《制冷原理与设备》知识点.docx

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1、一、填空:制冷原理与设备复习题绪论1、人工制冷温度范围的划分为:环境温度153.35 为一般冷冻;153.35-268.92为低温冷冻;-268.92接近 0k 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叠式制冷循环三种。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,利用肯定的机器设备,借助于消耗肯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

2、循环:制冷剂在制冷系统中所经受的一系列热力过程总称为制冷循环4. 热泵循环:从环境介质中吸取热量,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。三、问答:制冷原理与设备的主要内容有哪些? 制冷原理的主要内容:1. 从热力学的观点来分析和争论制冷循环的理论和应用;2. 介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。3. 介绍制冷机器、换热器、各种关心设备的工作原理、构造、作用、型号表示等。第一章 制冷的热力学根底一、填空:1、lp-h 图上有_压强_、_温度_、_比焓_、比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。2、一个

3、最简洁的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机、蒸发器_、_节流阀、_冷凝器几大件组成。3、一个最简洁的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、绝热节流_几个过程组成。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。抱负气体节流后温度_不变_。二、名词解释:相变制冷;气体绝热膨胀制冷;气体涡流制冷;热电制冷;制冷系数;热力完善度;热力系数; 洛伦兹循环

4、;逆向卡诺循环;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溶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到达低温,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别为热、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。6. 热力完善度:实际循环的制冷系数与工作于一样温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。其值恒小于1。7. 热力系数:获得的制冷

5、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,由两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等熵过程组成的逆向可 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1逆向循环,称为逆向卡诺循环三、问答:1、分析凹凸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,与凹凸温热源的温差成反比。当凹凸温热源的温度肯定时,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

6、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之比。热力完善度为实际循环的制冷系数与工作于一样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一样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环的经济性。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分? 答:热泵循环与制冷循环的区分: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

7、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?oe=qiq - qkoa T=oidb T ds -icdsa T dsoid=om-TTTmom答:所以洛伦兹循环的制冷系数等于一个以放热平均温度 Tm 和以吸热平均温度TO 为凹凸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。zqT T- T =o = oHa HH答: oqT - TaoT 通过输入热量制冷的可逆制冷机,其热力系数等于工作于 Ta、T0 之间的逆向卡诺循环制冷机的

8、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。其次章 制冷剂、载冷剂及润滑油一、填空:1、氟里昂制冷剂的分子通式为,命名规章是R。2、依据氟里昂的分子组成,氟里昂制冷剂可分为氯氟烃、氢氯氟烃、氢氟烃三类。其中对大气臭氧层 的破坏作用最大。3、无机化合物的命名规章是R7该无机物分子量的整数局部。4、非共沸混合制冷剂的命名规章是R4。共沸混合制冷剂的命名规章是 R5。5、制冷剂的安全性通常用毒2性和可燃性表示,其安全分类共分为6个等级。6、几种常用制冷剂的正常蒸发温度分别为: R717ts=-33.3_R12ts=-29.8;R22ts=-

9、40.76;R718 ts=100;R13 ts=-81.4;R502ts=-45.4;R507ts=-46.77、几种常用制冷剂与油的溶解性分别为:R717几乎不溶解;R12完全互溶;R22局部溶解;R11_易溶与矿物油;R13不溶于矿物油;R502(82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、润滑油依据其制造工艺可分为(自然矿物油)、(人工合成油) 两类。二、名词解释:1、氟里昂制冷剂 :饱和烃类的卤族衍生物。2、共沸混合制冷剂:有两种或两种以上的纯制冷剂以肯定的比例混合而成的具有共同的沸点一类

10、制冷剂。3、非共沸混合制冷剂的露点、泡点;润滑油的絮凝点:三、问答:1、为以下制冷剂命名:1CCI2F2 :R122CO2 :R7443C2H6 :R1704NH3 :R7175CBrF3:R136CHCIF2:R227CH4:R508C2H4:R1509H2O :R718 10C3H6R2702、对制冷剂的要求有哪几方面? 答:1、热力学性质方面(1) 在工作温度范围内,要有适宜的压力和压力比。即:PO1at,PK 不要过大。(2) q0 和qv 要大。3w 和 wv单位容积功小,循环效率高。4t 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

11、流淌阻力减小,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,不与油发生反响,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、其它原料来源充分,制造工艺简洁,价格廉价。要大,可提高换热器的传热系数,减小换热面积。3、简述对制冷剂热力学方面的要求。(1) 在工作温度范围内,要有适宜的压力和压力比。即:PO1at,PK 不要过大。(2) q0 和qv 要大。3w 和 wv单位容积功小,循环效率高。4t 排不要太高,以免润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。

12、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。3(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,不与油发生反响,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;t 凝=-77.9 ;ts=-33.3 。温度和压力范围适中。1at 下,r=23343KJ/Kmol=1373KJ/Kg;qv 标=2161KJ/m32) 、对人体有较大的毒性,有猛烈的刺激性气味。当氨蒸汽在空气中的容积浓度到达0.50.6%时,人在其中停留半小时即可中毒。3) 、有肯定的

13、燃烧性和爆炸性。空气中的容积浓度到达1114%时,即可点燃;到达1625%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。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,但当含有水分时,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,制造工艺简洁,价格低廉,简洁获得。6、简述氟里昂制冷剂的共同性质。1) 同种烃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) 、腐蚀性与水作用会渐渐发生水解,腐蚀含镁量大于2%的镁、铝、锌合金。

14、3)、与水不溶。4) 、能溶解有机塑料及自然橡胶。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,泄漏时不易被觉察。7、简述R600a 的性质。1) 、热力参数ts=-11.73 ; t 凝=-160 ;P 临 P 临R12。一般压比R12,qv qvR12, t 排 t 排 R122) 、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,又承受R600a。3) 、与油互溶4) 、与水溶解性极差5) 、检漏应用专

15、用的R600a 检漏仪。6) 、ODP 值及GWP 值均为 0,环保性能较好8、盐水对金属的腐蚀性如何?常用的防腐措施有哪些?1) 、不能使溶液浓度太低,并尽量承受闭式循环。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43、盐水溶液以纯洁为最正确。4、盐水溶液在肯定的密度时,腐蚀性最小。 NaCl 水溶液密度为:1.151.18g/Cm3 CaCl2 水溶液密度为:1.201.24g/Cm3时腐蚀性最小。5) 、严格制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。9

16、、国际上对CFCS 和HCFCS 物质限制日期表有哪些要点?10、简述R410A 和R407C 的主要性质。非共沸混合制冷剂R407CR32/125/134a,30/10/60,是 R22 的替代制冷剂1泡点:-43.4 ,露点:-36.1 (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 其qv 及较R22 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。 非共沸混合制冷剂R410AR32/125,50/50,是 R22 的替代制冷剂。1t 泡=-52.5 , t 露=-52

17、.3 。泡、露点温差仅为 0.2 ,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) 温度肯定时,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 在低温工况时较R22 高约 60%,较R22 高约 5% ,空调工况时与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,但不能用来替换R22 系统。在使用R410A 时要用特地的压缩机。 11、共沸混合制冷剂有哪些特点?1) 、在肯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

18、蒸发温度低。2) 、在肯定的蒸发温度下,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,承受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要求。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

19、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。盐水溶液的温度浓度图见图 2-3。3、盐水溶液的浓度及温度与一些物性参数之间的关系:盐水溶液浓度越大其热导率越小,粘度越大,密度越大,比热容越小。盐水溶液温度越低其热导率越小,粘度越大,密度越大,比热容越小.4) 、盐水溶液在使用过程中会吸取空气中的水分,浓度降低,导致其凝固温度上升,应定期测量盐水溶液的浓度, 进展补充加盐并加盖。5) 、盐水溶液无毒,使用安全,不燃、不爆。56) 、盐水溶液对金属材料具有较强的腐蚀性。14、简述对润滑油的要求。1)

20、、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。一般状况下,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淌性。3) 、不含水分、不凝性气体和石蜡。 水的质量分数应在 5010-4%以下。絮凝点:在石蜡型润滑油中,低温下石蜡要分别、析出,析出时的温度称为絮凝点。期望絮凝点尽量低。4) 、对制冷剂有良好的兼容性,本身应有较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 25KV6) 、价格低廉,简洁获得。15、润滑油在压缩机中所起的作用

21、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,削减磨损。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布满润滑油,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) 、润滑油能在各零件外表形成油膜保护层,防止零件的锈蚀。第三章 单级压缩蒸汽制冷循环一、填空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取的热量。回热循环制冷系数及单位容积制冷量增大的条件是。2、常用制冷剂承受回热循环其

22、制冷系数变化的状况为:R717_减小;R12增大_;R22增大_。3、制冷循环的热力学其次定律分析方法有熵分析法和用分析法两种。二、名词解释:e单位质量制冷量 ;压缩机每输送 1Kg 制冷剂经循环从低温热源所吸取的热量。制冷系数和热力完善度:eqh - h=0 =15h =0h - hT - T=15k00wh - h21eh - hTc210单位容积制冷量:压缩机每输送 1m3 以吸气状态计的制冷剂蒸汽经循环从低温热源所吸取的热量。qv=q0/v1=h1-h5/v1kJ/m3;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。液体过冷循环 :带有液体过冷过程的循环,叫做

23、液体过冷循环。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。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。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间进展热交换,使液体制冷剂过冷,并消退或减 少有害过热,这种循环称为回热循环。制冷机的工况:指制冷系统的工作条件。包括:制冷剂的种类、工作的温度条件。理论比功:w0 理论循环中制冷压缩机输送 1Kg 制冷剂所消耗的功。w0=h2-h1Kj/Kg;6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。包括显热和潜热两局部。qK=h2-h3+h3-h4=h2-h4kJ/

24、kg三、问答:1、画出最简洁的蒸汽压缩式制冷循环的系统图、lgp-h 图及T-S 图。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根底上的: 1、压缩过程为等熵过程; 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、制冷剂在管道内流淌时无阻力损失,与外界无热交换; 5、节流过程为绝热节流,节流前后焓值相等3、分析节流阀前液体过冷对循环的影响。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

25、热循环的0 比较大小取决于q0/ w0 的大小。如q0/ w0 0,则过热有利;q0/ w0 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。5、画出回热循环的系统图、lgp-h 图。答:6、分析回热循环单位容积制冷量及制冷系数增大的条件。答: = q = q + c Dt=1+c Dt+ Deqq= 00 =q + Dq1Dqe00=+0q00p 0Rqp 0R0w Dt 0DtDt vvDt v 1+ DtDt 0w 1+R 1+RTw 1+R 1v 1+1 T R 0v 1+T10T R 00T0R01+ cp 0 Dt00 TcqR01+p 0 Dt= e01v= q 1+

26、 cp 0DtRv = qqR1+ DtRTt0v 1+ DtDRv 1+ q 01+ DtR0T0T1R T要使 q0 qvv0e e即00cTtcD tD1 +p 0R 1 +RqT00p 0 0 1q077、画出非共沸混合制冷剂循环的系统图和T-S 图。答:8、简述实际循环与理论循环的差异。答1流淌过程存在阻力损失;(2) 制冷剂流经管道及阀门时与环境介质之间有热交换,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环的影响。答:吸入管道从蒸发器出口到压缩机吸入口之间的管道称为吸入管道。吸入管道

27、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、用热力学其次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抱负可逆循环的程度,循环各局部损失的大小,从而可以指明 提高循环经济性的途径。热力学第肯定律分析能量在数量上的损失;热力学其次定律推断过程的进展方向,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, T0 降低时,q0 减小,v1 增大,则qv 减小; w0 增大; 减小, v1 增大, qm

28、 减小。 所以:Q0 减小,Pa=qmw0 变化不确定。 答:当T0 不变,8 Tk 上升时,q0 减小,v1 不变,则qv 减小; w0 增大; 变化微小,qm 根本不变。 所以:Q0 减小,Pa 增大,减小。12、简述用的概念。答:能量中可转化为有用功的最高分额第四章 两级压缩和复叠制冷循环一、填空:1、单级压缩允许的压缩比为:R7178;R12、R22_10。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,据中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、常用确定中间压力的方法有用计算法求最正确中间温度 用压力的几何比例中项求最正确中间压力按最大

29、制冷系数法确定最正确中间压力 实际运行的中间压力确实定。4、影响中间压力的因素主要有(蒸发温度)、(冷凝温度)、(凹凸压理论输气量之比)。5、确定双级压缩最正确中间压力温度的方法有(利用热力图表取数法)、(计算法)、(阅历公式法)几种。6、复叠式制冷循环性在启动时应(先启动高温级),然后再(启动低温级)。在有膨胀容器的状况下,可同时启动高温级和低温级。二、名词解释: 复叠式制冷装置答: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环在高温循环的蒸发器和低温循环的冷凝器处叠加而成的低温制冷机。三、问答:1、简述承受两级压缩和复叠式制冷循环的缘由。答:1、单级压缩蒸汽制冷循环压缩

30、比的限制tK 肯定,t0 降低,会使P0 降低,导致压缩比增大,引起以下变化:压缩机的容积效率降低,实际输气量减小,机器制冷量降低。压缩机排气温度上升,导致:润滑条件恶化;润滑油炭化,积炭堵塞油路;润滑油挥发量增大,油进入系统,在换热器外表形成油膜,影响传热;润滑油及制冷剂分解产生不凝性气体,影响系统。压缩过程偏离等熵过程更大,使压缩机功耗增大。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:中温中压制冷剂、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,t 凝=-77.7

31、,tC=132.4 。当 t0 要求极低低于其凝固温度时,使用受限但承受低温制冷剂如R23, tS=-82.1, t 凝=-155 ,tC=25.6。t0 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。此时就应当承受复叠式制冷循环。一般要猎取-60 以上的低温时,承受中温制冷剂的两级压缩制冷循环即可;但要猎取-60 以下的低温时, 应承受复叠式制冷循环。2、 画出一次节流、中间完全冷却的双级压缩制冷循环的系统图、lgp-h 图,标明图中各设备的名称,分析其循过程和各部分的循环量93、 却的双级压缩制冷循环的系统图、 lp-h 图,标明图中各设备的名称,

32、分析其循环过程和各局部的循环量。4、 画出带氨泵的两级压缩、一次节流中间完全冷却循环的系统图、lp-h 图,标明图中各设备的名称,分析其循环过程和各局部的循环量。105、 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,据确定最正确中间压力及中间温度。2、在最正确中间温度的上下各假设一中间温度tzj 和tzj ,两者温差以 10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,进展热力计算,分别求出中间温度为 tzj 和tzj 时所对应的高、低压级的理论输气量之比和 。计算公式如下1( )h pn( )

33、V hV hh - h1vg = 0.94 - 0.085 pk -12 q=hdvd;q=hg vg = q27 ;pzj 1mdv1qvmgv3Vmd h -h36h= 0.94 - 0.085 zjn -1V=mg 3 ;x =hgvd p- 0.1 hghV0vghdR717n = 1.28;R12n = 1.13;R22n = 1.18;n 4、据计算得到的和,得到,tzj )和 ,tzj )两组数据,列 tzj 方程。x - x =tzj- t zj ;Ax + Bt+ C = 0x - x t- tzjzjzjn 5、将实际运行的代入上述方程,求出实际运行的tzj,查出其对应的P

34、zj。 6、影响中间压力的因素有哪些?各有何影响?实际运行中如何对中间压力进展调整?影响中间压力的因素有三个:t0,tK, 。1、蒸发温度tz 的影响假设tK 及 不变 t0 上升,Pz 上升,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,导致中间压力上升 。反之, t0 降低,中间压力降低。2、冷凝温度tK 的影响假设t0 及 不变 tK 上升,PK 上升,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,导致中间压力上升 。反之, tK 降低,中间压力降低。3、凹凸压级理论输气量之比的影响假设t0 及 tK 均不变凹凸压级理论输气量之比增大,高压级理论输气量

35、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,凹凸压级理论输气量之比减小,中间压力上升。6、 画出两个单级循环复叠的两级复叠制冷循环的系统图。117、 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 ,冷凝蒸发器的传热温差一般为510 ,通常取t= 5 。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718,压缩机总容量可减小 612。3、承受气气热交换器气气热交换器是用于将低温级

36、排气与蒸发器的回气间进展热交换,以提凹凸温级压缩机的吸气温度,到达降低 压缩机的排气压力,改善压缩机工作条件,减小冷凝蒸发器热负荷的目的。4、设置气液热交换器回热器将蒸发器的回气与冷凝器出液之间进展热交换,使蒸发器的回气过热,冷凝器出液过冷。凹凸温级均设。可使循 环的单位制冷量增大,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掌握在 1263 ,蒸发温度高时取小值,低时取大值。在使用气液热交换器尚不能到达上述过热度要求时,可加一个气气热交换器协作使用。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,避开系统压力过高。膨胀容器的容积可由下式计算:V= (m v-

37、V )vxm36、复叠式循环系统的启动特性px pxtv - vxp低温级系统停机时,制冷剂处于超临界状态,装置启动时,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渐渐降低。当其冷凝压力不超过16102 时,可启动低温级。在低温级系统设置膨胀容器的状况下,高温级和低温级可以同时启动。第七章 溴化锂吸取式制冷及其它制冷循环一、填空1、吸取式制冷系统使用的工质有制冷剂和吸取剂两种,称为工质对。2、吸取式制冷机以作为动力,循环中以蒸发器、吸取器、溶液泵代替蒸汽压缩式制冷循环中的压缩机。3、吸取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、

38、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、吸取式制冷系统常用的工质对有溴化锂水溶液和氨水溶液。其中水和氨为制冷剂,溴化锂和水为吸取剂。5、溴化锂吸取式制冷机从整机的工作循环分可分为 单效、两效、两级吸取三种;从热源供给方式分可分为蒸气型、燃气性、燃油性三种。6、两效溴化锂吸取式制冷机高、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。二、名词解释:温差电现象:在两种不同的金属组成的闭合线路中,通以直流电流,会产生一个接点放热,另一个接点吸

39、热的现 象,称为温差电现象。三、问答:1、对吸取式制冷系统使用的工质对有何要求?答:吸取式制冷机的工质通常是承受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, 高沸点组分为吸取剂,两组分统称“工质对”。 最常用的工质对有溴化锂水溶液和氨水溶液。1、对工质对的要求两组分要能形成溶液,且为非共沸溶液;吸取剂要有猛烈的吸取制冷剂的力量;两者沸点相差要大,高沸点的为吸取剂,低沸点的为制冷剂;12吸取剂的热导率要大,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;对制冷剂的要求与蒸汽压缩式循环一样。2、吸取式制冷机中使用的工质对按其中制冷剂的不同

40、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:以水为制冷剂的工质对。只能用于工作于 0以上的吸取式制冷机。以H2O-LiBr 的应用最为广泛。以氨为制冷剂的工质对最常用的是 NH3-H2O 工质对,水为吸取剂,氨为制冷剂,水具有猛烈的吸取氨的力量。适用于工作温度0以下的吸取式制冷机。但两者沸点相差不大,需承受精馏技术提高氨蒸汽的纯度。以醇为制冷剂的工质对甲醇类工质对化学性质稳定,热物性好,对金属无腐蚀。溶液密度小,蒸汽压力高,气相中混有吸取剂, 可燃,粘度大,工作范围窄。以氟利昂为制冷剂的工质对适用于工作温度在 0 以下的太阳能吸取式制冷机。无毒、无腐蚀、化学性质

41、稳定。高发生温度,低冷凝温度时用R22-DMF三甲替甲酰胺;3、简述吸取式制冷机的工作原理。答:吸取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以机械功为代价;吸取式制冷循环以热能为动力。吸取式制冷机由发生器、吸取器、冷凝器、蒸发器、节流阀和溶液泵等设备组成。发生器、吸取器和溶液泵起着替代压缩机的作用,称热化学压缩器。4、简述溴化锂吸取式制冷机的防腐蚀措施。答:防腐蚀措施:保持系统内高度真空,不允许空气渗入系统;向系统内参加缓蚀剂。如铬酸锂Li2GrO4、钼酸锂Li2MoO4 、氧化铅PbO、三氧化二砷 As2O3 等。参加LiOH 将溶液的PH 值调整到

42、910.5 范围内。一般常用:参加 0.1%0.3%的铬酸锂和氢氧化锂。5、画出单效溴化锂吸取式制冷循环的h-图,并说明其工作过程。答:溶液回路:2稀溶液出吸取器时的状态,浓度为a,压力为 P0,温度为t2。27:稀溶液经溶液热交换器的升温过程。754:发生过程。75:稀溶液在发生器中的预热过程;54:稀溶液在发生器中的发生过程。1348:浓溶液在溶液热交换器中的降温过程,温度降低,浓度不变。8:浓溶液出热交换器时的状态,温度降低,压力略有下降。9:状态 2 与状态 8 的混合状态,称为中间溶液。9 点在 2、8 点的连线上,浓度为m。99:中间溶液进入吸取器后的闪发过程。99 2:吸取过程。99:温度降低,浓度略有增大;9 2:溶液在吸取器中的吸取过程。制

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