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文檔簡介
1、空氣調節用制冷技術習題緒論1. 什么是制冷2. 人工制冷的方法都有哪些空氣調節領域最常用的兩種制冷方法是什 么3什么液體汽化制冷 第一章蒸氣壓縮制冷的熱力學原理1. 蒸氣壓縮制冷循環系統主要由哪些部件組成,各有何作用2. 在圖示有液體過冷,又有回汽過熱的制冷循環中,寫出各熱力設備 名稱、其中發生的熱力過程及制冷劑在各熱力設備前后所處的狀態(溫度、 壓力、物態)323. 制冷劑在蒸氣壓縮制冷循環中,熱力狀態是如何變化的4試畫出單級蒸氣壓縮式制冷理論循環的lgp-h圖,并說明圖中各過程線的含義。5. 已知R22的壓力為,溫度為10C。求該狀態下R22的比焓、比熵和比體積。6.已知工質R134a參數
2、值如下表所示,請查找lg p-h圖填入未知項。p/MPat/ °Ch/kJ/kgv/m3/kgs/kJ/(kgx K)x-25707什么單位容積制冷能力、跨臨界循環8. 有一個單級蒸氣壓縮式制冷系統,高溫熱源溫度為30C,低溫熱源溫度為-15 C,分別采用R22和R717為制冷劑,試求其工作時理論循環的性 能指標。9. 單級蒸氣壓縮式制冷實際循環與理論循環有何區別試說明針對這些 區別應如何改善理論循環。10. 什么是回熱循環它對制冷循環有何影響11. 某空調用制冷系統,制冷劑為氨,所需制冷量為48kW空調用冷水溫度tc=10 C,冷卻水溫度tw=32C,試進行制冷劑的熱力計算。計算
3、中取蒸發器端部傳熱溫差S t0=5 C,冷凝器端部傳熱溫差S tk=8 C,節流前制冷劑液體過冷度S tsc=5 C,吸氣管路有害過熱度S tsh=5 C,壓縮機 容積效率n v =,指示效率n i=。12. 在同一 T-S圖上繪出理想循環(逆卡諾循環)與理論循環的循環 過程,比較兩種循環,指出理論循環有哪些損失(在圖中用陰影面積表示)。 針對這些損失,說明如何改善蒸汽壓縮制冷的理論循環。13. 活塞式壓縮機,制冷量為1120kw,各狀態點參數如下: h仁 1780kJ/kg,v 仁kg, h2=1950kJ/kg , h4=650kJ/kg,計算 q0、qk、qv、 wc、Mr、©
4、 k、Pth、& th。14. 液體過冷對循環各性能參數有何影響15. 如何確定雙級壓縮制冷循環的最佳中間壓力16. 什么叫中間完全冷卻、中間不完全冷卻17. 什么是復疊式制冷循環為什么要采用復疊式制冷循環18. 制冷劑在通過節流元件時壓力降低,溫度也大幅下降,可以認為節流過 程近似為絕熱過程,那么制冷劑降溫時的熱量傳給了誰19. 壓縮機吸氣管道中的熱交換和壓力損失對制冷循環有何影響20. 請說明制冷劑的單位質量制冷能力 q°和單位容積制冷能力qv的關系;在 相同的工作條件下,不同制冷劑的 qo與qv是否相同,為什么21. 熱泵循環的供熱系數卩與制冷循環的制冷系數&有
5、何區別,二者之間有 無關系22. 某R22制冷循環,其蒸發溫度為0C,冷凝溫度為35C,膨脹閥前的液 體溫度為30C ,壓縮機吸入干飽和蒸汽,試計算該理論循環的制冷系數£ th及制 冷效率n r。23. 將一級節流、中間不完全冷卻的雙級壓縮制冷循環表示在lgp-h和T-s圖上,并推導該循環的理論制冷系數 6 th的計算公式。24. 在圖1-27所示的R22級節流、中間不完全冷卻雙級壓縮式制冷循環中, 其冷凝溫度為35r ,蒸發溫度為-38 C ,膨脹閥2前的液體溫度為30r,膨脹閥 1前的液體溫度為0r ,低壓級壓縮機的吸氣過熱度為5E。231-2760(1)請畫出如圖所示制冷系統的
6、壓焓圖。(2)請問中間壓力取多少較為適宜(3)欲獲得10Rt (冷噸,1Rt)的制冷量,請問:高、低壓級壓縮機的 實際輸氣量各為多少ml/s40 r、低溫熱源溫度為(4)該制冷循環的理論耗功率為多少 kW25. 一臺單級蒸氣壓縮制冷機工作在高溫熱源為-20 C之間。試求分別用R134a, R22, R717工作時理論循環的性能指標 。26,蒸氣壓縮制冷循環系統主要由哪些部件組成,各有何作用27. 制冷劑在蒸氣壓縮制冷循環中,熱力狀態是如何變化的28. 什么是回熱循環它對制冷循環有何影響29. 某空調用制冷系統,制冷劑為氨,所需制冷量為48kW空調用冷水溫度tc=10C,冷卻水溫度tw=32C,
7、試進行制冷劑的熱力計算。計算中取蒸發器端部 傳熱溫差S to=5 C,冷凝器端部傳熱溫差S tk=8 C,節流前制冷劑液體過冷度 S tsc=5 C,吸氣管路有害過熱度S tsh=5 C,壓縮機容積效率n v=,指示效率ni =。30. 在同一 T-S圖上繪出理想循環(逆卡諾循環)與理論循環的循環過程,比 較兩種循環,指出理論循環有哪些損失(在圖中用陰影面積表示) 。針對這些損 失,說明如何改善蒸汽壓縮制冷的理論循環。31. 活塞式壓縮機,制冷量為1120kw,各狀態點參數如下:hi=1780kJ/kg ,v i=kg, h 2=1950kJ/kg , h4=650kJ/kg,計算 qo、qk
8、、qv、wc、M、© k、Rh、& th。第二章制冷劑與載冷劑1. 什么是制冷劑2. 選擇制冷劑時有哪些要求3. 氨作為制冷劑的主要優缺點有哪些4. 什么是氟利昂如何命名5. 什么叫載冷劑對載冷劑的要求有哪些6. 水作為載冷劑有什么優點7. 為什么要嚴格控制氟利昂制冷劑中的含水量8. 潤滑油的作用有哪些9. 人們常講的無氟指的是什么意思10. 什么是制冷劑對制冷劑有什么要求選擇制冷劑時應考慮哪些因素11. “環保制冷劑就是無氟制冷劑”的說法正確嗎請簡述其原因;如何評價 制冷劑的環境友好性能12. 什么是載冷劑對載冷劑有何要求選擇載冷劑時應考慮哪些因素和注意事 項13. 水作為
9、載冷劑有什么優點14. 潤滑油的作用有哪些15. 將R22和R134a制冷劑分別放置在兩個完全相同的鋼瓶中,如何利用最 簡單的方法進行識別16. 試分析冷凍油對制冷劑系統性能有何影響如果制冷系統的蒸發器內含有 濃度較高的冷凍油,對系統的制冷量有何影響,為什么第三章壓縮機1. 制冷壓縮機是如何分類的2. 試比較半封閉活塞壓縮機與全封閉活塞壓縮機的特點。3. 簡述活塞式制冷壓縮機的理論工作循環。4. 何謂活塞式制冷壓縮機的氣缸工作容積、理論輸氣量5. 一臺8缸活塞式制冷壓縮機氣缸直徑為 125mm活塞行程為100mm 轉速為 960r/min ,求其理論輸氣量。6. 何謂輸氣系數活塞式制冷壓縮機的
10、輸氣系數由哪幾個系數組成各系 數有何含義7. 活塞式制冷壓縮機常用的能量調節方式有哪幾種8. 對活塞式制冷壓縮機進行潤滑的作用是什么9. 活塞壓縮機如圖:簡述其工作過程及原理。說明影響活塞式制冷壓 縮機容積效率n v的因素及產生的原因。10.11.12.13.14.試分析蒸發溫度升高、冷凝溫度降低時,對制冷循環的影響。 滾動活塞式制冷壓縮機有何特點渦旋式制冷壓縮螺桿式制冷壓縮什么是離機有何特點機的優缺點主要有哪些心式制冷機組的喘振它有什么危害如何防止喘振發生15. 影響離心式壓縮機制冷量的因素有哪些16. 有一活塞式制冷壓縮機,工質為 R22,氣缸直徑100mm活塞行程70mm轉數960r/m
11、in,壓縮機無余隙,工況為tk=30 C,t0=-15 C,不考 慮過熱與過冷,求該壓縮機理論制冷量,并為此壓縮機匹配電動機。17. 有一臺6FS10型制冷壓縮機,欲用來配一小型冷庫,庫內溫度 tc=-10 C,采用水冷冷凝器,冷卻水溫度tw=30C,工質為R22,蒸發器端部傳熱溫差S t0=10 C,冷凝器端部傳熱溫差S tk=5 C,蒸發器出口過熱 度S tsh仁5 C,吸氣管路過熱度S tsh2=5 C,高壓液體有過冷,其過冷溫 度為32 °C,壓縮機行程70mm轉數1440r/min ,容積效率n v =,指示效率n i=,摩擦效率n m =。計算制冷量、壓縮機功率、冷凝負荷
12、及配用電動機 功率。18. 何謂壓縮機的理論輸氣量Vh何為壓縮機的實際輸氣量 Vr小于理論輸氣量VhVr與哪些因素有關19. 制冷壓縮機的主要性能參數有哪些試分析其影響因素。20. 什么是壓縮機的工況名義工況有何意義21. 試分析轉速、冷凝溫度、蒸發溫度對容積式和離心式壓縮機制冷量的影 響規律。22. 試用活塞式制冷壓縮機的性能曲線分析冷凝溫度、蒸發溫度的變化對壓 縮機制冷量和軸功率的影響。23. 活塞式制冷壓縮機常用的能量調節方式有哪幾種24. 活塞壓縮機如圖:簡述其工作過程及原理。說明影響活塞式制冷壓縮機 容積效率n v的因素及產生的原因。b1D1/H1W:25. 一臺采用R22制冷劑的熱
13、泵型房間空調器,其額定制熱工況下的蒸發溫 度為3C,冷凝溫度為50C,再冷度和過熱度分別為3C和5C,當額定制熱量 為2800Vy壓縮機的總效率(n i n mn dn e)和容積效率(n v)分別為和時,請問 需選用多大理論輸氣量V,的壓縮機其制熱COP為多少26.有一臺6FS10型制冷壓縮機,欲用來配一小型冷庫,庫內溫度tc=-10 C, 采用水冷冷凝器,冷卻水溫度tw=30C,工質為 R22,蒸發器端部傳熱溫差St0=10 C,冷凝器端部傳熱溫差S tk=5C,蒸發器出口過熱度S tshi =5 C,吸氣管 路過熱度S tsh2=5 C,高壓液體有過冷,其過冷溫度為32 C,壓縮機行程7
14、0mm 轉數1440r/min,容積效率n v =,指示效率n i=,摩擦效率n m =。計算制冷量、 壓縮機功率、冷凝負荷及配用電動機功率。第四章制冷裝置的換熱設備1. 影響總傳熱系數的因素有哪些2. 影響蒸發器傳熱性能的主要因素有哪些3. 說明蒸發器的作用和如何分類4. 比較干式殼管式蒸發器和滿液式殼管式蒸發器,各自的優點是什么5. 影響冷凝器傳熱的主要影響因素有那些6. 說明冷凝器的作用和分類7. 舉例說明如何強化換熱器的換熱效率。8. 舉例說明制冷空調產品上強化傳熱采取的措施9. 試描述冷凝器的傳熱過程, 并分析風冷冷凝器和水冷冷凝器的最大熱阻處 于哪一側為了最有效地提高冷凝器換熱能力
15、,應該在換熱管內側還是外側加肋10. 與風冷式冷凝器相比較,蒸發式冷凝器強化換熱的機理是什么使用蒸發 式冷凝器應注意哪些問題11. 比較滿液式蒸發器和干式蒸發器的優缺點,它們各適用于什么場合12. 在直接蒸發式空氣冷卻器設計中,管內制冷劑流速選取應考慮哪些因素 應該如何確定制冷劑通路的分支數13. 直接蒸發式空氣冷卻器是空調熱泵機組中最常用的蒸發器,試提出改善 直接蒸發式空氣冷卻器的傳熱能力的措施。14. 影響蒸發器傳熱的主要影響因素有那些15. 影響冷凝器傳熱的主要影響因素有那些16. 舉例說明制冷空調產品上強化傳熱采取的措施17. 已知一 R134a制冷系統的冷凝器負荷為16kW冷凝器進口
16、干空氣溫度為 39 E,出風溫度為47 C,試設計該風冷式冷凝器。第五章節流裝置和輔助設備1. 在制冷系統中節流閥的功能是什么安裝在什么位置2. 常用的節流機構有哪些3. 簡述浮球式膨脹閥工作原理。4. 分析內平衡式熱力膨脹閥的工作原理5. 毛細管有何優缺點6. 為什么要設置中間冷卻器7. 貯液器起什么作用8. 氟用中間冷卻器與氨用中間冷卻器的冷卻原理有何不同9. 制冷系統中為什么要除水、除雜質10. 一只完好的熱力膨脹閥 (未裝入制冷系統),其閥口是開啟還是閉合的為 什么如果感溫包破裂,其閥口是開啟還是閉合的為什么11. 毛細管和節流短管二者的相似之處和各自的有缺點是什么12. 簡述浮球式膨
17、脹閥工作原理。13. 常用的節流機構有哪些在制冷系統中的作用是什么14. 簡述熱力膨脹閥工作原理。15. 貯液器起什么作用16. 充液式熱力膨脹閥的過熱度隨蒸發溫度變化而改變。在R22制冷系統中, 分別采用感溫包充注R22 R134a R600a的充液式熱力膨脹閥,試繪制三種情況 下蒸發器的過熱度隨蒸發溫度的變化曲線(彈簧預緊力均取) 。制冷系統的蒸發溫度為5C ,冷凝溫度為40C ,節流前液態制冷劑的再冷度 為5 C,當制冷劑設計流量為40kg/h時,請計算選擇毛細管的內徑及長度。第六章蒸氣壓縮式制冷裝置及運行調節1. 氟利昂制冷系統中為何要設干燥器2. 什么是變頻空調器有何優點3. 離心式
18、壓縮機容量調節方式有哪些4. 容積式壓縮機容量調劑方式有哪些5. 試分析轉速可調型房間空調器的節能機理。6. 氟利昂制冷系統中為何要設干燥器7. 什么是變頻空調器有何優點第七章吸收式制冷1. 制冷劑與吸收劑應具有的性質2. 溴化鋰溶液為何容易產生結晶,如何避免結晶現象3. 以水做制冷劑有哪些特點4. 循環倍率的公式及意義5. 溶液熱交換器的作用6. 單效溴冷機的主要部件有哪些各部件有何作用7. 吸收式制冷系統的特點8. 畫出單效蒸汽型吸收式制冷循環圖,標出各設備名稱并用不同線形 表示出溶液循環和制冷劑循環。9. 畫出雙效蒸汽型吸收式制冷循環圖,標出各設備名稱并用不同線形 表示出溶液循環和制冷劑
19、循環。10. 為什么溴化鋰制冷機中雙效機比單效機的熱力系數高,為節能型機組1 1 .溴化鋰溶液對一般金屬有比較強的腐蝕作用,應從哪些方面減少或延緩腐蝕12. 吸收式制冷機是如何完成制冷循環的在溴化鋰吸收式制冷循環中,制冷 劑和吸收劑分別起哪些作用從制冷劑、 驅動能源、 制冷方式、 散熱方式等各方面 比較吸收式制冷與蒸汽壓縮式制冷的異同點。13. 試分析在吸收式制冷系統中為何雙效系統比單效系統的熱力系數高14. 簡述蒸汽型單效吸收式冷水機組有哪些主要換熱部件說明各個部件的作 用與工作原理。為什么說溶液熱交換器是一個節能部件15. 試分析吸收式冷水機組與蒸汽壓縮式制冷機組的冷卻水溫度是否越低越練習
20、題利用溴化鋰溶液的h- E圖,計算溶液從狀態a ( E a=62% ta=50°C )變化到 狀態比(E a=58% t a=40C )時所放出的熱量。第八章水系統與制冷機房1. 冷卻水系統有哪幾類各有何特點2. 冷凍水二次泵系統的適用場合。3. 冷卻水系統有哪幾類各有何特點4. 冷凍水二次泵系統的適用場合。試題一一、 填空 (每空 2 分,共 20 分)1.制冷壓縮機、()、節流閥和(),是制冷劑賴以循環制冷所必不可少的機械設備,構成了最基本的制冷系統。2對制冷劑的熱力學方面的選擇要求,要求制冷劑的沸點要(),臨界溫度要(),凝固溫度要()。(填高低)3在蒸發壓縮式制冷系統中,目前
21、廣泛采用的制冷劑有(),(),和氟利昂的混合溶液等。4復疊式壓縮制冷循環通常是由兩個或兩個以上()組成的多元復疊制冷循環。5空氣壓縮式制冷循環的主要熱力設備有()、冷卻器、()及膨脹器。二、 名詞解釋 (每題 4 分,共 20 分)1人工制冷2容積效率載冷劑4熱力完善度5完全中間冷卻三 簡答 (前兩題 6 分,第三題 8 分,共 20 分) 1簡述單級蒸汽壓縮制冷理論循環工作原理并說明各設備之間制冷劑的熱 力狀態2液體過冷對循環各性能參數有何影響3. 回氣器的作用有哪些哪些制冷劑適宜采用回熱循環四、計算題 (共 20 分)有一活塞式制冷壓縮機,工質為 R22,氣缸直徑100mm活塞行程70mm
22、 轉數960r/min,壓縮機無余隙,工況為tk=30 C,t0=-15 C,不考慮過熱與過 冷,求該壓縮機理論制冷量,并為此壓縮機匹配電動機。五、畫圖及說明(共 20 分) 畫出單效溴化鋰吸收式制冷原理圖,并說明其中各個換熱設備的作用試題二一、 填空 (每空 2 分,共 20 分)1單級蒸汽壓縮制冷系統,是由()、冷凝器、蒸發器和()四個基本部件組成。2對制冷劑的物理化學方面的選擇要求,要求制冷劑的粘度盡可能(、,純度要( 、,熱化學穩定性要(、,高溫下不易分解。3目前廣泛采用的載冷劑有()、()、有機化合物等三大類。4為了獲得更低的(),有時需采用復疊制冷循環。5半導體制冷屬于(、制冷,是
23、利用(、效應來實現的。二、 名詞解釋 (每題 4 分,共 20 分、1氟利昂2制冷系數單位容積制冷量4跨臨界循環5中間不完全冷卻三 簡答 (前兩題 6 分,第三題 8 分,共 20 分、1吸收式制冷循環的基本組成是什么2為什么說雙效溴化鋰吸收式制冷系統比單效溴化鋰吸收式制冷系統效率 高,更節能3. 與蒸氣壓縮式制冷系統相比,吸收式制冷系統有何特點四、計算題 (共 18 分、活塞式壓縮機,制冷量為 1120kw,各狀態點參數如下:h仁1780kJ/kg,v 仁 kg,h2=1950kJ/kg,h4=650kJ/kg,計算 q0、qk、qv、wc、Mr、© k、Pth、& th
24、。六、畫圖及說明(共22分)在同一 T-S圖上繪出理想循環(逆卡諾循環)與理論循環的循環過程,比較兩 種循環,指出理論循環有哪些損失(在圖中用陰影面積表示)。針對這些損失, 說明如何改善蒸汽壓縮制冷的理論循環。部分習題解答緒論1.解:是自然界的某物體或某空間達到地于環境的溫度,并使之維持這個溫度。2.解:液體氣化法、氣體膨脹法、熱電法、固體絕熱去磁法。主要采用液體 氣化制冷法,其中以蒸汽壓縮制冷和吸收式制冷應用最廣。3.解:通過液體氣化吸熱,吸取被冷卻物的熱量,已達到制冷的目的。第一章1.解:共由四部分組成,分別是壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器。壓縮機:、壓縮和輸送制冷劑蒸氣,消耗功(能量補償
25、)冷凝器:制冷劑蒸氣在其中冷卻、冷凝,并向高溫熱源釋放熱量膨脹閥:節流降壓,調節供入蒸發器制冷劑流量蒸發器:制冷劑在其中汽化,吸收低溫熱源熱量 (輸出冷量)2.解:3.解:壓縮機吸入蒸發器內產生的低溫低壓制冷劑蒸氣,將其壓縮為高溫高 壓氣體,進入冷凝器,在壓力不變的情況下被冷卻介質冷卻,放出熱量,溫度 下降,凝結成液體,高壓液體進入膨脹閥節流降壓,部分液體汽化,成為低溫 低壓濕蒸氣,進入蒸發器,液態制冷劑在壓力不變情況下吸收被冷卻物熱量而 汽化,形成低溫低壓蒸氣再被壓縮機吸入。7.解:單位容積制冷能力是指壓縮機吸入 1m3制冷劑所產生的冷量q= hr10.解:回熱:使節流前的制冷劑液體與壓縮機
26、吸入前的制冷劑蒸氣進行熱交換,使液體過冷、蒸氣過熱。回熱循環:具有回熱的制冷循環(11' 233' 4' 1)有回熱器的蒸氣壓縮制冷循環11.解:繪制壓焓圖,根據已知條件,制冷循環的工 況參數為:tk=tw+S tk=32+8 =40 °CtO=tO-S t0=10-5 =5 Ct3=tk-S tsc=40-5 =35 C0狀態點P(MPa)h(kJ/kg)v(mJ/kg)u0.51751461.69310.517101457.2430.24942L5571635.95331.5573536 氐 691單位質量制冷量:q0=h0-h4=1095kJ/kgt1=
27、t0+ S tsh=5+5 =10 °C1訥IgP*2 2s1單位容積制冷量:qv=q0/v仁4390kJ/m3理論比功:w=h2-h1=kg指示比功:wi=w/ n i=kg冷凝器入口制冷劑比焓:wi=h2s-h1貝U h2s=wi+h仁kg性能系數:COP=qO/w= COPi=q0/wi=冷凝器單位冷負荷:qk=h2s-h3=kg制冷劑質量流量:Mr=© 0/q0=s實際輸氣量:Vr=Mrv仁s理論輸氣量:Vh=Vr/ n v =s指示比功:wi=w/ n i=kg理論功率:p=Mrw=7kW實際功率:pi= p / n i =冷凝器冷負荷:k=Mrqk=14.解:節
28、流前液體過冷度越大,則節流后的干度就越小,單位制冷量就增加 越多,一定的過冷度可以防止進入節流裝置 前的制冷劑處于兩相狀態,使節流 機構工作穩定15解:一般以制冷系數最大作為確定中間壓力的原則,由于制冷循環形式或 壓縮機排氣量配置不同,很難用一個統一表達式進行最佳中間壓力的計算,設 計時,應選擇幾個中間壓力值進行試算,以求得最佳值。 通常也有以高、低壓 縮機的壓縮比相等作為原則,計算雙級壓縮制冷循環的中間壓力。這樣得到的 結果,雖然制冷系數不是最大值,但可使壓縮機氣缸工作容積的利用程度較高, 具有使用價值。此時,中間壓力的計算式為不會16解:中間完全冷卻:將低壓級的排氣冷卻到中間壓力下的飽和蒸
29、氣。中間不完全冷卻:未將低壓級排氣冷卻到中間壓力下的飽和溫度, 高壓級 壓縮機吸入的是中間壓力下過熱蒸氣。17解:由兩個(或數個)不同制冷劑工作的單級(也可以是多級)制冷系統組合而成。由兩個單獨的制冷系統組成高溫級 &低溫級?高溫部分使用中溫制冷劑(-60 C <t b <0 C );低溫部分使用低溫制冷劑(t b <-60 C)? 只有低溫系統中制冷劑在蒸發時吸收被冷卻物的熱量;高溫部分制冷劑的蒸發是用來使低溫部分的制冷劑冷凝第二章1.解:在系統中循環流動,通過自身熱力狀態的循環變化,使制冷機系統不 斷地與外界發生能量交換,從而達到制冷目的的物質。2.解:環保指標:
30、ODP臭氧層損耗潛能值(R1仁D; GW全球溫室效應潛能 值(CO2=1; HGW溫室效應指數(R1仁1)熱力學指標:飽和蒸汽壓力適中, 冷凝壓力不宜過高(以免設備笨重) ,蒸發壓力不低于大氣壓力(避免負壓外界 氣體進入系統)。單位制冷量 q0 和單位容積制冷量 qv 大。比功小, 循環效率高。 等熵壓縮終了溫度不太高,以免潤滑條件惡化。遷移特性:黏度、密度小, 熱導率大,減少流動阻力及充注量,提高熱交換設備傳熱系數,較少傳熱面積, 使系統結構緊湊。物理化學性質:無毒、不燃燒不爆炸、安全,化學穩定性 和熱穩定好。3. 解:優點:單位容積制冷能力大,蒸發壓力和冷凝壓力適中,制冷效率高。且ODR
31、GWP勻為0。缺點:有強烈的刺激性、毒性,對人體有危害,可燃有爆 炸危險。4. 解:定義:氟利昂是飽和碳氫化合物鹵族衍生物的總稱。命名:飽和碳氫化合物的分子式:CmH2m+2氟利昂的化學分子式: CmHnF xClyBrz命名為: R(m-1)(n+1)(x)B(z)共沸混合工質:R5*,非共沸混合工質:R4*,無機制冷劑:R7*,*為 該無機物的相對分子量5.解:定義:間接制冷系統中傳遞熱量的液體介質,在蒸發器中被制冷機冷 卻后,送至冷卻設備中,吸收被冷卻物的熱量,再返回蒸發器,將吸收的熱量 釋放給制冷劑,重新再被冷卻。要求:在使用溫度范圍內,不凝固不氣化;無 毒化學穩定性好,對金屬不腐蝕;
32、比熱大,傳輸一定冷量所需流量小;密度小 粘度小,可減少流動阻力,降低循環泵消耗功率;導熱系數大,可減少換熱設 備的傳熱面積;來源充裕,價格低廉。5. 解:來源充裕,價格低廉,無毒化學穩定性好,對金屬不腐蝕,比熱較大,密度黏度較小。6. 解:水在氟利昂中的溶解度與溫度有關,溫度下降,溶解度就會減少,在 氟利昂系統中,當含有水分的氟利昂通過節流膨脹節流后溫度急劇下降,溶解 度下降,使一部分水被分離出來停留在節流孔周圍,當溫度低于冰點,則會發 生冰堵現象。水長期溶解在氟利昂中,會分解而腐蝕金屬,是潤滑油乳化。8.解:輸送到運動部件的接觸面,形成油膜,降低壓縮機摩擦功并帶走摩擦 熱,提高壓縮機的可靠性
33、和使用壽命;減少泄露;帶走油污雜質;在零件表面 形成幽油膜護層。思考題1.解:是氟利昂中沒有氯元素,只含有 C、 H、F、Br。第三章1.解:根據工作原理的不同,可分為兩大類:容積式制冷壓縮機和離心式制 冷壓縮機。容積式制冷壓縮機是靠改變工作腔的容積,將周期性吸入的定量氣體壓縮。 離心式制冷壓縮機是靠離心力的作用。2.解:半封閉式壓縮機特點(1)壓縮機機體與電動機殼體鑄成一體,壓縮機與電動機同軸,密封性能好(2)低溫制冷劑蒸氣通過電動繞組,改善了電動機的冷卻條件,提高了電 動機效率(3)壓縮機吸氣被電動機預熱,氣缸吸入液體產生液擊可能性小體型小、 重量輕、占地面積小(4)電機繞組與制冷劑及潤滑
34、油直接接觸,易起腐蝕,需特殊漆包線 全封閉式壓縮機特點(1)壓縮機與電動機全密封在鋼殼內,比半封閉式密封性好,重量更輕(2)無齒輪油泵或轉子油泵,壓縮機的潤滑靠設在主軸中的偏心油道,利用 離心力的作用將潤滑油送到摩擦面(3)壓縮機與電動機在機殼內用彈簧減震裝置支撐,運行平穩,噪聲小(4)吸入蒸氣直接與電動機繞組接觸而被預熱,一般不會濕壓縮23嚴(m)(5)電機被低溫制冷劑冷卻,提高了電機效率4.解:氣缸工作容積Vg:理想工作過程下,曲軸每旋轉一圈,壓縮機一個氣缸所吸入的低壓氣體的體積(D為氣缸直徑,L為活塞行程)理論輸氣量Vh:在理想條件下,壓縮機在單位時間內由氣缸輸送的氣體體嚴如制說(卄)(
35、z為氣缸數,n為轉數)16.解:h1=,h2=432 kJ/kg,h3= kJ/kg,v 1=kg 0= n vvhqv其中n v= X v入p入l入t無過熱,無余隙,入v=1,入t=1:P= C p1c=0,p1為,取時,入 P=X l= v 取 p1 n v=1*1p=vh=vg* n/60=m3/sqv= hi- h4/ v1= kJ/kg 0= n vvhqv=*=p=vvh h2 h1其中 =,=1 或1 i m d其中m二 ,=1 或取 m =,=1 貝 U p=17.解:制壓焓圖,根據已知條件,制冷循環的工況參數為:tk=tw+ S tk= 30+5 = 35 °Ct0
36、=tc- S t0= -10-10 = -20 Ct3=32 Ct1 ' =t0+ S tsh1+ S tsh2=-20+5+5 = -10 C狀態點P(MPa)t(P)h(kJ/kg)v(m3/kg)10.245-15400.75V0.245-10404.020.095221.355448131.35532239.23單位質量制冷量:q0=h1-h4= (kJ/kg)單位容積制冷量:qv=q0/v1 ' = (kJ/m3)理論比功:w=h2-h1' = (kJ/kg)指示比功:wi=w/ n i= (kJ/kg)冷凝器入口制冷劑比焓:wi=h2s-h1 '貝U
37、 h2s=wi+h1' =( kJ/kg)性能系數:COP=q0/w= COPi=q0/wi=冷凝器單位冷負荷:qk=h2s-h3= (kJ/kg)理論輸氣量:Vh= n D2SZn/4= (m3/s)實際輸氣量:Vr=入Vh= (m3/s)制冷劑質量流量:Mr= qv /v1 ' = (kg/s)制冷量:=q0 Mr= (kW)理論功率:p=Mr w=22 (kW)指示功率:pi=Mr wi= (kW)冷凝器冷負荷:k=Mr qk=116 (kW)配用電機功率:p二(1.115)沁HS= 41J65 (kW)第四章1.解:冷凝器:制冷機的冷凝換熱,冷卻劑的換熱,管壁與垢層熱阻
38、,制冷 劑蒸汽的流速流向,傳熱壁面粗糙度,空氣及不凝性氣體。制冷劑蒸汽中含油, 冷凝器構造及形式,冷卻介質。蒸發器:制冷劑在蒸發器中的沸騰換熱,載冷 劑在蒸發器中的換熱,制冷機的物理性質,制冷劑液體的潤滑能力,制冷劑沸 騰溫度,蒸發器的構造,制冷機的含油量。2.解:制冷機的物理性質,制冷劑液體的潤滑能力,制冷劑沸騰溫度,蒸發 器的構造,制冷機的含油量。3.解:作用:通過制冷劑的蒸發(沸騰),吸收載冷劑(被冷卻物)的熱量, 從而達到制冷目的。分類:按照載冷劑的不同分為冷卻空氣和冷卻各種液體的 蒸發器;按照供液方式不同,分為滿液式蒸發器、非滿液式蒸發器、循環式蒸 發器、淋激式蒸發器。4.解:滿液式
39、殼管式蒸發器:結構緊湊傳熱性能好,制造工藝簡單。制 冷劑充灌量大,液體靜壓力對蒸發溫度影響較大。蒸發溫度低,會使水凍結。 蒸發器水容量小,運行過程熱穩定性差。干式殼管式蒸發器:潤滑油順利返回壓縮機,制冷劑充注量小。用 于冷卻水時,蒸發溫度達到0C不會凍結。可采用熱力膨脹閥,比浮球膨脹閥 更可靠。5.解:制冷劑蒸汽的流速流向,傳熱壁面粗糙度,空氣及不凝性氣體。制冷 劑蒸汽中含油,冷凝器構造及形式,冷卻介質。6.解:作用:將制冷壓縮機排出的高溫高壓氣態制冷劑予以冷卻,使之液化, 以便制冷系統中循環使用。分類:水冷式冷凝器,風冷式冷凝器,蒸發式冷凝 器。思考題1.解:解:高效換熱管:內肋管,低肋管,
40、橫紋管。調整肋片間距:防止結 霜。親水鍍膜,管徑細化,降低熱阻。2.解:高效換熱管:內肋管,低肋管,橫紋管。調整肋片間距:防止結霜。 親水鍍膜,管徑細化,降低熱阻。第五章1.解:對高壓液態制冷劑進行節流降壓,保證冷凝器與蒸發器之間的壓力差, 調節進入蒸發器的制冷劑流量以適應蒸發器熱負荷變化。通常安裝在冷凝器之 后,蒸發器之前。2.解:手動膨脹閥,浮球式膨脹閥,熱力膨脹閥,電子膨脹閥,毛細管,節 流短管。3.解:浮球式膨脹閥有直通式和非直通式兩種,這兩種浮球閥的工作原理都 是依靠浮球室中的浮球因頁面的降低或升高,控制閥門的開啟或關閉。4.解:內平衡時熱力膨脹閥:當外界條件發生變化使蒸發器負荷減小
41、,蒸發器內液態制冷劑沸騰減弱,使感溫包的溫度低于10C,閥門關小,制冷劑供應 量有所減小,膜片達到一平衡位置,蒸發器出口的過熱度將小于5C。反之亦然。熱力膨脹閥是通過蒸發器出口氣態制冷劑的過熱度控制膨脹閥開度的,分為內 平衡式和外平衡式兩種。5.解:毛細管:優點:結構簡單,無運動部件價格低廉,使用時,系統不需 要設儲液器,制冷劑充注量小。壓縮機體停止運轉后,冷凝器與蒸發器內的壓 力可以較快的自動達到平衡,減輕電動機的啟動負荷。缺點:調節性能較差, 供液量不能隨工況的變化而任意調節,因此使用與蒸發溫度變化范圍不大、負 荷比較穩定的場合。節流短管:優點:價格低廉制造簡單,可靠性好便于安裝,取消了熱
42、 力膨脹閥系統中用于辨別制冷負荷大小所增加的感溫包等,具有良好的互換性 和自平衡能力。缺點:采用節流短管的制冷系統須在蒸發器后面設置氣液分離 器,以防止壓縮機發生濕壓縮。6.解:中間冷卻器用于雙級壓縮制冷裝置,雙級壓縮氨制冷系統采用中間冷 卻器,中間冷卻器用來同時冷卻高壓氨液及低壓壓縮機排出的氨氣。7.解:在制冷系統中其穩定制冷劑流量的作用,并可用來儲液態制冷制。8.解:雙級壓縮氨制冷系統采用中間冷卻器,中間冷卻器用來同時冷卻高壓 氨液及低壓壓縮機排出的氨氣。雙極壓縮氟利昂制冷裝置采用中間不完全冷卻, 中間冷卻器只用來冷卻高壓制冷劑液體。9.解:除水:若蒸發器出來的氣態制冷劑中含有水,進入壓縮機壓縮時,會 發生濕壓縮,產生液擊現象,損壞壓縮機,同時水蒸氣占用一部分體積,使得 系統的制冷能力下降。若
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