （20 －8）℃
Q0 Q0 20kw ×3600KJ /h ＝423.5 170KJ /kg 20kw ×3600 KJ /h q0 170
kg
5、VD＝qv ＝
4000 KJ /m ³ AL G· W 0 423.5kg /h×27KJ /kg 6、N0＝ ＝ ＝ ＝3.18 3600 3600 3600
＝18m³/h
＝9400KJ/h≈2.61kw
kw
标准答案 ： Ne=Nt· ŋe=50.7×0.85=44 kw 标准答案：COP= ������������−������������ = ������������������−������������������=4.46
������������−������������ ������������������−������������������
·S ·Z · η· 60=
3.14×0.125² × 4
0.1 × 8 × 960 × 60=565.2m³/h (0.157m³/s)
四、Vs = Vh ·λ =565.2×0.74≈418.2 m³/h (0.116m³/s)
五、Q0 = Vs ·qv = Vs ·
q0 = V1´
418.2 ×
答：该热泵装置向室内的供热量为 4.1kw 第三题、 一台 R22 双级制冷压缩机的中间冷却器（见右图）,冷凝压力下的 R22 液态制冷剂的温度为 30℃，流 量为 G1=0.6kg/s，经盘管过冷后的温度为 5℃，饱和蒸汽在-1℃下离开中间冷却器去高压级压缩机。计算 液态制冷剂在盘管内过冷而又蒸发的 R22 的流量是多少？ 解：1、lgP-i 图(图上数据不准确)
第四题、 一台 R22 四缸全封闭压缩机，转速η =29rpm/min，冷凝温度 30℃，蒸发温度-15℃，吸入蒸汽温度 10℃，节流阀前制冷剂过冷度为 5℃，制冷量为 70kw，气缸直径为 87mm，活塞行程为 70mm。 计算该压缩机输气系数是多少?并绘出 lgP-i 图。 解：一、lgP-i 图(图上数据不准确)