制冷原理及设备期末复习

制冷原理及设备期末复习

有不全的大家相互补充

题型：填空20分；选择10分；判断10分；简答45分（5道）；计算1道，带计算器。

绪论

实现人工制冷的方法（4大类，简单了解原理）

1.利用物质的相变来吸热制冷；

融化（固体—液体）

气化（液体—气体）

升华（固体—气体）

气化制冷（蒸气制冷）：

包括蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷。

2.利用气体膨胀产生低温

气体等熵膨胀时温度总是降低的，产生冷效应。

3.气体涡流制冷

高压气体经涡流管膨胀后，可分为冷热两股气流；

4.热电制冷（半导体制冷）

利用半导体的温差电效应实现的制冷。

根据制冷温度的不同，制冷技术可大体上划分三大类：

1.普通冷冻：＞120K【我们只考普冷】

2.深度冷冻：120K~20K

3.低温和超低温：＜20K。

t=T-273.15 (t, ℃; T, Kelvin 开）

T=273+t

简要原理看书第一章

第二章单级蒸气压缩式制冷循环

【重点看压焓图、温熵图，各个状态点，过程描述】

§2-1 单级蒸气压缩式制冷理论循环

【各点含义，计算】

与逆卡诺循环比较

各过程的热力过程：逆卡诺循环有两个等温过程、

两个绝热过程（等熵过程）。

理论循环与逆卡诺循环的区别：

①热力过程为绝热压缩（干压缩）；

②凝结过程为等压过程；

③节流过程为等焓过程；

④蒸发过程为等压过程。

1-压缩机2-冷凝器3-膨胀阀4-蒸发器

图2-5 单级蒸气压缩式制冷系统

理论循环的假设条件：

①压缩机吸入的是饱和蒸气；

②节流前的液体是饱和液体；

③压缩过程是等熵压缩；

④制冷剂在蒸发和凝结过程及流动过程中没有阻力损失；

工作过程：

蒸发器中的制冷剂液体在低压、低温下吸收了被冷却物体的热量而蒸发，产生的低压制冷剂蒸气被压缩机吸入，经压缩后成为高压气体进入冷凝器，在冷凝器中制冷剂放出热量被凝结为液体，高压液体经膨胀阀节流降压，成为湿蒸气后进入蒸发器。

压缩机的作用：压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中低压力、冷凝器中高压力的作用。节流阀的作用：对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量。

蒸发器的作用：制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量从而达到制取冷量的目的。

冷凝器的作用：将蒸发器中吸收的热量与压缩机中消耗的功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走

点1：制冷剂出蒸发器、进压缩机的状态，是蒸发压力下的饱和蒸气。

点2：制冷剂出压缩机、进冷凝器的状态，压力为与冷凝温度tk对应的饱和压力，且s1=s2。

1-2是压缩机的压缩过程（等熵）。

点4：制冷剂出冷凝器、进膨胀阀的状态，是冷凝压力下的饱和液体，pk与饱和液体线的交点。2-3-4是制冷剂在冷凝器中的等压（Pk）冷却冷凝过程。

点5：制冷剂出膨胀阀的状态。4-5表示制冷剂通过膨胀阀的节流过程。压力有Pk→P0，温度由tk→t0，进入两相区。5-1表示制冷剂在蒸发器中的等压（P0）蒸发过程。

理论循环的热力计算

单位制冷量q0：每公斤制冷剂在蒸发器中从被冷却物体中吸气的热量。

q0=h1-h4 kJ/kg

看例题2-1

例：假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环，蒸发温度t0=-10℃,冷凝温

度t k=35℃，制冷剂为R22，循环的制冷量Q0=55kw,试对该循环进行热力

计算。

解：1.将循环表示在lgp-h图上，并确定各状态参数

2.热力计算

①单位制冷量q0=h1-h5=158.441 kJ/kg

②单位容积制冷量q v=q0/v1=2426 kJ/m3

③制冷剂循环量q m =Q0/q0=0.3471 kg/s

④理论比功w0=h2-h1=33.645 kJ/kg

⑤压缩机消耗的理论功率P0= q m w0=11.68 kw

⑥压缩机吸入的容积流量V= q m v1=0.0227 m3/s

⑦理论循环制冷系数ε0=q0/w0=4.71

⑧冷凝器单位热负荷q k=h2-h4=192.086 kJ/kg

⑨冷凝器热负荷Q k= q m q k=66.67 kw

⑩热力完善度η=ε0/εc=0.806

§2.3 单级蒸气压缩式制冷的实际循环

实际循环中：

①制冷剂进入压缩机不一定是饱和蒸气，在管路流动中及进入压缩机中吸热使之成为过热蒸气；

②出冷凝器的制冷剂状态不一定是饱和液体，会有过冷；

③制冷剂在流动过程中会有阻力损失；

④实际压缩过程不是等熵过程，而是多变过程；

⑤系统中会存在不凝性气体等。

液体过冷对制冷循环性能的影响

具有液体过冷的循环在压焓图上的表示如图示。图中1-2-4-5-1

是理论循环，1-2-4′-5′-1是过冷循环。

过冷循环比较结论：

①采用过冷循环在理论上是有利的，且Δtg越大，越有利；

②过冷度获得的方法：

a.利用冷凝器本身，过冷度有一定限制；

b.采用再冷却器，可加大Δtg，但需要温度低的冷却介质；

c.采用回热器。

③过冷循环一般不单独采用。

采用过冷循环理论上总是有利的，而且过冷度越大，对循环越有利。

依靠冷凝器本身来使液体过冷，其过冷度是有一定限度的，如果要求获得更大的过冷度，通常需要增加一个单独的热交换设备，称为再冷却器。

在再冷却器中单独通入温度更低的冷却介质(如深井水)或将冷却介质先通过该再冷却器，然后再进入冷凝器。

蒸气过热对循环性能的影响

为了防止压缩机液击，一般希望制冷剂出蒸发器后有一些过热，使制

冷剂成为过热蒸气。

循环1′-2′-3-4-1′表示蒸气过热循环。压缩机吸入状态为1′，如

果忽略制冷剂在管路的流动阻力损失，则1-1′的过热过程为等压过

程。

1．过热没有产生有用的制冷效果

从蒸发器出来的制冷剂蒸气的温度很低，在进入压缩机之前，在管路中吸收了外界的热量，使制冷剂蒸气过热。

∵单位制冷剂在蒸发器中的吸热量不变，即q0不变，而w0r>w0

∴ε0r=q0/w0r<ε0=q0/w0

循环的经济性下降。此过热称有害过热，对循环不利。应减小有害过热。

2．过热本身产生有用的制冷效果

制冷剂过热吸收的热量来自被冷却空间，产生了有用的制冷效果，称为“有效”过热。

增加了Δqr=h1′-h1,同时v1′>v1，所以qv′可能增加也可能减小。qv′=q0r/v1′与制冷剂的

性质有关。

结论：

①即使是有效过热，也不是对所有工质都有利。氨、R22过热不利的

②由于吸气温度的升高会引起排气温度的升高，t2应不超过140℃。

③吸入蒸气的过热会对往复式压缩机的容积效率有所改善。

回热循环【图是重点】

A-压缩机B-冷凝器C-节流阀D-回热器E-

蒸发器

图2-6 回热循环的系统图

氨、R22不利的

判定回热循环制冷系数是否提高的判据：

T0c po>q0

c po、q0是与工质有关的，所以，上式并非所有工质都成立。

不同制冷剂采用回热循环是否有利，与制冷剂采用有效过热循环时一样。

有一些工质不能用上式进行判断，其T-S图中蒸气线向左下方倾斜，压缩机等熵压缩后进入两相区，因此必须采用回热循环。

2.2.5不凝性气体的存在对循环性能的影响

系统中的不凝性气体(如空气等)往往积存在冷凝器上部，因为它不能通过冷凝器(或贮液器)的液封。不凝性气体的存在将使冷凝器内的压力增加，从而导致压缩机排气压力提高，比功增加，制冷系数下降，压缩机容积效率降低。

2.2.6单级压缩制冷的实际循环【温差、损失、多变】

实际循环与理论循环的区别

①制冷剂在压缩机中的压缩过程不是等熵过程，引起内部的不可逆；

②制冷剂的冷凝温度及蒸发温度不等于热源温度，存在传热温差，引起了外部不可逆；

③制冷剂流动过程及流经吸气阀与排气阀时有损失。

2．3单级蒸气压缩式制冷机的性能

1．蒸发温度T0为定值，冷凝温度变化的情况T0=c,V1=c

①. T K↑P K↑

对循环的影响：

循环单位制冷量q

减小了，q0′

冷量减小了q v′

循环压缩功增大了，w0′>w0,；

单位容积压缩功增大了w v′>w v；

由于q v↓、w v↑，导致：Q0↓，P e↑。

结论:当T 0不变而T K 升高时，制冷机的制冷量减少而功率增大。

制冷系数减小了。

ε0′= q 0′/ w 0′<ε0

②． T K ↓P K ↓

结论:当T 0不变而T K 降低时，制冷机的制冷量Q 0增大,而功率P e 减少。

制冷系数增大。 ε0′= q 0′/ w 0′>ε0

③．绘出T 0=c ，T K 变化时制冷机的Q 0、P e 与T K 的关系曲线。

２.冷凝温度T K 为定值，蒸发温度变化的情况：

①．T 0↓P 0↓

对循环的影响：循环单位制冷量q 0减小了，q 0′

v 1；

单位容积制冷量减小了 q v ′

所以Q 0↓；

循环压缩功增大了，w 0′>w 0；

单位容积压缩功不能直接比较。

对于不同的工质 即： 各种制冷剂其压比大约等于3时，功率最大。

结论：当Tk 不变而T0降低时，制冷机的制冷量减少，而功率有一最大值存在。

制冷系数减小了。

ε0′= q0′/ w0′<ε0

实际循环参考书上例题2-6

第三章制冷剂

【这一章主要概念】

制冷剂又称制冷工质，是制冷装置中的工作介质，用于制冷循环的热量传递。

它以低温、低压的状态自蒸发器吸收热量，并且在高温、高压下从冷凝器向外界放出热量。因而要求制冷剂的蒸发温度必须低于用冷场合的温度，而其冷凝温度必定高于环境介质的温度。

一、制冷剂种类：

无机物：NH3 、CO2 、 H2O 等；

氟里（利）昂： R22 、R134a 、R152a 等；

碳氢化合物：甲烷、乙烷、乙烯、丙烷等。

饱和碳氢化合物、烯烃、卤代烯在空调制冷及一般制冷中并不采用，它们只用在石油化工工业中的制冷系统中。

二、制冷剂的符号

国际上统一规定用字母“R”（refrigeration ）和它后面的一组数字或字母作为制冷剂的简写符号。

1. 无机化合物： R7（ ）（ ）括号中填入的数字是该无机化合物的分子量。

例：水 R718 NH3 R717

2．氟里昂：烷烃化合物的分子式 CmH2m+2

3max 00≈???? ??=

P k p p

氟里昂的分子式CmHnFxCLyBrz (n+x+y+z=2m+2)

符号规定R(m-1)(n+1)(x)B(z)

例：CH2F-CF2 四氟乙烯R134a

CHF2CL 二氟一氯甲烷R22

3．共沸混合工质：R5( ) ( )括号内的数字为该工质命名的顺序号，从00开始。

R500 R501 R502……R506

4．非共沸混合工质：R4( ) ( )括号内的数字为该工质命名的顺序号，从00开始。

5. 饱和碳氢化合物(烷烃)：碳氢化合物称烃，其中饱和碳氢化合物称为烷烃，烷烃

中有甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、…。这些制冷剂的编号法则是这样的，甲烷、乙烷、丙烷同卤代烃；其他按600序号依次编号。

该系列编号的最后两位数，并无特殊含义，例如，丁烷为R600，乙醚为R610。

三. 对制冷剂的要求【参考书P59 3.1.2】

（一）热力学方面

（1）蒸发温度下的压力不太低，冷凝温度下的压力不太高；

（2）冷凝压力与蒸发压力之差小，冷凝压力与蒸发压力之比小；

（3）单位制冷量和单位容积制冷量较大；

（4）理论比功和单位容积压缩功小；

（5）制冷剂的凝固温度要低，临界温度要高；

（6）绝热指数应小。

（二）物理化学方面

（1）无毒，无刺激性臭味，无燃烧爆炸的危险；

（2）化学稳定性和热稳定性好，不腐蚀制冷剂的结构材料，与润滑油不发生化学反应，高温下不分解；

（3）比重小，粘度小；

（4）导热系数大，汽化潜热大。

（三）其它方面

（1）制冷剂的臭氧破坏指数（ODP）和温室效应指数(GWP)应为零或尽可能小，具有环境可接受性；

（2）价格低廉，容易制取，不含水分及机械杂质。

3.2制冷剂的性质

标准（正常）蒸发温度：制冷剂在标准大气压（1.0132bar）下的沸腾温度，称为标准蒸发温度或沸点。用t s表示

物质对臭氧层的危害程度用臭氧衰减指数ODP(Ozone Depletion Potential 消耗臭氧潜能值)表示；物质造成温室效应危害的程度用温室指数GWP(Global Warming Potential 全球变暖潜能值)表示。

为了评估各种制冷剂对臭氧层的消耗能力和对全球温室效应的作用能力，提出了消耗臭氧潜能值（Ozone Depletion Potential）简称ODP值

全球变暖潜能值(Global Warming Potential)简称GWP值

ODP值以R11为基准比较物，设定R11的ODP值为1.0，其它物质的ODP值按损耗臭氧能力比R11大或小的分数值表示。

GWP值的参照物也是R11，即R11的GWP值为1.0，其他物质的GWP值按导致全球变暖的能力比R11大或小的分数值来表示。(GWP还有按照CO2为1.0来确定的）选择制冷剂时须考虑这两个值，显然制冷剂的ODP值和GWP值越小越好。

特鲁顿定律

大多数物质在沸点下蒸发时，其摩尔熵增的数值都大体相等。

≈76～88 kJ/（kmol K ）

ΔS=Mrs

Ts

结论：①标准蒸发温度（标准沸点）相近的物质，分子量大的，汽化潜热小；分子量小的，汽化潜热大。②各种制冷剂在一个大气压力下汽化时，单位容积汽化潜热rs/vs大体相等。

3.2.4制冷剂与润滑油的溶解性【看书】

制冷剂与油的溶解性分为有限溶解和完全溶解两种情况。各自的优缺点

3.2.5.3制冷剂的溶水性【看书】

3.3混合制冷剂【看书】

共沸，非共沸

3.4.2氨

对锌铜青铜以及其他铜合金具有强腐蚀性，磷青铜除外

3.4.4氟利昂

对金属材料的腐蚀性很小，但对天然橡胶、树脂、塑料等非金属材料有腐蚀(膨润)作用

3.5第二制冷剂

载冷剂的性质：（书P76页）

（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）比热要大；（Q0=mc△t，当Q0一定时，c大可以使载冷剂量m小，减小输送泵的功率。（3）比重小、粘度小；

（4）化学稳定性好；载冷剂应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。

（5）不腐蚀设备与管道；

（6）不燃烧、不爆炸，无毒，对人体无害；

（7）价格低廉，易于获得

常用载冷剂

1. 盐水（氯化钙、氯化钠、氯化镁等）

盐水溶液的温度—浓度图

2.水

用于空调系统。

制冷机组产生出的冷水，送到空调房间的终端设备中，与房间的空气进行热交换，使房间的温度降低。

第四章两级压缩和复叠式制冷循环

【主要看氨的，流程图，压焓图，温熵图】

两级压缩制冷循环的类型：两级压缩制冷循环按其制冷剂节流和冷却方式可分为：

中间不完全冷却氟

两级压缩一级节流制冷循环

中间完全冷却氨

中间不完全冷却

两级压缩两级节流制冷循环

中间完全冷却

4.3.2两级压缩制冷机中间压力确定

看书P90-91

流量比，两种方法两种情况。性能系数

P97图4-16

第九章制冷机的热交换设备

K值的计算【不考计算看概念】

蒸发器的分类：【特点，优缺点，图】

按照制冷剂在蒸发器内的充满程度以及蒸发情况进行分类：

（1）再循环式蒸发器p191图9-17

高压液体经节流阀后首先进入气液分离器中，在其中分离蒸气后，将液体送入蒸发器中。优点：可使传热面尽量与液体制冷机相接触，热交换效果好。

缺点：充灌量过大，润滑油难于返回压缩机。

（2）干式蒸发器（非满液式蒸发器）p185图9-5

从膨胀阀直接向蒸发器供液。节流后，一部分液体变成气体，这部分闪发气体也进入蒸发器中。优点：充灌量小；缺点：传热效果较差。

（3）满液式蒸发器p193图9-21【该图加一个泵就是淋激式】

优点：结构简单，制造方便，传热性能好；

缺点：制冷剂充灌量大，有静液高度影响，使蒸发温度提高，对于溶油的制冷剂，油难排出。

（4）淋激式蒸发器

优点：减小制冷剂充灌量，可以消除静液高度的影响；

缺点：设备费用高。

冷凝器的分类：

按冷却介质的种类分类：

1．水冷式冷凝器

用水作为冷却介质的冷凝器称为水冷式冷凝器。

立式壳管式冷凝器、卧式壳管式冷凝器、套管式冷凝器、螺旋板式冷凝器、壳盘管式冷凝器等。

p197图9-28【明确走壳管内外】

p198图9-30 ：卧式壳管式冷凝器筒体的上部设有平衡管，安全阀，压力表，放空气管等接头。

P200 图9-33

P202 图9-37

2．空气冷却式冷凝器

用空气作为冷却介质的冷凝器。制冷剂在管内冷凝，空气在管外流动。空气侧采用风机，使空气受迫流动的称为强制通风空气冷却式冷凝器。不用风机的称自然对流空气冷却式冷凝器。

3.淋激式和蒸发式冷凝器

冷却介质同时用空气和水的冷凝器。制冷剂在管内冷凝，管外同时受到水和空气的冷却。

第十章制冷机的其他辅助设备及管道

10.1膨胀机构及阀门

膨胀机构的种类有很多，根据它们的应用范围，可分为以下五类

（1）手动膨胀阀，用于工业用的制冷装置；

（2）热力膨胀阀，用于工业、商业和空气调节装置；

（3）电子膨胀阀，用途与热力膨胀阀相同；

（4）毛细管，用于家用制冷装置；

（5）浮球调节阀，用于工业、商业和生活用制冷装置。

热力膨胀阀的优点：在蒸发器负荷变化时，可以自动调节制冷剂液体的流量，以控制蒸

发器出口处制冷剂的过热度。大小控制开度。

10.2.1润滑油分离器【种类，原理】

较常用的润滑油分离器有洗涤式、离心式、过滤式和填料式。

10.2.2.2储液器【目的，作用】油分

10.2.3.3过滤器

干燥过滤器图10-36 氟利昂液体过滤器结构

膨胀阀前以免冰堵（出口）；脏堵（进口）

制冷复习题

制冷原理及设备复习题 考试题型：填空10题20分，名词解释5题20分，简答4题20分，作图分析1题20分，计算1题20分，考试时间90分钟，闭卷。 1、简述氟里昂制冷剂的性质和应用范围。 答：氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素被卤族元素氟、氯、溴取代后衍生物的总称。氟里昂制冷剂广泛用语电冰箱、空调器等各种制冷空调设备中。 2、蒸气压缩机制冷用制冷剂是如何分类的？ 答：按化学结构分有：①无机化合物（如 R717 等）；②氟里昂（R22、R134a 等）；③ 多元混合溶液（非共沸溶液有 R407C 等，共沸溶液有 R502 等）；④碳氢化合物 （R600a、R290 等）。按蒸发温度和冷凝压力分有：①高温低压制冷剂；②中温中压制冷剂；③低温高压制冷剂。按可然性和毒性分，分不可然、可然、易燃、低毒、高毒等组合类别。 3、何为 CFC 类物质？为何要限制和禁用 CFC 类物质？ 答：CFC 类物质就是不含氢的氟里昂。CFC 物质对大气忠的臭氧和地球高空的臭氧层有严重的破坏作用，会导致地球表面的紫外线辐射强度增加，破坏人体免疫系统。还会导致大气温度升高，加剧温室效应。因此，减少和禁用 CFC 类物质的使用和生产，已经成为国际社会环保的紧迫任务。 4、载冷剂的作用是什么？对载冷剂的性质有那些基本要求？ 答：载冷剂的作用就是向被间接冷却的物体输送制冷系统产生的冷量。对载冷剂性质的基本要求有：载冷剂的比热容和穿系数要的大，粘度和密度要小，凝固点要低，挥发性和腐蚀吸能够要小，无毒无臭，对人体无害，化学性质稳定，价格低廉，易于获得。 5、冷冻机油的功能有那些？ 答：冷冻机油的功能有：润滑摩擦表面，减少零件磨损；冷却摩擦零件，降低压缩机功耗；蜜蜂摩擦面间隙，阻挡制冷剂泄漏；冲刷摩擦表面。不断带走磨屑；利用润滑系统的油压控制卸载机构。 6、制冷剂节流前过冷对整齐压缩式制冷循环有何影响？在实际中可采用那些方法实现节流

制冷原理期末复习大纲重点知识

制冷原理期末复习大纲重点知识 1.氨 沸点-33.3℃，凝固点-77.9℃ 单位容积制冷量大粘性小，传热性好，流动阻力小;毒性较大，有一定的可燃性，安全分类为 2 ;氨蒸气无色，具有强烈的刺激性臭味; 氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤 氨系统中有水分会加剧对金属腐蚀同时减小制冷量;以任意比与水互溶但在矿物润滑油中的溶解度很小 ;系统中氨分离的游离氢积累至一定程度遇空气爆炸 ; 氨液比重比矿物润滑油小，油沉积下部需定期放出 在氨制冷机中不用铜和铜合金材料(磷青铜除外) 2.氟利昂 (1) R12（二氟二氯甲烷 CF2Cl2） 沸点-29.8℃，凝固点-158℃。无色，有较弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。 系统里应严格限制含水量，一般规定不得超过0.001% 常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶 不腐蚀一般金属但能腐蚀镁及含镁量超过2%铝镁合金。 对天然橡胶和塑料有膨润作用。容易泄漏,对铸件要求质量高,对机器要求密封性好 (2) R134a（四氟乙烷 CH2FCF3） 毒性非常低，不可燃，安全。 与矿物润滑油不相溶，但能完全溶解于多元醇酯类。 化学稳定性很好，溶水性比R12强得多，对系统干燥和清洁性要求更高，用与R12不同的干燥剂。 (不能用传统电子检漏仪) (3) R11（一氟三氯甲烷 CFCl3） 沸点23.8℃，凝固点-111℃。用于离心式制冷压缩机;毒性比R12更小，安全。 水在R11中的溶解能力与R12相接近。 对金属及矿物润滑油的作用关系也与R12大致相似。 对金属及矿物润滑油的作用关系也与R12大致相似 与明火接触时，较R12更易分解出光气。 (4) R22（二氟一氯甲烷 CHF2Cl） 沸点-40.8℃，凝固点-160℃。毒性比R12略大，无色无味，不燃不爆，安全。 溶水性稍大于R12，系统内应装设干燥器。部分与矿物润滑油互溶。 化学性质不如R12稳定，对有机物的膨润作用更强。 对金属与非金属的作用以及泄漏特性都与R12相似。 属于HCFC类制冷剂，也要被限制和禁止使用。 混合制冷剂 按照混合后的溶液是否具有共沸性质,分为: (1) 共沸制冷剂(可能使能耗减少) 共沸制冷剂特点：一定蒸发压力下蒸发时具有几乎不变的蒸发温度 一定蒸发温度下，共沸制冷剂单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的容积制冷量要大。 化学稳定性较组成它的单一制冷剂好 在全封闭和半封闭压缩机中，采用共沸制冷剂可使电机得到更好的冷却，电机绕组温升减小。 (2) 非共沸制冷剂（没有共同沸点） 一定压力下溶液加热时，首先到达饱和液体点A(泡点)，再加热到达点B，即进入两相区，继续加热到点C(露点)时全部蒸发完成为饱和蒸气。

制冷原理知识点整理.doc

·制冷原理思考题 1、什么是制冷 从物体或流体中取出热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环境温度的过程。 自然冷却：自发的传热降温 制冷机 / 制冷系统：机械制冷中所需机器和设备的总和 制冷剂：制冷机中使用的工作介质 制冷循环：制冷剂一系列状态变化过程的综合 2、常用的四种制冷方法是什么 ①液体气化制冷（蒸气压缩式、蒸气吸收式、蒸气喷射式、吸附制冷） ②液体绝热节流 ③气体膨胀制冷 ④涡流管制冷、热电制冷、磁制冷 优点缺点 蒸气压缩式性能系数高，制冷量大，成本制冷剂会对环境产生影响，压缩 低，适用范围广，结构简单机存在噪声，振动等 蒸气吸收式有利于废热的回收利用，电能对铜及铜合金有腐蚀作用，钢材 耗费少，维修简单，振动噪声及冷却水消耗量大，性能系数 小，对大气臭氧层无破环作用低，体积较大，设备昂贵，适用 于大型设备 蒸气喷射式以热能为补偿能量形式，结构工作蒸汽压力高，喷射器流动损 简单，加工方便，没有运动部失大，效率较低 件，使用寿命长 热电无需工质，无运动部件，灵活效率低，必须使用直流电源，使 性强，使用方便可靠用的半导体器件价格高 3、液体汽化为什么能制冷 ①当液体处在密闭容器内，液体汽化形成蒸气。若容器内除了液体及液体本身的蒸气外不存在

任何其他气体，也提出在某一压力下将达到平衡，处于饱和状态。 ②将一部分饱和蒸气从容器中抽出时，必然要再汽化一部分来维持平衡。 ③液体汽化时，需要吸收热量，这一部分热量称为汽化热。汽化热来自被冷却对象，因而被冷 却对象变冷或者使它维持在环境温度以下的某个低温。 4、液体汽化制冷的四个基本过程是什么 ①制冷剂低压下汽化 ②蒸气升压 ③高压气液化 ④高压液体降压 5、什么是热泵及其性能系数 制冷机：使用目的是从低温热源吸收热量 热泵：使用目的是向高温热汇释放能量 6、性能系数：COP Q H /W (W Q0 ) / W 7、劳伦兹循环 在热源温度变化的情况下，由两个与热源做无温差传热的多变过程及两个 等熵过程组成的逆向可逆循环，称为洛伦兹循环，这是变温条件下制冷系 数最大的循环。为了表达变温条件下可逆循环的制冷系数，可采用平均当 量温度这一概念， T0m 表示工质平均吸热温度， Tm 表示工质平均放热温度， ε表示制冷系数。洛伦兹循环的制冷系数相当于在恒温热源 T0m 和 Tm 间工作的逆卡诺循环的制冷系数。 8、什么是制冷循环的热力学完善度，制冷剂的性能系数COP 热力学完善度：实际制冷循环性能系数与逆卡诺循环性能系数之比 制冷剂的性能系数：制冷量与压缩耗功之比。 9、单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件 压缩机：压缩和输送制冷剂，保持蒸发器中的低压力，冷凝器里的高压力 膨胀阀：对制冷剂节流降压并调节进入蒸发器的制冷剂的流量 蒸发器：输出冷量，制冷剂吸收被冷却对象的热量，达到制冷的目的

制冷原理与设备第四章习题解答.doc

制冷原理与设备第四章思考题与习题 一、思考题 1. 为什么单级压缩制冷压缩机的压力比一般不应超过8 10？ 答：采用单级压缩式制冷循环，在常温冷却条件下能够获得的低温条件有限。制约因素是单级压力比和排气温度。 对于往复式压缩机，影响是三方面的： （1）实际压缩机存在余隙容积，压力比升高，压缩机的容积效率下降（极限情况下容积效率下降到0，系统中制冷剂无法循环）。 （2）压缩比增高，压缩过程不可逆损失增加，压缩机效率降低，造成制冷量和制冷系数下降。 （3）压缩机排气温度上升，会超过允许的限值。 从运行经济性和可靠性方面综合考虑，对氟利昂类和氨的单级压力比规定分别不得超过10和8. 对于回转式压缩机，单级压力比增大虽不至太多地影响容积效率，但排气温度过分升高也是不允许的。 对于离心式压缩机，单级叶轮可以达到的压力比取决于轮周速度和制冷剂的相对分子质量。通常单级压缩的压力比只能达到3～4。 2. 双级蒸气压缩式制冷循环的形式有哪些？ 答：（1）一级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环 （2）一级节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环 （3）两级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环 （4）两级节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环 3. 一级节流与二级节流相比有什么特点？中间不完全冷却与中间完全冷却相比又有什么特点？ （1）一级节流与二级节流 一级节流指制冷剂液体从冷凝压力节流到蒸发压力时，只经过一次节流。一级节流，压降大，节流后的闪蒸汽多，制冷量小。循环的能量指标没有二级节流的好，但它具有下面特点： ①可以依靠高压液态制冷剂的压力，供液给较远或多层冷库较高的蒸发器。 ②进入蒸发器的制冷剂液体，不与中间冷却器中的液态制冷剂直接混合，这可减少冷冻机油进入蒸发器，蒸发器的传热性能提高。 ③蒸发器和中间冷却器分别供液，便于操作控制，有利于制冷系统的安全运行。 二级节流指制冷剂液体从冷凝压力节流到蒸发压力时，经过二次节流。二级节流的经济性优于一级节流。并且可以获得两种不同的蒸发温度。 ①第二次节流前为中间压力下的中温液体，所以单位质量制冷量比一级节流大，循环的能量指标提高。 ②由于中间冷却器内夹带的润滑油与液态制冷剂一起在第二次节流时进入蒸发器，使蒸发器的传热性能降低。 ③中间冷却器出来的液态制冷剂由于温度和压力比较低，在输液管道中有可能吸热蒸发，产生冷量损失。 ④二级节流每只节流阀的压降小许多，相同流量下要求用大口径的节流阀，同时要保证两只节流阀的流量调节协调。另外由于第二只节流阀前制冷剂液体温度较低且无过冷，很

制冷原理考试题答案

制冷原理考试题答案 一、填空（每空2分，共20分） ⒈制冷压缩机、（冷凝器）、节流阀和（蒸发器），是制冷剂赖以循环制冷所必不可少的机械设备，构成了最基本的制冷系统。 ⒉对制冷剂的热力学方面的选择要求，要求制冷剂的沸点要（低），临界温度要（高），凝固温度要（低）。（填高低） ⒊在蒸发压缩式制冷系统中，目前广泛采用的制冷剂有（氨），（氟利昂），和氟利昂的混合溶液等。 ⒋复叠式压缩制冷循环通常是由两个或两个以上（制冷系统）组成的多元复叠制冷循环。 ⒌空气压缩式制冷循环的主要热力设备有（空气压缩机）、冷却器、（吸热器）及膨胀器。 二、名词解释（每题4分，共20分） ⒈人工制冷。 人工制冷是指用认为的方法（1分）不断地从被冷却系统（物体或空间）排热至环境介质中去（1分），从而使被冷却系统达到比环境介质更低的温度（1分），并在必要长的时间内维持所必要的低温的一门工程技术（1分）。 ⒉共沸溶液类制冷剂 共沸溶液类制冷剂是由两种或两种以上（1分）互溶的单组分制冷剂（1分）在常溫下按一定的质量或容积比相互混合（2分）而成的制冷剂。 ⒊载冷剂 载冷剂是在间接冷却的制冷装置中（1分），完成被冷却系统（物体或空间）的热量传递给制冷剂的中间冷却介质（2分），亦称为第二制冷剂（1分）。 ⒋热力完善度 热力完善度是用来表示制冷机循环接近逆卡诺循环循环的程度（2分）。它也是制冷循环的一个技术经济指标（2分）。 ⒌一次节流 一次节流是指向蒸发器供液的制冷剂液体直接由冷凝压力节流至蒸发压力的节流过程.

三简答（前两题6分，第三题8分，共20分） ⒈对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设？ 理论循环假定： ①假设进入压缩机的为饱和蒸汽，进入节流阀的为饱和液体；（1分） ②假设压缩过程是等熵过程，节流过程是等焓过程；（2分） ③假设蒸发与冷凝过程无传热温差；（1分） ④假设除两大换热器外，系统与外界无热交换；（1分） ⑤假设制冷剂无流阻损失。（1分） ⒉液体过冷对循环各性能参数有何影响？ 液体过冷：①使单位制冷量增大；（1分） ②使单位容积制冷量增大；（1分） ③单位功保持不变；（1分） ④使制冷系数增大。（1分） 总之，制冷剂液体的过冷有利于制冷循环，可提高制冷循环经济性。（2分） 3.写出与下列制冷剂的符号规定式相对应的化学分子式 （1）R22 （2）R134 （1）R22符号规定式通式为R（m-1）（n+1）x （1分） m-1=0 n+1=2 x=2 所以m=1 n=1 x=2 符号规定式通式为：C m H n F x CI y （1分） y=2m+2-n-x=2+2-1-2=1 （1分） 所以R22的符号规定式为CHCIF2 （1分） （2）R134符号规定式通式为R（m-1）（n+1）x m-1=1 n+1=3 x=4 所以m=2 n=2 x=4 （1分） 符号规定式通式为：C m H n F x CI y （1分） y=2m+2-n-x=4+2-2-4=0 （1分） 所以R134的符号规定式为C2H2F4（1分）

制冷原理与设备复习资料

制冷原理与设备复习资料 一、选择题 1、水冷式冷凝器地结垢问题，需采用（ C ）方法清除。 （A）沸腾水冲刷（B）喷灯加热（C）盐酸溶解（D）高压氮气冲刷 2、压力试验所用的气源式（？） （A）氮气（B）氧气（C）空气（D）水蒸汽 3、在焓-湿图上，等（ C ）线平行于纵坐标轴。 （A）温度（B）压力（C）含湿量（D）焓 4、空调系统中的新风占送风量的百分数部应低于（ A ） （A） 10%（B）15%（C）20%（D）30% 5、应用电容分相启动方式的单相电动机油两个绕组，这两个绕组在空间位置互差（ A ）度。 （A） 90（B）0（C）180（D）45 6、采用简易温度自动控制的小型氟锂昂冷库的电控系统（？） （A）有专人管理时要考虑失压保护电路（B）有专人管理时部必设置失压保护电路 （B）必须设置失压保护电路（D）禁止设置失压保护电路 7、小型氟里昂冷库队制冷压缩机的保护一定要有（B ） （A）失压保护和过载保护（B）过载保护和短路保护（C）低压保护和反相保护（D）短路保护和反相保护 8、整定式动圈式温度指示调节仪表，要考虑（？） （A）极限值和整定下限值（B）设定值和动差范围值（C）设定值和比例值（D）极限值和保护值 9、交流接触器的额定工作电压和电流是指其主触点的电压电流，它应（ B ）（A）等于被控制电路的额定电压和额定电流（B）等于或大于的额定电压和额定电流（C）大于被控制电路的额定电压和额定电流一倍以上（D）大于被控制电路的额定电压和额定电流两倍以上 10、能够准确观察到制冷系统低压部分的压力仪表是（ B ） （A）低压表（B）带负压的低压表（C）真空表（D）高压表 二、判断题 1、东芝电冰箱中的比较放大器将温度检测电路输出的电压Us与温度调节电路中的设定电压UR进行比较，以确定压缩机的工作状态。（？） 2、压缩机使用三相电源时，其交流接触器初级线圈的电路中一般都串接有温度控制器、压力控制器、热继电器等触点开关。（∨） 3、温度式液位调节阀的感温包中装有电加热器，浸没载液体中，液位高则阀开度大，液位低则阀的开度销或关闭。（ X ） 4、间接作用式电磁阀的最小开阀压力差位5~20Pa。（∨） 5、氟里昂系统安装时必须要考虑回油效果。（？） 6、露在库外的低压管道必须采取保温措施，以防冷量损失。（∨） 7、热力膨胀阀的感温包最好安装在蒸发器出管不远处。（∨） 8、制冷系统为了美观，管道的弯头可以做成任何角度。（ X ） 9、制冷系统的管路使用无缝钢管时，采用螺纹联接较为方便。（？）

制冷原理知识点整理

·制冷原理思考题 1、什么是制冷？ 从物体或流体中取出热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环境温度的过程。 自然冷却：自发的传热降温 制冷机/制冷系统：机械制冷中所需机器和设备的总和 制冷剂：制冷机中使用的工作介质 制冷循环：制冷剂一系列状态变化过程的综合 2、常用的四种制冷方法是什么？ ①液体气化制冷（蒸气压缩式、蒸气吸收式、蒸气喷射式、吸附制冷） ②液体绝热节流 ③气体膨胀制冷 3、液体汽化为什么能制冷？ ①当液体处在密闭容器内，液体汽化形成蒸气。若容器内除了液体及液体本身的蒸气外不存在任何其他气体，也提出在某一压力下将达到平衡，处于饱和状态。 ②将一部分饱和蒸气从容器中抽出时，必然要再汽化一部分来维持平衡。 ③液体汽化时，需要吸收热量，这一部分热量称为汽化热。汽化热来自被冷却对象，因而被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度以下的某个低温。 4、液体汽化制冷的四个基本过程是什么？ ①制冷剂低压下汽化 ②蒸气升压 ③高压气液化 ④高压液体降压 5、什么是热泵及其性能系数？ 制冷机：使用目的是从低温热源吸收热量 热泵：使用目的是向高温热汇释放能量 6、性能系数：W Q W W Q COP H /)(/0+== 7、劳伦兹循环

在热源温度变化的情况下，由两个与热源做无温差传热的多变过程及两个 等熵过程组成的逆向可逆循环，称为洛伦兹循环，这是变温条件下制冷系 数最大的循环。为了表达变温条件下可逆循环的制冷系数，可采用平均当 量温度这一概念，T0m表示工质平均吸热温度，Tm表示工质平均放热温度， ε表示制冷系数。洛伦兹循环的制冷系数相当于在恒温热源T0m和Tm间工 作的逆卡诺循环的制冷系数。 8、什么是制冷循环的热力学完善度，制冷剂的性能系数COP？ 热力学完善度：实际制冷循环性能系数与逆卡诺循环性能系数之比 制冷剂的性能系数：制冷量与压缩耗功之比。 9、单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件？ 压缩机：压缩和输送制冷剂，保持蒸发器中的低压力，冷凝器里的高压力 膨胀阀：对制冷剂节流降压并调节进入蒸发器的制冷剂的流量 蒸发器：输出冷量，制冷剂吸收被冷却对象的热量，达到制冷的目的 冷凝器：输出热量，从蒸发器中吸收的热量和压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走 10、蒸汽压缩式制冷循环，当制冷剂确定后，冷凝温度、蒸发温度有什么因素决定？ 环境介质温度决定冷凝温度决定冷凝压力；制冷装置用途决定蒸发温度决定蒸发压力 11、过冷对循环性能有什么影响？ 在一定冷凝温度和蒸发温度下，节流前制冷剂液体过冷可以减少节流后的干度。节流后的干度越小，他在蒸发器中气化的吸收热量越大，循环的性能系数越高。 12、有效过热无效过热对循环性能有哪些影响？ 有效过热：吸入蒸气的过热发生在蒸发器本身的后部或者发生在安装与被冷却室内的吸气管道上，过热吸收的热量来自被冷却对象。 有害过热：由蒸发器出来的低温制冷剂蒸气在通过吸入管道进入压缩机之前，从周围环境吸取热量而过热，但没有对被冷却对象产生制冷效应。 13、不凝性气体对循环性能的影响 不凝性气体：在制冷机的工作温度、压力范围内不会冷凝、不会被溴化锂溶液吸收的气体。 原因：蒸发器、吸收器的绝对压力极低，易漏入气体 影响：①不凝性气体的存在增加了溶液表面分压力，使冷剂蒸气通过液膜被吸收时的阻力增加，吸收效果降低。 ②不凝性气体停留在传热管表面，会形成热阻，影响传热效果，导致制冷量下降。 ③不凝性气体占据换热空间，是换热设备的传热效果变差 ④压缩机的排气压力、温度升高，压缩机耗功增加 措施：在冷凝器与吸收器上部设置抽气装置 ①水气分离器：中间溶液喷淋，吸收水气，不凝性气体由分离器顶部排出，经阻油器进入真空泵排出。阻油器用于防止真空泵停机时，大气压力将油压入制冷系统中。 ②自动抽气：由引射器引射不凝性气体入气液分离器，打开放气阀排气。 ①无机化合物 ②有机化合物

(完整版)制冷原理与设备复习题

a绪论 一、填空： 1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度~－153.35为普通冷冻；－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：制冷剂在制冷系统中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。 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研究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、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章制冷的热力学基础 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___几大件组成。 3、一个最简单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。理想气体节流后温度_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；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。ε=q。/w。 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之比。其值恒小于1。 7.热力系数：获得的制冷量与消耗的热量之比。用ζ0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逆向循环，称为逆向卡诺循环

制冷原理与设备详细知识点

制冷原理与设备详细知 识点 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

制冷原理与设备复习题 绪论 一、填空： 1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度~－为普通冷冻；－℃~℃为低温冷冻；℃~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：制冷剂在制冷系统中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。 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研究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、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章制冷的热力学基础 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___几大件组成。 3、一个最简单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。理想气体节流后温度_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；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融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。

制冷原理及设备复习思考、练习题.doc

《制冷原理与设备》课程 一、判断题（71） 1．湿蒸气的干度×越大，湿蒸气距干饱和的距离越远。 ( ) 2．制冷剂蒸气的压力和温度间存在着一一对应关系。 ( ) 3．低温热源的温度越低，高温热源的温度越高，制冷循环的制冷系数就越大。 ( ) 4．同一工质的汽化潜热随压力的升高而变小。( ) 5．描述系统状态的物理量称为状态参数。 ( ) 6．系统从某一状态出发经历一系列状态变化又回到初态，这种封闭的热力过程称为热力循环。（）7．为了克服局部阻力而消耗的单位质量流体机械能，称为沿程损失。 ( ) 8．工程上用雷诺数来判别流体的流态，当Re＜2000时为紊流。 ( ) 9．流体在管道中流动时，沿管径向分成许多流层，中心处流速最大，管壁处流速为零。( ) 10．表压力代表流体内某点处的实际压力。 ( ) 11．流体的沿程损失与管段的长度成正比，也称为长度损失。( ) 12．使冷热两种流体直接接触进行换热的换热器称为混合式换热器。 ( ) 14．氟利昂中的氟是破坏大气臭氧层的罪魁祸首。( ) 15．混合制冷剂有共沸溶液和非共沸溶液之分。( ) 16．氟利昂的特性是化学性质稳定，不会燃烧爆炸，不腐蚀金属．不溶于油。 ( ) 17．《蒙特利尔议定书》规定发达国家在2030年停用过渡性物质HCFC。 ( ) 18．二元溶液的定压汽化过程是降温过程，而其定压冷凝过程是升温过程。 ( ) 19．工质中对沸点低的物质称作吸收剂，沸点高的物质称作制冷剂。 ( ) 20．盐水的凝固温度随其盐的质量分数的增加而降低。( ) 21．R12属于CFC类物质，R22属于HCFC类物质，R134a 属于HFC类物质。 ( ) 22．CFC类、HCFC类物质对大气臭氧层均有破坏作用，而HFC类物质对大气臭氧层没有破坏作用。 ( ) 23．市场上出售的所谓“无氟冰箱”就是没有采用氟利昂作为制冷剂的冰箱。 ( ) 24．R134a的热力性质与R12很接近，在使用R12的制冷装置中，可使用R134a替代R12而不需对原设备作任何改动。( ) 25．比热容是衡量载冷剂性能优劣的重要指标之一。( ) 26．对蒸气压缩式制冷循环，节流前制冷剂的过冷可提高循环的制冷系数。 ( ) 27．半导体制冷效率较低，制冷温度达不到0℃以下温度。 ( ) 28．压缩制冷剂要求“干压缩”，是指必须在干度线×＝1时进行压缩。 ( ) 29．螺杆式压编机和离心式压缩机都能实现无级能量调节。 ( ) 30．当制冷量大干15KW时，螺杆式压缩机的制冷效率最好。 ( ) 31．风冷冷凝器空气侧的平均传热温差通常取4~6℃。( ) 32．满液式蒸发器的传热系数低于干式蒸发器。( ) 13．制冷剂R717、R22是高温低压制冷剂。( ) 33．两级氟利昂制冷系统多采用一级节流中间完全冷却

《制冷原理与设备》详细知识点

《制冷原理与设备》详 细知识点 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

制冷原理与设备复习题 绪论 一、填空： 1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度~－为普通冷冻；－℃~℃为低温冷冻；℃~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：制冷剂在制冷系统中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。 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研究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、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章制冷的热力学基础 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___几大件组成。 3、一个最简单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。理想气体节流后温度_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；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。ε=q。/w。

制冷基本知识知识点归纳

制冷原理及设备期末复习 有不全的大家相互补充 题型：填空20分；选择10分；判断10分；简答45分（5道）；计算1道，带计算器。 绪论 ?实现人工制冷的方法（4大类，简单了解原理） 1.利用物质的相变来吸热制冷； 融化（固体—液体）,气化（液体—气体）,升华（固体—气体） 气化制冷（蒸气制冷）： 包括蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷。 2.利用气体膨胀产生低温 气体等熵膨胀时温度总是降低的，产生冷效应。 3.气体涡流制冷 高压气体经涡流管膨胀后，可分为冷热两股气流； 4.热电制冷（半导体制冷） 利用半导体的温差电效应实现的制冷。 ?根据制冷温度的不同，制冷技术可大体上划分三大类： ?普通冷冻：＞120K【我们只考普冷】 ?深度冷冻：120K~20K ?低温和超低温：＜20K。 t=T-273.15 (t, ℃; T, Kelvin 开）T=273+t 常用制冷的方法有：液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程：液体气化制冷制冷剂液体在低压下汽化产生低压蒸气， 气体膨胀制冷将低压蒸气抽出并提高压力变成高压气， 涡流管制冷将高压气冷凝成高压液体， 热电制冷高压液体再降低压力回到初始的低压状态。 按照实现循环所采用的方式之不同，液体蒸发制冷有 蒸气压缩式制冷蒸气吸收式制冷蒸气喷射式制冷吸附式制冷等 蒸气压缩式制冷 系统组成： 1-压缩机2-冷凝器3-膨胀阀4-蒸发器组成的密闭系统。 工作原理：制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量而蒸发，产生的低压蒸气被压缩机吸入，经压缩机压缩后制冷剂压力升高，压缩机排出的高压蒸气在冷凝器中被常温冷却介质冷却，凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀节流，变成低压、低温湿蒸气，进入蒸发器，低压液体在蒸发器中再次汽化蒸发。如此周而复始。

制冷原理期末复习

制冷：制冷作为一种科学是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这个温度。 制冷系数：以机械能或电能为补偿能进行能量转换的经济性指标；热力系数：以热能为补偿能进行能量转换的经济性指标。热力完善度：实际制冷循环与可逆制冷循环的接近程度。 单位质量制冷量：表示1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物体吸取的热量。单位容积制冷量：表示压缩机每吸入1m3制冷剂蒸气（按吸气状态记）所制取的冷量。理论比功压缩机每压缩并输送1kg制冷剂所消耗的功。冷凝单位热负荷：1kg制冷剂蒸气在冷凝器中放出的热量。无效过热:由蒸发器出来的低温制冷剂蒸气,在通过吸入管道进入压缩机之前,从周围环境中吸取热量而过热,但它并没有对被冷却物体产生任何制冷效应，这种过热称为“无效”过热。有效过热：如果吸入蒸气的过热发生在蒸发器本身的后部，或者发生在安装于被冷却室内的吸气管道上，或者发生在两者皆有的情况下，那么，由于过热而吸收的热量来自被冷却物，因而产生了有用的制冷效果，这种过热称为“无效”过热。 镀铜现象：氟里昂与润滑油的混合物能够溶解铜，被溶解的铜离子随着制冷剂循环再回到压缩机并与钢或铸铁件相接触时，又会析出并沉积在这些钢铁构件表面上，形成一层铜膜。 膨润作用：氟里昂使高分子化合物变软，膨胀和起泡。共沸混合制冷剂：有两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成，在汽化或液化过程中，蒸气成分与溶液成分始终保持相同，在一定压力下发生相变时，对应的温度始终保持不变。非共沸混合制冷剂：有两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成，在汽化或液化过程中，蒸气成分与溶液成分不断变化，在一定压力下发生相变时，对应的温度也不断变化。 中间完全冷却：将低压级排气冷却到中间压力下的饱和蒸气。中间不完全冷却：低压级排气虽经冷却，但并未冷到饱和蒸气状态。 两级节流循环：将高压液体先从冷凝压力P k 节流到中间压力P m，然后再由P m节流降压至蒸发压力P0。一级节流循环：制冷剂液体由冷凝压力Pk直接节流至蒸发压力P0。 回热：在系统中增加一个气—液热交换器（又称回热器），使节流前的液体和来自蒸发器的低温蒸气进行内部热交换，制冷剂液体过冷，低温蒸气有效过热。 液化段作用：使蒸发器内保持一定的低压力；使在蒸发器中汽化了的制冷剂液化，重新流回 ：制冷 液体降压。蒸气喷射式制冷机特点：以热能为补偿能量形式，结构简单，加工方便，没有运动部件，使用寿命长。吸附剂-制冷剂工质对：a物理吸附：沸石—水，硅胶—水，活性炭—甲醇；b化学吸附：氯化物—氨。常用载冷剂：空气，水，无机盐水溶液，有机载冷剂 氟里昂和烷烃类通式CmH2m+2，CmHnFxClyBrz简写符号为R（m-1）（n+1）（x）B(z) (其中若m-1=0不写出但x=0时要写出) 可逆制冷机的性能系数式子表明①在恒温热源和热汇间工作的可逆制冷机，其性能系数只与热源和热汇温度有关，与制冷机使用的制冷剂性质无关②COP的值与热源和热汇温度的接近程度有关，Tc与Ta越接近，COPc越大；反之COPc越小。实际制冷机性能参数COP随热源温度的变化趋势与可逆制冷机是一致的。补充：热源温度对COPc影响更大，可以分别求偏倒得出。 实现过冷的方法：①利用冷凝器②利用增加再冷却器（过冷器）③利用回热 在过热区内为有效过热的有：CO2、R502、C3H8、R12，无效过热的有R11、R22、NH3 对于氨制冷剂要设油分离器，不允许用铜件。膨胀机构分类①手动膨胀阀②热力膨胀阀③热电膨胀阀④毛细管用于家用冰箱⑤浮球调节阀蒸发器主要分三类：满液式蒸发器，干式蒸发 器，再循环式蒸发器。 干式蒸发器：制冷剂在管内一次完全汽化的增 发器。分为冷却液体型和冷却空气型两种。 再循环式蒸发器：其中制冷剂需经过几次循环 才能完全汽化。对于重力型的，其气液分离器 应设置在顶部。用泵循环的话就不一定这样布 置。 满液式蒸发器：制冷剂在管外蒸发，液体载冷 剂在管内流动冷却。 冷凝器：空气冷却式冷凝器，水冷式冷凝器， 蒸发式冷凝器。 1.蒸气压缩式制冷系统：工质在蒸发器内与被 冷却对象发生热量交换，吸收被冷却对象的热 量并汽化，产生的低压蒸气被压缩及吸收，压 缩后以高压排出。压缩过程需要消耗能量。压 缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器内被 常温冷却介质（水或空气）冷却，凝结成高压 液体，高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压 低温湿蒸气，进入蒸发器，其中的低压液体在 蒸发器中汽化制冷。如此周而复始。 2.蒸气吸收式制冷系统的工作过程：吸收器中 形成的制冷剂与吸收剂的浓溶液用溶液泵提 高压力后送入发生器，在发生器中浓溶液被加 热至沸腾，产生的蒸气先经过精馏，得到几乎 是纯制冷剂的蒸气，然后进入冷凝器，凝结成 高压液体，高压液体流经膨胀阀时节流，变成 低压低温湿蒸气，进入蒸发器，其中的低压液 体在蒸发器中汽化制冷，产生的低压蒸气被吸 收器吸收。在发生器中形成的稀溶液通过热交 换器返回吸收器。为了保持发生器和吸收器之 间的压力差，在两者的连接管道上安装了节流 元件。 3.蒸气喷射式制冷系统的工作过程： 用锅炉产生高温高压工作蒸气。工作蒸气进入 喷嘴，膨胀并以高速流动。于是在喷嘴出口处 造成很低的压力，这就为蒸发器中水在低温下 气化创造了条件。由于水汽化时需从未汽化的 水中吸收潜热，因而使未汽化的水温度降低， 这部分低温水便可用于空气调节或其他生产 工艺。蒸发器中产生的制冷剂蒸气与工作蒸气 在喷嘴出口处混合，一起进入扩压器，在扩压 器中由于流速降低而使压力升高，高压蒸气在 冷凝器内被外部冷却水冷却变为液态水。液态 水再由冷凝器引出，分两路：一路经过节流元 件降压后送回蒸发器继续蒸发制冷；另一路用 泵提高压力后送往锅炉，重新加热产生工作蒸 气。 4.沸石-水吸附制冷过程： 白天，吸附床受日照加热，沸石温度升高，产 生解吸作用，从沸石中脱附出水蒸气，系统内 的水蒸气压力上升，达到与环境压力对应的饱 和温度时，水蒸气在冷凝器中凝结，同时放出 潜热，冷凝水储存在蒸发器中。夜间，吸附床 冷下来，沸石温度逐渐降低，吸附水蒸气的能 力逐渐提高，造成系统内气体压力降低，同时 蒸发器中的水不断蒸发出来，用以补充沸石对 水蒸气的吸附，产生制冷效应。 5.试比较性能系数与循环效率：性能系数COP 和循环效率η都是反映循环经济型的指标，但 二者的含义不同。COP反应制冷循环中收益能 与补偿能在数量上的比值，不涉及二者的能量 品味。COP的数值可能大于1、小于1或等于 1。COP的大小，对于实际制冷机来说，与工 作温度，制冷剂性质和制冷机各组成部件的效 率有关，因而用COP的大小来比较两台实际 制冷剂的循环经济性时，必须是同类制冷机， 并以相同的热源和热汇条件为前提。而η则反 映制冷机循环臻于热力学完善（可逆循环）的 程度。用η作评价指标时，任意两台制冷机再 循环的热力学经济性方面具有可比性（无论它 们是否是同类机，也无论他们的热源条件相同 或是不同）。 12.不凝性气体对循环性能的影响：使冷凝器内 的压力升高，导致压缩机排气压力升高，比功 增加，性能系数下降，压缩机容积效率降低， 应及时排除。 7.液体过冷对循环性能的影响：由于单位制冷 量的增加，对给定的制冷量Φ0，过冷循环所需 要的制冷剂质量流量q m将小于理论循环的质 量流量。考虑到两个循环的压缩机吸入状态相 同，因而压缩机的容积流量q v同样也是过冷循 环小于理论循环，由于两个循环中压缩机的进 出口状态相同，因此两个循环的比功相同，这 就意味着过冷循环中单位制冷量的增加使性 能系数也增加。 8.试比较过热循环与理论循环：①过热循环中 压缩机的排气温度比理论循环的排气温度高 ②过热循环的比功大于理论循环比功③由于 过热循环在过热过程中吸收了一部分热量，再 加上比功又稍有增加，因此每千克制冷剂在冷 凝器中排出的热量较理论循环大④相同压力 下，温度升高时，过热蒸气的比体积要比饱和 蒸气的比体积大，这意味着对每千克制冷剂而 言，将需要更大的压缩机容积。 9.蒸气过热对循环性能的影响：对于无效过热， 循环的单位制冷量和运行在相同冷凝温度和 蒸发温度下的理论循环的单位制冷量是相等 的，但由于蒸气比体积的增加使单位容积制冷 量减少，对给定压缩机而言，它将导致循环制 冷量的降低。由于循环比功的增加，性能系数 下降，有效过热使循环的单位制冷量增加，但 由于吸入蒸气的比体积也随吸入温度的增加 而增加，故过热循环的单位容积制冷量可以增 加，也可以减少，这与制冷剂本身的特性有关。 10.回热对循环性能的影响：采用回热循环后性 能系数可以增加，也可以减少，它的变化规律 与有效果热对单位容积制冷量及性能系数的 变化规律一致。也就是说，对丙烷而言，采用 回热循环后性能系数及单位容积制冷量均提 高；对氨和R22，采用回热循环反而使上述指 标降低。 11.压降对循环性能的影响：（1）吸入管道：通 常认为吸入管道的热交换是无效的，吸入管道 中的压力降总是有害的，它使得吸气比体积增 大，压缩机的压力比增大，单位容积制冷量减 少，压缩机容积效率降低，比压缩功增大，性 能系数下降。（2）排气管道：压缩机和冷凝器 之间连接管道中的压力降是有害的，它增加了 压缩机的排气压力，因而增加了压缩机的压力 比及比功，使得压缩机的容积效率降低，性能 系数下降。（3）冷凝器到膨胀阀之间的液体管 道：在冷凝器到膨胀阀这段管路中的压力降会 引起部分饱和液体的汽化，导致制冷量降低， 引起压力降的主要因素并不在于液体之间或 流体与管壁之间的摩擦，而是液体流动高度的 变化，液体向上流动时，压力下降，甚至出现 汽化现象。（4）膨胀阀到蒸发器之间的管道： 由膨胀阀到蒸发器之间的管道中产生压降是 无关紧要的，因为对给定的蒸发温度而言，制 冷机进入蒸发器之前的压力必须降到蒸发压 力，而压力的降低无论是发生在节流阀中，还 是发生在管路中是没有什么区别的。（5）蒸发 器：①假如不改变制冷剂出蒸发器时的状态， 为了克服蒸发器中流动阻力，必须提高制冷剂 进蒸发器时的压力，也就是必须提高制冷剂进 蒸发器时的温度，从而提高蒸发过程中的平均 蒸发温度，使蒸发器中的传热温差减小，要求 增大传热面积。②假定不改变蒸发过程的传热 温差，制冷剂出蒸发器时压力降低，吸气比体 积增大，压力比增高，制冷量减少，性能系数 下降。（6）冷凝器：假定出冷凝器的压力不变， 为克服冷凝器中制冷剂的流动阻力，必须提高 进冷凝器是制冷剂的压力，导致压缩机的排气 压力升高，压力比增大，压缩机耗功增加，性 能系数下降。 17.选择载冷剂应有哪些要求：①无毒，不可燃， 无刺激性气味。化学稳定性好，在大气压力下 不分解，不氧化，不改变物理、化学性质。对 设备无腐蚀性，价格低廉。②在使用范围内呈 液态。它的凝固点应低于制冷机的蒸发温度， 沸点应高于使用温度。③比重小，黏度小，传 热性好，比热容大。 13.蒸发温度对循环性能的影响：假定冷凝温度 不变，蒸发温度由t0降低到t0’时，循环由原来 的1-2-3-4-1变为1’-2’-3-4’-1’.①对单位容积制 冷的影响：当蒸发温度由t0降低到t0’时，h1稍 有降低，h1‘- h3稍低于h1- h3。单位容积制冷量 为q zv= （h1- h3）/v1，尽管t0的变化对上式的 分子无多大影响，但由于t0的降低时蒸发压力 p0下降，因而压缩机的吸气比体积v1增大，使 分母有较大改变，q zv随t0 的降低而迅速下降， 这意味着对一台给定的压缩机随t0的下降，制 冷量下降。②对比容积功的影响：假定制冷剂 蒸气为理想气体，绝热压缩时比容积功为 w ov=k/(k-1) p0[(p k/ p0)(k-1)/k-1]由上式可知，p0=0 及p k= p0时，w ov均为零，所以当蒸发压力由 p k逐渐下降时，所消耗的比容积功开始逐渐增 加，达到某一最大值时又逐渐减小。这意味着， 在蒸气压力降低的过程中，压缩机所需的功率 先增加，后降低，中间经过一极值点。③对性 能系数的影响：性能系数是单位制冷量q0与比 功w o之比，当蒸发温度t0降低时，性能系数下 降。 14.冷凝温度对循环性能的影响：假定蒸发温 度不变，当冷凝温度由t k降低到t k’时，循环由 原来的1-2-3-4-1变为1-2’-3’-4’-1.①对单位容 积制冷的影响：冷凝温度为t k时，单位制冷量 为q0= h1- h4=h1- h3，当t k升高到t k’时，h3 增加，由于t0不变，压缩机吸入蒸气的比体积 v1没有变化，所以单位制冷量q0随t k 的升高而 降低，因而制冷机的制冷量Φ0随t k的升高而 降低。②对比容积功的影响：理论比功w o= h2- h1，t k 升高到t k’时，压力比增大，h2增大到h2 ‘。因为h 1 没有变化，所以w o随t k的升高而增 加。由于v1没有变化，所以比容积功w ov随的 升高而增加，压缩机所需的功率随t k的升高而 增加。③对性能系数的影响：t k升高时，单位 制冷量q0降低，比功w o升高，性能系数下降。 15.选择制冷剂的考虑：①环境可接受性。②热 力性质满足使用要求。③传热性和流动性好。 ④化学稳定性和热稳定性好，使用可靠。⑤无 毒，不燃，不爆，使用安全。⑥价格便宜，来 源广。 16制冷系统中必须严格控制含水量的原因：对 于难溶于水的制冷剂，若系统中的含水量超过 制冷剂中水的溶解度，则系统中存在游离态的 水。当制冷温度到达零摄氏度以下时，游离态 的水便会结冰，堵塞膨胀阀或其他狭窄流道。 冰堵使制冷机无法正常工作；对于溶水性强的 制冷剂，尽管不出现冰堵问题，但制冷剂融水 后发生水解作用，生成的物质对金属材料有腐 蚀。 18.对于一级节流中间完全冷却，高压压缩的 制冷剂高于低压压缩制冷剂的原因：由中间冷 却器平衡图：q mD h2+q mD（h5- h7）+（q mG-q mD） h5= q mG h3 19.对于一级节流中间不完全冷却，高压压缩 的制冷剂高于低压压缩制冷剂的原因：由中间 冷却器平衡图：（q mG-q mD）h6+ q mD（h6- h8） = （q mG-q mD）h3 20.如何选择中间压力：一种是已经选配好高、 低压级压缩机，需通过计算去确定中间压力。 ①按一定间隔选择若干个中间温度，按所选温 度分别进行循环的热力计算，求出不同中间温 度下的理论输气量的比值ζ；②绘制ζ=?（t m） 曲线，并在图上画一条ζ等于给定值的水平 线，此线与曲线的交点即为所求中间温度（及 中间压力）。用这种方法确定的中间压力不一 定是循环的最佳中间压力。 对于第二种情况，中间压力的选择可以根据性 能系数最大这一原则去选取。①根据确定的冷 凝压力p k和蒸发压力p0，按p m=（p k p v）1/2求 得一个近似值；②在该t m（p m）值的上下按一 定间隔选取若干个中间温度值；③对每一个t m 值进行循环的热力计算，求得该循环下的性能 系数COP0；④绘制COP0=?（t m）曲线，找到 COP0max值，由该点对应的中间温度即为循环 的最佳中间温度（及最佳中间压力）。