《制冷原理及设备》详细知识点.docx
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《制冷原理及设备》详细知识点
制冷原理与设施复习题绪论一、填空：
1、人工制冷温度范围的区分为：
环境温度~－为一般冷冻；－℃℃为低温冷冻；℃~靠近0k为超低温冷冻。
2、人工制冷的方法包含（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、蒸汽制冷包含（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、名词解说：
人工制冷；制冷；制冷循环；热泵循环；制冷装置；制冷剂。
人工制冷：
用人工的方法，利用必定的机器设施，借助于耗费必定的能量不停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汲取热量,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：
从环境介质中汲取热量，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：
制冷机与耗费能量的设施联合在一同。
6.制冷剂：
制冷机使用的工作介质。
三、问答：
制冷原理与设施的主要内容有哪些？
制冷原理的主要内容：
从热力学的看法来剖析和研究制冷循环的理论和应用；介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。
介绍制冷机器、换热器、各样协助设施的工作原理、构造、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___几大件构成。
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_几个过程构成。
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、实质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、名词解说：
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；热力完美度；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消融或升华过程从被冷却的物体汲取热量以制取冷量。
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：
令直流电经过半导体热电堆，即可在一段产生冷效应，在另一端产生热效应。
5制冷系数：
耗费单位功所获取的制冷量的值，称为制冷系数。
ε
=q。
/w。
6.
热力完美度：
实质循环的制冷系数与工作于同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：
获取的制冷量与耗费的热量之比。
用ζ
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构成的逆向可逆循环是耗费功最小的循环，即制冷系数最高的循环。
逆向卡诺循环：
当高温热源和低温热源的温度不变时，拥有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程构成的
1
逆向循环，称为逆向卡诺循环三、问答：
1、剖析高低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，与高低温热源的温差成反比。
当高低温热源的温度一准时，制冷系数为定值。
制冷系数与制冷剂的性质没关。
2、比较制冷系数和热力完美度的异同。
答：
制冷系数与热力完美度的异同：
二者同为权衡制冷循环经济性的指标；二者定义不一样。
制冷系数为制冷循环总的制冷量与所耗费的总功之比。
热力完美度为实质循环的制冷系数与工作于同样温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。
3.二者的作用不一样。
制冷系数只好用于权衡两个工作于同样温度范围内的制冷循环的经济性，热力完美度可用于权衡两个工作于不一样温度范围内的制冷循环的经济性。
二者的数值不一样。
制冷系数一般大于1，热力完美度恒小于1。
3、热泵循环与制冷循环有哪些差异？
答：
热泵循环与制冷循环的差异：
1.二者的目的不一样。
热泵的目的是为了获取高温（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取低温（制冷），也就是着眼于从低温热源吸热。
二者的工作温区常常有所不一样。
因为二者的目的不一样，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。
关于同一环境温度来说，热泵的工作温区显然高于制冷机。
4、洛伦兹循环的制冷系数怎样表示？
aToids顼鰷伫届軸毵贪狹觌絎遞韫紛苁飙。
qo
d
Tom
i
qo
b
a
Tm
Tom
qk
Tids
Toids
c
d
答：
所以洛伦兹循环的制冷系数等于一个以放热均匀温度Tm和以吸热均匀温度TO为高低温热源的逆向卡诺循环的制冷系数。
5、剖析热能驱动的制冷循环的热效率。
攄鸪龚疯镘雋杩僅炀觯灣边库宫縭。
qo
To
THTa
o
To
TH
答：
qHTa
经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，
因为后者小于
1，所以：
ζ
0老是小于ε0。
第二章
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________________，命名规则是R________________。
2、依据氟里昂的分子构成，氟里昂制冷剂可分为（氯氟烃）、（氢氯氟烃）、（氢氟烃）三类。
此中对大气臭氧层的损坏作用最大。
3、无机化合物的命名规则是R7（该无机物分子量的整数部分）。
4、非共沸混淆制冷剂的命名规则是R4（）。
共沸混淆制冷剂的命名规则是R5（）。
5、制冷剂的安全性往常用（毒醫嗶窥琺幃領诖輟銘赂悭讖闔擷習。
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：
℃_R12℃；R22℃；R718ts=100℃；R13℃；℃；R507℃7、几种常用制冷剂与油的溶解性分别为：
R717（几乎不溶解）；R12（完整互溶）；R22（部分溶解）；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（不可以与矿物油互溶）；R407C（不可以与矿物油互溶）；R507（能容于聚酯类润滑油）。
8、润滑油依据其制造工艺可分为（天然矿物油）、（人工合成油）两类。
二、名词解说：
1、氟里昂制冷剂：
饱和烃类的卤族衍生物。
2、共沸混淆制冷剂：
有两种或两种以上的纯制冷剂以必定的比率混淆而成的拥有共同的沸点一类制冷剂。
3、非共沸混淆制冷剂的露点、泡点；润滑油的絮凝点：
芜黪針荞谓縣曖盗渖籁奁愠寝续标。
三、问答：
1、为以下制冷剂命名：
（1）CCI2F2：
R12
（2）CO2:
R744
（3）C2H6
:
R170
（4）NH3:
R717
（5）CBrF3:
R13
（6）
CHCIF
2
:
R22（7）CH
4
:
R50
（8）CH
4
:
R150
（9）H
O:
R718（10）C
H
6
R270
2
2
3
2、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，要有适合的压力和压力比。
即：
PO>1at，PK不要过大。
2）q0和qv要大。
3）w和wv（单位容积功）小，循环效率高。
4）t排不要太高，免得润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。
2、迁徙性质方面1）粘度及密度要小，可使流动阻力减小，制冷剂流量减小。
2）热导率3、物理化学性质方面1）无毒，不焚烧，不爆炸，使用安全。
2）化学稳固性和热稳固性好，经得起蒸发和冷凝的循环变化，不变质，不与油发生反响，不腐化，高温下不分解。
3）对大气环境无损坏作用，即不损坏臭氧层，无温室效应。
4、其余原料根源充分，制造工艺简单，价钱廉价。
要大，可提升换热器的传热系数，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，要有适合的压力和压力比。
即：
PO>1at，PK不要过大。
2）q0和qv要大。
3）w和wv（单位容积功）小，循环效率高。
4）t排不要太高，免得润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。
4、简述对制冷剂物理化学性质方面的要求。
（1）无毒，不焚烧，不爆炸，使用安全。
勝評娅贖矫價携聾輩酝儐肿嵐砺賺。
3
2）化学稳固性和热稳固性好，经得起蒸发和冷凝的循环变化，不变质，不与油发生反响，不腐化，高温下不分解。
3）对大气环境无损坏作用，即不损坏臭氧层，无温室效应。
5、简述氨制冷剂的性质。
1）、热力参数t临℃；t凝℃；℃。
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，有激烈的刺激性气味。
当氨蒸汽在空气中的容积浓度达到（）%时，人在此中逗留半小时即可中毒。
、有必定的焚烧性和爆炸性。
空气中的容积浓度达到（11~14）%时，即可点燃；达到（16~25）%时，可惹起爆炸。
要求车间内工作地区氨蒸汽的浓度不大于。
4）、能以随意比率与水互相溶解。
但其含水量不得超出0.2%。
、与油溶解度很小。
、氨对钢、铁不起腐化作用，但当含有水分时，会腐化锌、铜、青铜及其余铜合金，磷青铜除外。
、不影响臭氧层，制造工艺简单，价钱便宜，简单获取。
6、简述氟里昂制冷剂的共同性质。
同种烃类的衍生物分子式中含有氢原子的个数越少，其焚烧性和爆炸性越小；含氯原子的个数越少，其毒性及腐化性越小。
、腐化性与水作用会慢慢发生水解，腐化含镁量大于2%的镁、铝、锌合金。
、与水不溶。
、能溶解有机塑料及天然橡胶。
、绝热指数较氨小，t排低。
、无毒，但当空气中含量超出30%时，人在此中逗留1小时会惹起窒息。
、不太易燃，但碰到400℃以上的明火，也会点燃。
（R12会分解出有毒的光气）、无色无味，泄露时不易被发现。
7、简述R600a的性质。
、热力参数℃；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。
后被氟代替，但氟损坏环境，又采纳R600a。
、与油互溶、与水溶解性极差、检漏应用专用的R600a检漏仪。
、ODP值及GWP值均为0，环保性能较好8、盐水对金属的腐化性怎样？
常用的防腐举措有哪些？
、不可以使溶液浓度太低，并尽量采纳闭式循环。
、盐水溶液呈弱碱性时，其腐化性最小，（时最小）应在盐水溶液中增添防腐剂，调整其PH值，使其呈弱碱性诚疗邻將杀補鸚谄膚铢澤衅淶刽蛳。
4
3、盐水溶液以纯净为最正确。
4、盐水溶液在必定的密度时，腐化性最小。
NaCl水溶液密度为：
CaCl2水溶液密度为：
时腐化性最小。
、严格严禁在盐水池中有两种或两种以上金属资料存在，以防电离现象产生。
、防备制冷剂氨漏入盐水溶液而加快腐化。
9、国际上对CFCS和HCFCS物质限制日期表有哪些重点？
10、简述R410A和R407C的主要性质。
非共沸混淆制冷剂R407C（R32/125/134a，30/10/60），是R22的代替制冷剂1）泡点：
℃，露点：
℃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ε较R22略低（约5%），在低温工况下ε较R22低得不多，但qv较R22约低20%。
4）因为泡、露点温差较大，使用时最好将热交换器做成逆流式。
非共沸混淆制冷剂R410A（R32/125，50/50），是R22的代替制冷剂。
摇遺譏骣犷轻綏歼秃場蹤鱸骠躥連。
（1）t泡℃，t露
℃。
泡、露点温差仅为
℃，可称之为近共沸混淆制冷剂。
（2）与矿物油不溶，能溶于聚酯类合成润滑油。
（3）温度一准时，其饱和压力较
R22及R407C均高，其余性能较R407C优胜。
（4）拥有与共沸混淆制冷剂近似的长处。
（5）qv在低温工况时较R22高约60%，ε较R22高约5%
，空调工况时ε与R22相差不多。
与R407C对比，
特别在低温工况，用R410A的系统能够更小，但不可以用来代替
R22系统。
在使用R410A时要用特意的压缩机。
11、共沸混淆制冷剂有哪些特色？
、在必定的蒸发压力下蒸发时，拥有几乎不变的蒸发温度，并且蒸发温度一般比构成它的单组分的蒸发温度低。
、在必定的蒸发温度下，共沸混淆制冷剂的单位容积制冷量比构成它的单调制冷剂的单位容积制冷量要大。
、共沸混淆制冷剂的化学稳固性较构成它的单调制冷剂好。
、在全关闭和半关闭式制冷压缩机中，采纳共沸混淆制冷剂可使电机获取更好的冷却，电机温升减小。
12、简述对载冷剂选择的要求。
、载冷剂在工作温度下应处于液体状态，其凝结温度应低于工作温度，沸点应高于工作温度。
、比热容要大。
、密度要小。
、粘度小。
、化学稳固性好，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。
、不腐化设施和管道。
、载冷剂应不焚烧、不爆炸、无毒，对人体无害。
、价钱便宜，易于获取，对环境无污染。
13、简述盐水溶液的性质。
、盐水溶液有一共晶点.、凝结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：
繾铫敌鸷漵砾砗寫潇荠滨锇筆踴鴉。
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汲取空气中的水分，
浓度降低，致使其凝结温度高升，
应按期丈量盐水溶液的浓度，
进行增补加盐并加盖。
5）
、盐水溶液无毒，使用安全，不燃、不爆。
5
、盐水溶液对金属资料拥有较强的腐化性。
14、简述对润滑油的要求。
、在运转状态下，润滑油应有适合的粘度，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。
也可使用增添剂提升润滑油的粘度特征。
、凝结温度要低，在低温下要有优秀的流动性。
、不含水分、不凝性气体和白腊。
水的质量分数应在50×10-4%以下。
絮凝点：
在白腊型润滑油中，低温下白腊要分别、析出，析出时的温度称为絮凝点。
希望絮凝点尽量低。
、对制冷剂有优秀的兼容性，自己应有较好的热稳固性和化学稳固性。
要求润滑油分解产生积碳的温度越高好。
、绝缘耐电压要高。
（要求25KV）、价钱便宜，简单获取。
15、润滑油在压缩机中所起的作用有哪些？
、由油泵将油输送到各运动零件的摩擦面，形成一层油膜，降低压缩机的摩擦功并带走摩擦热，减少磨损。
2）、因为润滑油带走摩擦热，不至于使摩擦面的温升太高，防备运动零件因发热而“卡死。
”、关于开启式压缩机，在密封件的摩擦面空隙中充满润滑油，不单起润滑作用，还可防备制冷剂气体的泄露。
、润滑油流经润滑面时，可带走各样机械杂质和油污，起到冲洗作用。
、润滑油能在各零件表面形成油膜保护层，防备零件的锈蚀。
第三章单级压缩蒸汽制冷循环一、填空1、回热循环的热力特征是高压热体放出的热量等于低压液体汲取的热量__。
回热循环制冷系数及单位容积制冷衛仓哓諗匭跷箪暉龐辗鹑閩郓丧跷。
量增大的条件是___________。
2、常用制冷剂采纳回热循环其制冷系数变化的状况为：
R717_减小；R12__增大_；R22___增大_。
3、制冷循环的热力学第二定律剖析方法有熵剖析法和用剖析法两种。
二、名词解说：
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汲取的热量。
制冷系数和热力完美度：
0
q0h1
h5
0
h1
h5gTk
T0
wh2
h1
c
h2
h1
T0
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汲取的热量。
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：
拥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行热交换，使液体系冷剂过冷，并除去或减罕有害过热，这类循环称为回热循环。
制冷机的工况：
指制冷系统的工作条件。
包含：
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制冷剂所耗费的功。
w0=h2-h1Kj/Kg；郸曇闥繡钇诖駑莸党剂淒刚釣撥凑。
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。
包含显热和潜热两部分。
qK=（h2-h3）+（h3-h4）=h2-h4kJ/kg三、问答：
1、画出最简单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定条件？
答：
单级理论循环是成立在以下一些假定的基础上的：
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、压缩机吸气为饱随和体，节流阀前为饱和液体；4、制冷剂在管道内流动时无阻力损失，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、剖析节流阀前液体过冷对循环的影响。
答：
节流阀前液体过冷，提升了循环的制冷系数，即提升了循环的经济性。
4、剖析压缩机吸气过热对循环的影响。
答：
吸气过热包含有效过热和无效过热。
对有效过热循环，循环的ε′与无过热循环的ε0比较大小取决于q0/△w0的大小。
如△q0/△w0＞ε0，则过热有益；q0/△w0＜ε0，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。
輟胜脱濰犧阵痫貪擲鉑擯绌轿黲购。
答：
6、剖析回热循环单位容积制冷量及制冷系数增大的条件。
答：
q
q0
q0
cp0tR
q
1
cp0tR
q0
q0
q0
q0
1
q0
0
w0
w1
tR
0
t
w1
tR
v
v
v
tR
1
tR
1
tR
R
1
v1
v1
1
0
T0
0
T0
1
T0
T
T0
T
0
0
cp0
1
tR
cp0
q0
1
tR
0
1
cp0
tR
v
q
tR
qv
qv
1
1
0
T0
1
tR
v11
tR
q0
1
tR
T0
T0
T0
要使qv
qv
tR
0
0
即
cp0T0
1
cp0
1
tR
1
q0
q0
T0
7
7、画出非共沸混淆制冷剂循环的系统图和T-S图。
答：
8、简述实质循环与理论循环的差异。
答
（1）流动过程存在阻力损失；2）制冷剂流经管道及阀门时与环境介质之间有热交换，特别是节流阀此后，制冷剂温度降低，热量会从环境介质传给制冷剂，致使漏热，惹起冷量损失。
3）热交换器中存在换热温差。
9、剖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进口之间的管道称为吸入管道。
吸入管道的压力降，会使吸气压力降低，惹起：
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。
结果致使制冷系数降落。
10、用热力学第二定律剖析制冷循环的意义是什么？
答：
意义从剖析循环损失着手，能够知道一个实质循环偏离理想可逆循环的程度，循环各部分损失的大小，进而能够指明提升循环经济性的门路。
热力学第必定律—剖析能量在数目上的损失；热力学第二定律—判断过程的发展方向，能量的品位，剖析系统内部的各样损失。
11、剖析蒸发温度及冷凝温度变化对循环的影响。
?
当Tk不变，①T0降低时，q0减小，v1增大，则qv减小；②w0增大；?
③λ减小，v1增大，qm减小。
所以：
Q0减小，Pa=qmw0变化不确立。
?
?
答：
当T0不变，鏈鳗顯緇俣昙臟膽藪们硖冑紲厢揀。
8
①Tk高升时，q0减小，v1不变，则qv减小；②w0增大；③λ变化极小，qm基本不变。
所以：
Q0减小，Pa增大，ε减小。
12、简述用的看法。
答：
能量中可转变为实用功的最高分额悯蹕開瘋齦區诚龐鉍彎訝鳔鲢樂怀。
第四章
两级压缩和复叠制冷循环
一、填空：
1、单级压缩同意的压缩比为：
R717≤8；R12、R22_≤10。
2、双级压缩按节流的次数不一样可分为
（一级节流）和（两级节流）两种，据中间冷却的方式不一样可分为
（中间完整冷
却）和（中间不完整冷却）两种。
3、常用确立中间压力的方法实用计算法求最正确中间温度
用压力的几何比率中项求最正确中间压力
按最大制冷系数法确立最正确中间压力
实质运转的中间压力确实定。
4
、影响中间压力的要素主要有
（蒸发温度）、（冷凝温度）、（高低压理论输肚量之比）。
5
、确立双级压缩最正确中间压力（温度）的方法有
（利用热力争表取数法）、（计算法）、（经验公式法）几种。
6
、复叠式制冷循环性在启动时应
（先启动高温级
），而后再（启动低温级）。
在有膨胀容器的状况下
可（同时启动高
升级会员 