《空调用制冷技术》自学指导书刘海涛.docx

1、空调用制冷技术自学指导书刘海涛 空调用制冷技术自学指导书及习题集中原工学院继续教育学院第一部分空调用制冷技术自学大纲一、 课程性质、目的和任务空调用制冷技术是建筑环境与设备工程的专业主干课程。目的是使学生掌握人工制冷的各种方法、原理、系统和设备。为将来从事制冷技术方面的产品开发、科学研究、工程规划、以及制冷空调工程装置的运行管理打下系统制冷技术基础。由于制冷空调系统与设备在楼宇建筑的公用设施中占重要地位，建筑环境与设备工程专业培养公用设备的工程技术人员，其要求的知识面涵盖了制冷技术方面。二、 自学基本要求1. 掌握各种制冷方法的原理和组成2. 掌握制冷循环及制冷机特性的理论分析和计算3. 熟悉

2、蒸气压缩式制冷机单级循环的热力计算4. 掌握吸收式制冷机的原理5. 掌握空调用冷水机组的类型和特点三、自学内容和要求课题一：蒸气压缩式制冷的热力学原理主要内容：（一）理想制冷循环逆卡诺循环（二）单级蒸气压缩式制冷的理论循环（三）单级蒸气压缩式制冷理论循环在压焓图上的表示（四）单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算自学要求：1、掌握理想制冷循环及理想制冷系数的计算2、掌握理论循环过程3、熟悉制冷系数的概念、压焓图、单级蒸气压缩式理论循环在压焓图上的表示4、了解单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算课题二：制冷剂和载冷剂主要内容：（一）制冷剂（二）载冷剂自学要求：1、掌握制冷剂的分类及常用制冷剂的特点

3、2、掌握载冷剂的分类及盐水的性质3、理解对制冷剂在热力学方面的要求4、了解CFC的限用和替代物的选择课题三：蒸气压缩式冷水机组主要内容：（一）制冷压缩机、活塞式制冷压缩机、螺杆式制冷压缩机、离心式制冷压缩机（二）冷凝器与蒸发器（三）节流机构、控制仪表（四）蒸气压缩式冷水机组的种类及工作原理（五）蒸气压缩式冷水机组的选型自学要求：1、掌握冷凝器、蒸发器的种类和基本构造2、掌握冷凝器、蒸发器的工作原理3、掌握节流阀的种类及工作原理4、掌握蒸气压缩式冷水机组的种类及工作原理5、理解活塞式、螺杆式、离心式制冷压缩机的工作原理及特点6、理解输气系数的概念、压缩机的功率与效率的概念7、应用冷水机组特点，正

4、确选择蒸气压缩式冷水机组8、了解活塞式、螺杆式、离心式制冷压缩机的总体结构课题四：溴化锂吸收式制冷机主要内容：（一） 溴化锂吸收式制冷的工作原理。（二） 溴化锂水溶液的性质及焓浓度图（三） 溴化锂吸收式制冷机的结构及流程（四） 溴化锂吸收式制冷机的变工况特性和能量调节。自学要求：1、掌握溴化锂吸收制冷的工作原理2、掌握单效、双效溴化锂吸收式制冷机及直燃式溴化锂吸收式制冷机的结构和流程3、掌握溴化锂吸收式制冷机的能量调节方法4、应用溴化锂吸收制冷的工作原理，正确分析实际机组的工作流程5、应用溴化锂吸收式制冷机组原理及特点，正确选择和操作溴化锂吸收式制冷机6、了解溴化锂水溶液的性质及焓浓度图四教材

5、及参考书教材：空气调节用制冷技术彦启森主编，中国建筑工业出版社出版参考书：制冷技术及应用周光辉主编，山西人民教育出版社出版第二部分空调用制冷技术自学练习题一基本概念1. 过冷度2. 热力完善度3. 压缩机总效率4. 余隙系数5. 氟利昂6. 过热损失7. 载冷剂8. 能效比9. 热力系数10. 节流损失11. 供热系数12. 制冷剂13. 容积效率14. 性能系数15. 循环倍率16. 放气范围17. 指示效率18. 摩擦效率19. 理论输气量20. 实际输气量二填空1. 逆卡诺循环是由两个 过程和两个 过程组成。2. 被冷却物温度 、冷却物温度 ，则 越高。3. 制冷剂的安全性包括 和 两项

6、内容。4. 写出R123的化学式 。5. 蒸汽压缩式冷水机组常用的制冷剂有 、 和 。6. 压缩机形式有 、 和 。7. 压缩机按其封闭方式不同可分为 、 和 。8. 8. 浮球式膨胀阀可分为 和 两种，热力式膨胀阀可分为 和 两种。9. 吸收式制冷循环可分为 循环和 循环。10. 逆卡诺循环的制冷系数仅取决于To、 Tk，其中 变化对制冷系数的影响更大。11. 湿压缩存在 和 两方面危害。12. 表示制冷剂对环境影响的两个指标为 和 。13. R134a的化学式为 。14. 制冷剂的溶油性分为 和 。15. 按冷却方式不同，冷凝器可分为 、 和 。16. 根据供液方式不同，蒸发器可分为 、

7、、i. 和 。17. 电子膨胀阀具有 和 特点。18. 气液分离器的作用为 i. 。19. 过热损失与 和 有关。20. 用膨胀阀代替膨胀机会带来 和 两部分损失。21. 制冷剂的安全性包括 和 两项内容。22. R22和 R123的化学式分别为 、 。23. 考虑制冷剂的溶水性是因为 和i. 。24. R11的短期替代制冷剂为 ； R12的替代制冷剂为 。25. 水冷式冷凝器按结构形式可分为 、 和板式。26. 电子膨胀阀可用于 和 蒸发器。27. .油分离器的作用为 。28. 吸收式制冷两个循环分别为 和 。三、单选1、制冷系数的定义是（ ）。A单位制冷量的耗功量B单位耗功量的制冷量C单位

8、温差的制冷量D单位压差的耗功量2、理想制冷循环的制冷系数（ ）。A只与制冷工质的汽化潜热有关，而与循环过程无关B只与循环过程的耗功量有关，而与制冷工质的性质无关C只与被冷却物的温度和冷却介质的温度有关，而与制冷工质的性质无关D只与循环过程的压力有关，而与被冷却物的温度和冷却介质的温度无关3、实际制冷循环中水冷式冷凝器的冷凝温度应比理论值（ ）。A高46B低46C高68D低684、实际制冷循环的压缩过程是（ ）。A等焓过程B等熵过程C过热过程D多边过程5、按绝热指数从大到小排列，下列（ ）是正确的。AR717，R22，R134aBR22，R134a，R717CR134a，R717，R22DR22

9、，R717，R134a6、中国家用制冷设备行业实现完全淘汰R12的计划时间是（ ）。A2005年B2010年C2008年D2012年7、关于模块式制冷机组，下列（ ）不是其优点。A重量小B体积小C可变频调速D运行自动化程度高8、若将不同机型的冷水机组按其排热量与制冷量的比值从小到大排序，下列（ ）是正确的。A离心式、螺杆式、往复活塞式、溴化锂吸收式B往复活塞式、溴化锂吸收式、离心式、螺杆式C螺杆式、往复活塞式、溴化锂吸收式、离心式D离心式、往复活塞式、螺杆式、溴化锂吸收式9、R717冷水机组排氨口排气管，其出口应高于周围（ ）内最高建筑物屋脊（ ）。A50m；5mB100m；5mC30m；2m

10、D30m；3m10、溴化锂吸收式冷水机组的冷却水进出口温差宜为（ ）。A24B57C35D6811、某R717蒸气压缩式制冷系统，蒸发温度t0 = 0，冷凝温度tk = 40，制冷量Q0 = 100kW，按理论制冷循环进行热力计算该制冷系统制冷剂质量流量为（ ）。A338kg/hB360kg/hC370kg/hD380kg/h12、某R717蒸气压缩式制冷系统，蒸发温度t0 = 0，冷凝温度tk = 40，制冷量Q0 = 100kW，按理论制冷循环进行热力计算，该制冷循环的制冷系数和热力完善度分别约等于（ ）。A3；0.6B4；0.7C5；0.8D6；0.913、R407c制冷系统蒸发温度t0

11、 = -15，冷凝温度tk = 30，节流阀前液体制冷剂过冷温度为5，压缩机吸气温度为-15，下列单位容积制冷量最接近值（ ）。A2210kJ/m3B2260kJ/m3C2300kJ/m3D2350kJ/m314、某蒸汽压缩式冷水机组，产品样本上给出该机组名义工况下制冷量为500USRt，电功率为350kW，则该冷水机组名义工况下的制冷性能系数约为（ ）。A7kW/kWB6kW/kWC5kW/kWD4kW/kW15、一英国产的制冷机组，制冷量为72万Btu/h，用国际单位制表示该制冷剂的冷量为（ ）。A101kWB111kWC121kWD131kW16、有一超低噪声水喷射冷却塔，进出水管内径为

12、200mm，管内平均流速1.8m/s，水温降为5，若制冷系统选用的是螺杆式冷水机组，则可估算该冷水机组的制冷量约为（ ）。A800kWB890kWC980kWD1050kW17、制冷剂分别为R134a、R22、R717的蒸气压缩式制冷系统，必须设置干燥过滤器的是（ ）系统。AR134a和R22BR717和R22CR134a和R717DR71718、将常用制冷剂按其GWP值从小到大排序，下列（ ）是正确的。AR717，R152a，R134a，R22BR152a，R134a，R22，R717CR134a，R22，R717，R152aDR22，R717，R152a，R134a19、开启式制冷压缩机的

13、制冷性能系数COP，其定义是（ ）。A同工况条件下制冷量与电动输入功率的比值B同工况条件下电动输入功率与制冷量的比值C同工况条件下制冷量与轴功率的比值D同工况条件下轴功率与制冷量的比值20、在其他条件不变的情况下，当制冷系统的冷凝温度升高时，制冷机的制冷量会（ ）。A增大B减小C不变D因制冷剂不同而可能增大也可能减小21、按国家现行标准规定制冷量大于230kW的螺杆式水冷冷水机组，名义工况制冷性能系数（ ）。A应等于3.75B应大于3.75C应等于3.85D不应低于3.8522、若将不同机型的冷水机组按其排热量与制冷量的比值从小到大排序，下列（ ）是正确的。A离心式、螺杆式、往复活塞式、溴化锂

14、吸收式B往复活塞式、溴化锂吸收式、离心式、螺杆式C螺杆式、往复活塞式、溴化锂吸收式、离心式D离心式、往复活塞式、螺杆式、溴化锂吸收式23、离心式冷水机组配用的机械通风逆流式冷却塔，若进冷却塔的水温为32，则每1kW制冷量对应的冷却水量约为（ ）。A180kgB220kgC280kgD350kg24、溴化锂吸收式冷水机组的冷却水进出口温差宜为（ ）。A24B57C35D6825、溴化锂吸收式制冷的放气范围是指（ ）。A稀溶液的浓度B浓溶液的浓度C稀溶液浓度与浓溶液浓度的平均值D浓溶液浓度与稀溶液浓度的差26、改善蒸气压缩式制冷循环性能的主要措施有二，下列哪项为正确？（A） 采用回热循环和多级压缩

15、（B） 采用膨胀阀前再冷却制冷剂和多级压缩（C） 加大蒸发器和加大冷凝器（D） 加大蒸发器与加大冷凝器和采用膨胀阀前再冷却制冷剂27、某R22制冷系统，采用R134A替代R22以后，系统制冷量的变化，下列哪项为正确？（A） 基本不变（B） 稍有增加（C） 稍有减小（D） 大为减小28、制冷剂管路设计影响制冷系统的性能和运行的可靠性，下列哪项为正确？（ ） （A）压缩机吸气管应有坡度，R22坡向蒸发器，氨坡向压缩机 （B）制冷压缩机吸气管阻力损失可大于排气管阻力损失 （C）应尽可能减小制冷压缩机吸气管阻力损失 （D）氨和R22的制冷剂管路最好采用紫铜管29、带节能器的二次吸气制冷循环可增加制冷量

16、、减少功耗和提高制冷系数，试问下列哪种制冷压缩机易于实现该种制冷循环？（多选题 ）（A） 离心式制冷压缩机 （B） 涡旋式制冷压缩机（C） 活塞式制冷压缩机 （D） 螺杆式制冷压缩机四分析思考1：某R134A压缩式制冷系统，制冷量为200kW，如果冷却水进出口温差为4.5，各状态点的状态参数如下表，问所需冷却水量为多少？状态点温度绝对压力MPa比焓KJ/kg比熵KJ/kg.K比容m3/kg压缩机入口蒸发器出口30.3261400.31.7250.062压缩机出口冷凝器入口1.017423.8冷凝器出口401.017257.11.193（A） 4041m3/h（B） 4243 m3/h（C） 4

17、445 m3/h（D） 4647 m3/h2：某R134A压缩式制冷系统，制冷量为200kW，蒸发温度为3，如果冷水进出口温度为12和7，干式壳管蒸发器的传热系数为510W/m2.K，问所需传热面积为多少？（A）6162 m2（B）6364 m2（C）6566m2（E） 70 m23：下图为带闪发分离器的R134A双级压缩制冷循环，问流经蒸发器与流经冷凝器制冷剂质量流量之比，应为下列何值？该循环主要状态点制冷剂的比焓（kJ/kg）为： h3410.25，h6256.41，h7228.50 （A）0.850.86 （B）0.840.85（C）0.830.84（D）0.860.874：某地夏季空调

18、室外计算干球温度37、相对湿度55、大气压101325Pa，某空调房间空调计算温度27、相对湿度60，房间计算冷负荷10000W，房间热湿比 ，房间需室外新风600kg/h。新回风混合，经表面式空气冷却器处理后，其相对湿度为90，直接送入房间，问房间空调送风量应为多少|？（A） 35003600kg/h（B） 44004500 kg/h（C） 54005500 kg/h（D） 60006100 kg/h五、简答题1. 为什么说逆卡诺循环是理想循环？它与理论循环有何区别？2. 制冷循环的制冷系数和热力完善度有何区别？3. 什么是节流损失，它与哪些因素有关？4. 简述过冷温度、过冷度、吸气过热温度

19、和过热度的定义。5. 增加吸气过热度是否对系统循环有利，为什么？6. 制冷剂的绝热指数对排气温度有何影响？7. 既然热泵的供热量总大于电热供热量，那么是否可用热泵代替所有的电加热器呢，为什么？8. 进行制冷循环热力计算时，首先应确定哪些工况参数？9. 制冷循环热力计算通常包括哪些内容？10. 制冷压缩机可按哪些方法进行分类?常用的制冷压缩机有哪几种形式?11. 活塞式制冷压缩机的总体结构可分成哪几个部分?各个部分的功能是什么?12. 试述大、中型活塞式制冷压缩机调节冷量（能量）的原理。13. 开启式和封闭式制冷压缩机在结构和运行性能方面有何区别?封闭式制冷压缩机对制冷系统内部有哪些比开启式更高

20、的要求?为什么?14. 何谓压缩机的余隙容积?容积效率随哪些因素而变化?15. 试用制冷剂的lgP-h图分析，当冷凝温度和蒸发温度变化时，压缩机的制冷量和循环制冷系数将如何变化?16. 与活塞式制冷压缩机相比较，螺杆式制冷压缩机有哪些优点?17. 螺杆式制冷压缩机用什么方法调节其制冷量?18. 何谓离心式制冷压缩机的喘振现象?有何危害?如何防止?19. 试用lgP-h图和有关公式分析，当一台制冷压缩机运行时的冷凝温度tk降低（此时蒸发温度t0不变），和蒸发温度t0升高（此时冷凝温度tk不变）时，制冷压缩机的制冷量Q0和理论制冷循环系数将如何变化?20. 冷凝器的种类有哪几种？其优缺点如何？各适

21、用于何种场合？21. 节流机构在制冷系统中有哪些功能?22. 热力膨胀阀有哪两种形式，有何区别，各适用于何种场合?23. 是否可以选用等效压缩力较小的弹簧更换内平衡热力膨胀阀中的原有弹簧，然后把该膨胀阀装入蒸发器阻力较大的制冷系统中应用，为什么?24. 毛细管节流机构有何优缺点?25. 常用的油分离器有哪些类型？各根据什么原理来分离润滑油？26. 储液器的安装位置为什么要低于冷凝器？如何确定它的容积？27. 双级蒸气压缩式制冷循环与单级有何区别？有何优点？28. 为什么一次节流、完全中间冷却通常用于氨制冷剂，而不完全中间冷却常用于氟利昂制冷剂？29. 在复叠式蒸气压缩制冷循环中，为什么一定要采

22、用两种制冷剂，高温级和低温级对制冷剂有何要求？30. 在双级制冷循环中的高压级和低压级也可称为高温级和低温级，但在复叠式制冷循环中的高温级和低温级却不称为高压级和低压级，为什么？31. 吸收式制冷与蒸气压缩式制冷有何区别？32. 溴化锂水溶液在一定压力下，其饱和液面上的水蒸气是湿蒸气、饱和蒸汽还是过热蒸汽？为什么？33. 什么是循环倍率、放汽范围和热力系数34. 为了保证溴化锂吸收式制冷机的正常运行，需要采用哪些附加措施？35. 单效和双效溴化锂吸收式制冷机在结构上有何区别？36. 溴化锂吸收式制冷机的性能与哪些因素有关？37. 溴化锂吸收式制冷机的冷量调节有哪几种方法？通常采用何种方法？六计

23、算题1、某空气调节制冷系统需制冷量30KW，采用R134a为制冷剂，to=4oC,Tk=40oC,无再冷，且压缩机入口为饱和蒸汽。试画出该循环过程的T-S图及Lg P-H图，并进行制冷循环的计算。（h1=401kj/kg,h2=424 kj/kg , h3=h4=256 kj/kg , v1=0.060m3/kg)2、某空气调节制冷系统需制冷量20KW，采用R22为制冷剂，to=4oc,Tk=40oc,无再冷，且压缩机入口为饱和蒸汽。试画出该循环过程的T-S图及Lg P-H图，并进行制冷循环的计算。（h1=406kj/kg, h2=431 kj/kg , h3=h4=250 kj/kg , v

24、1=0.042m3/kg)3、某空气调节制冷系统需制冷量40KW，采用R717为制冷剂，to=4oc,Tk=40oc,无再冷，且压缩机入口为饱和蒸汽。试画出该循环过程的T-S图及Lg P-H图，并进行制冷循环的计算。（h1=1466kj/kg,h2=1628 kj/kg , h3=h4=391 kj/kg , v1=0.25m3/kg) 4、某空调制冷装置（制冷剂为氟利昂22）的制冷量Q0=180kW，其冷凝温度tk=40，蒸发温度t0=5，膨胀阀前的制冷剂为饱和液体，压缩机吸入饱和蒸汽，试进行该工况下的理论制冷循环热力计算。若膨胀阀前的液体制冷剂为过冷液体，其过冷温度tu=35，其他条件不变

25、，试求该循环的制冷系数，并比较液体过冷后制冷系数提高了多少。5、一台6FW10制冷压缩机（采用R22制冷剂，行程S70mm，转速n960rmin，运行工况为：tk=38；t0=4；tu=34；t1=12），试求该压缩机的制冷量，冷凝器的热负荷，压缩机的理论功率、指示功率、轴功率、配用电机功率（压缩机与电机直接传动）和电机的输人功率以及单位功率制冷量。6、一次节流、完全中间冷却的氨双级压缩制冷循环（各状态点如图9.2所示），已知其制冷量Q0100kW，冷凝温度tk35，蒸发温度t030，流出中间冷却器的过冷液体温度t7t65，试将该循环分别画在1gP-h和T-s图上，将各状态点的有关计算参数表示在lgP-h图上。并求出下列数值：1）冷凝压力Pk和蒸发压力P0；2）高压级和低压级压缩机的排气温度t4和t2；3）中间压力户，和中间冷却器中的制冷剂蒸发温度t6；4）蒸发器中的制冷剂单位质量制冷量q0；5）低压级制冷剂的质量循环量Mr1；6）低压压缩机的吸气体积量Vr1；7）中间冷却器中过冷器的热负荷Qul；8）中间冷却器中的冷却用制冷剂量Mr2；9）高压级制冷剂的质量循环量Mr；10）高压级压缩机的吸气体积量Vr；11）低压级压缩机的理论耗功率Nl；12）高压级压缩机的理论耗功率N2；13）双级循环压缩机的总耗功率N；14）理论制冷系数。