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空气调节用制冷技术复习资料整理
空气调节用制冷技术复习资料
空气调节用制冷技术（第四版）考试题型
一、填空（每空2分，共20分）
⒈单级蒸汽压缩制冷系统，是由（制冷压缩机）、冷凝器、蒸发器和（节流阀）四个基本部件组成。
⒉对制冷剂的物理化学方面的选择要求，要求制冷剂的粘度尽可能（小），纯度要（高），热化学稳定性要（好），高温下不易分解。
⒊目前广泛采用的载冷剂有（水）、（盐水溶液）、有机化合物等三大类。
⒋为了获得更低的（蒸发温度），有时需采用复叠制冷循环。
⒌半导体制冷属于（热电）制冷，是利用（热电）效应来实现的。
二、名词解释（每题4分，共20分）
⒈氟利昂
氟利昂是饱和碳氢化合物的卤族（氟、氯、溴）衍生物的总称。
⒉非共沸溶液类制冷剂
非共沸溶液类制冷剂是由两种或两种以上（1分）相互不形成共沸溶液（2分）的单组分制冷剂混合（1分）而成的制冷剂。
⒊单位制冷量
单位制冷量是指制冷压缩机（1分）每输送1kg制冷剂（1分）经循环（1分）从低温热源中制取的冷量（1分）。
⒋单级理论制冷循环制冷系数
单级理论制冷循环制冷系数是理论制冷循环中（1分）的单位制冷量和单位循环净功（单位理论功）之比（2分），即理论制冷循环的效果和代价之比（1分）。
⒌中间完全冷却
中间完全冷却是指在中间冷却过程中（1分）,将低压级排出的过热蒸汽（1分）等压冷却到中间压力下的干饱和蒸汽（1分）的冷却过程（1分）。
三、简答（前两题6分，第三题8分，共20分）
⒈吸收式制冷循环的基本组成是什么？
吸收式制冷循环由发生器（1分）、吸收器（1分）、冷凝器（1分）、蒸发器（1分）以及溶液泵（1分）、节流器（1分）等组成。
⒉溴化锂吸收式制冷循环中，如有少量不凝性气体存在，会引起制冷量大幅度下降，其原因是什么？
溴化锂吸收式制冷循环中，如有少量不凝性气体存在，会引起制冷量大幅度下降，原因有两点：
一是当吸收器内存在不凝性气体时，在总压力（蒸发压力）不变的情况下，制冷剂水蒸汽的分压力降低，传质推动力减小，影响了吸收器的吸收速度；（3分）
二是由于不凝性气体的存在，制冷剂水蒸气与溶液的接触面积减小，也影响了吸收速度。
（3分）
3.写出与下列制冷剂的化学分子式相对应的符号规定式
（1）CCI3F
（2）CCIF2CCIF2
（1）CCI3F符号规定式通式为：
CmHnFХCIy（1分）
m=1n=0Х=1
符号规定式通式为R（m-1）（n+1）Х（1分）
m-1=0n+1=1Х=1（1分）
所以CCI3F符号规定式为：
R11（1分）
（2）CCIF2CCIF2符号规定式通式为：
CmHnFХCIy（1分）
m=2n=0Х=4
符号规定式通式为R（m-1）（n+1）Х（1分）
m-1=1n+1=1Х=4（1分）
所以CCI3F符号规定式为：
R114（1分）
四、计算题（共18分）
假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环，蒸发温度t0=－15℃,冷凝温度为30℃，工质为R12，试对该循环进行热力计算。
（根据R12的热力性质图表，查出有关状态参数值：
h1=345.8kJ/kgv1=0.09145m3/kgh3=h4=228.6kJ/kgh2=375.1kJ/kgt2=57℃）
解：
该循环的压焓图如下所示：
（图6分）
1单位质量制冷量 q0=h1－h5=345.8-228.6=117.2kJ/kg（2分）
2单位容积制冷量 qV=q0/v1=117.2/0.09145=1281.6kJ/M3（2分）
4单位理论功 w0=h2－h1=371.5-345.8=25.7kJ/kg（2分）
5制冷系数 ε=q0/w0=117.2/25.7=4.56（2分）
6冷凝器单位热负荷 qk=h2－h3=371.5-228.6=142.9kJ/kg（2分）
五、画图及说明（共22分）
画出制冷系统的基本原理图（4分）及单级蒸汽压缩式制冷循环的理论循环压焓图（4分），并说明其循环过程。
循环过程：
1—2蒸汽过热过程（2分）
2—3—4实际熵增压缩过程（2分）
2—4理论等熵压缩过程（2分）
4—5等压等温吸热过程（2分）
3—5—6等压冷却冷凝过程（2分）
6—7过冷过程（2分）
7—8等温等压汽化吸热过程（2分）
-38℃
空气调节用制冷技术作业
第一章蒸汽压缩式制冷的热力学原理
练习题-6
（1）压焓图
（2）中间压力
;
（3）各状态点主要参数
状态点
温度
（℃）
压力
（MPa）
比焓
（kj/kg）
比熵
[kJ/（kg﹒k）]
比容
（m3/kg）
1
-33
0.11
392
1.84
0.20
2
0.39
424
1.84
3
0.39
419
1.82
0.067
4
1.4
454
1.82
5
30
1.4
237
6
237
7
0
1.4
200
8
200
9
0.39
402
低压压缩机质量流量
低压压缩机实际输气量
由中间冷却器能量平衡，得
高压压缩机实际输气量
（3）循环的理论耗功率
第二章制冷剂与载冷剂
练习题-2
高温制冷剂为低压制冷剂，有R11,R123,R718,适用于空调系统
中温制冷剂为中压制冷剂，有R22,R717,R134a,R600,适用于冷藏，空调系统
低温制冷剂为高压制冷剂，有R744,适用于复叠制冷低温级，跨临界循环
第三章制冷压缩机
练习题-3
（1）压焓图
（2）各状态点主要参数
状态点
温度
（℃）
压力
（MPa）
比焓
（kj/kg）
比熵
[kJ/（kg﹒k）]
比容
（m3/kg）
1
0.2453
403
1.81
0.0968
2
1.352
450
1.81
3
30
1.352
237
4
0.498
237
5
8
0.498
411
1.77
6
411
7
0.2453
237
8
-17
0.2453
399
1.79
9
399
1_5
1.352
436
1.77
1_8
1.352
443
1.79
压缩机理论输气量
（3）
压缩机理论输入功率
压缩机输入功率
制冷系数COP
（4）
（5）
第一类方案初投资小，运行费用高
第二类方案初投资大，运行费用低
第四章制冷装置的换热设备
第五章节流装置和辅助设备
练习题-1
蒸发温度
蒸发压力
包内压力
R22
R134a
R600a
包内温度
过热度
包内温度
过热度
包内温度
过热度
-50
0.065
0.162
-30
20
-15
35
1
51
-40
0.1
0.197
-26
14
-10
30
7
47
-30
0.16
0.257
-19
11
-4
26
15
45
-20
0.25
0.347
-11
9
5
25
25
45
-10
0.35
0.447
-3
7
12
22
34
44
0
0.5
0.597
6
6
21
21
45
45
10
0.68
0.777
14
4
30
20
55
45
20
0.91
1.007
24
4
40
20
67
47
第六章蒸气压缩式制冷装置的性能调节
练习题-2
（1）
已知
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
联立上述5式子，以tain,twin为已知量，其余参数Qe,Qc,Pin,te,tc为未知量，可得到压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性
（6）
（7）
带入冷却水出水温度，消去冷却水进水温度，上式可写为，
（8）
（9）
上述两式中的Mw可由该制冷机的名义工况和压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性确定
（10）
将（10）带入（8-9），（8-9）中以tain,twout为已知数，Pin,Qe为未知数联立求解，可得到不同出水温度时，系统性能。
入口风温35℃,不同出水温度时系统性能
冷水出口温度twout
Qe
Pin
COP
tc
te
5.00
82.31
27.87
2.95
46.73
0.14
6.00
85.12
28.30
3.01
47.08
1.05
7.00
87.99
28.72
3.06
47.43
1.97
8.00
90.92
29.14
3.12
47.79
2.88
9.00
93.90
29.56
3.18
48.15
3.80
（2）
将（10）带入（8-9），（8-9）中以tain,twout为已知数，Pin,Qe为未知数联立求解，可得到不同不同入口风温时，系统性能。
冷水出口温度为7℃,不同入口风温时系统性能
冷凝器入口风温tain
Qe
Pin
COP
tc
te
25.00
98.89
25.27
3.91
38.22
1.66
30.00
93.46
27.13
3.45
42.84
1.81
35.00
87.99
28.72
3.06
47.43
1.97
40.00
82.47
30.07
2.74
51.99
2.14
（3）
随着出水温度的升高，制冷量增大，输入功率增大，COP增大。
随着冷凝器入口风温的升高，制冷量减小，输入功率增大，COP减小。
第七章吸收式制冷
练习题-3
设制冷量为0,则直燃溴化锂吸收式冷水机组的放热量为（1/COP+1）0=1.710,离心冷水机组的放热量为（1/COP+1）0=1.170，所以直燃溴化锂吸收式冷水机组的冷却水量大。
直燃溴化锂吸收式冷水用率机组的一次能源利用率为COP,即1.4。
离心式冷水用率机组的一次能源利用率为COP*e,e为电网的发电与输电总效率，取0.3，则其一次能源利用率为1.8。
离心式冷水用率机组的一次能源利用率更高。
制冷技术复习大纲
绪论：
制冷的定义、制冷技术的分类、常见的主要制冷方法
第一章蒸汽压缩式制冷的热力学原理
基本概念：
制冷系数，供热系数，热泵，制冷效率，湿压缩，COP，跨临界循环
重点：
1.逆卡诺循环以及劳伦兹循环的构成及热力学计算
2.单级蒸气压缩式制冷系统的基本组成、工作循环流程压焓图上的表示及热力计算
3.蒸发温度、冷凝温度、过热度、过冷度对蒸气压缩式制冷机的性能的影响
4.循环性能的改善方法及其在压焓图上的表示
5.采用双级压缩的原因，熟练掌握一次节流、二次节流、完全中间冷却、不完全中间冷却的系统基本组成、循环的压焓图表示及热力计算
6.熟悉复叠式制冷循环的特点，采用复叠式制冷循环的原因
7.CO2跨临界制冷循环的特点以及现在重提CO2跨临界制冷循环的原因
8.实际循环在温熵和压焓图上的表示，非等熵压缩、沿程阻力对循环对循环性能的影响
9.掌握实际循环中容积效率、指示效率、摩擦效率、传动效率、电动机效率等概念及其计算
第二章制冷剂与载冷剂
基本概念：
氟利昂，CFCs\HCFCs\HFCs，非共沸制冷剂、共沸制冷剂，载冷剂
重点：
1.制冷剂热力性质方面要求，环境友好性方面要求
2.各种制冷剂的命名方法及分子组成
3.氟利昂、氨的主要性质
4.润滑油的作用，润滑油与制冷剂的互容性及其对制冷系统的影响
5.载冷剂基本要求及主要类型
第三章制冷压缩机
基本概念：
容积效率，余隙系数，节流系数，余热系数，气密系数，压缩机的工作特性，压缩机的名义工况
重点：
1.压缩机的分类，各种压缩机主要应用领域
2.活塞压缩机理想压缩过程在P-V图上表示，余隙容积、进排气阀对压缩过程影响在P-V图上表示
3.滚动转子压缩机特点、涡旋压缩机特点、螺杆压缩机特点、螺杆压缩机正常压缩、过压缩、欠压缩在P-V图上的表示
4.离心压缩机特点、离心压缩机喘振原因及其防治措施
5.影响离心压缩机制冷量的因素
第四章制冷装置的换热设备
基本概念：
对数平均传热温差
重点：
1.冷凝器分类、各种类型冷凝器的结构及其特点
2.冷凝器中传热过程的组成
3.蒸发器分类、各种类型蒸发器的结构及其特点
4.蒸发器中传热过程的组成
第五章节流装置和辅助设备
重点：
1.节流装置的作用、主要类型及应用领域
2.热力膨胀阀工作原理，外平衡热力膨胀发/内平衡热力膨胀阀区别
3.贮液器、气液分离器、过滤器-干燥器、油分离器、集油器、不凝气体分离器的安装位置和作用，常用安全装置的类型
4.各种控制机构安装位置和作用
5.管路布置原则
第六章蒸气压缩式制冷装置及运行调节
基本概念多联式空调机组，制冷系统的特性，压缩机的容量调节
重点：
1.氟利昂制冷系统、氨制冷系统中对水、润滑油的处理方式
2.制冷机组的主要类型
3.压缩机、冷凝器、蒸发器工作特性的函数表达式，压缩机-冷凝器联合工作特性的函数表达式及其求解方程组，压缩机-冷凝器-蒸发器联合工作特性的函数表达式及其求解方程组
4.制冷装置自动调节的主要内容，容积式压缩机容量调节方法及适用压缩机，离心压缩机容量调节方法
5.冷凝压力调节的实质，主要方法，冷凝压力调节阀的应用方法
6.蒸发压力调节的实质，主要方法，蒸发压力调节阀的应用方法
第七章吸收式制冷
基本概念:
吸收式制冷的热力系数，最大热力系数，热力完善度，循环倍率，放气范围，吸收不足，发生不足，第一类吸收式热泵，第二类吸收式热泵
重点：
1.溴化锂水溶液的特性，p-t图，h-图
2.单效溴化锂吸收式制冷机的主要组成、工作过程及其在h-图上的表示
3.单效溴化锂吸收式制冷机循环倍率，热力系数计算方法
4.单效溴化锂吸收式制冷机典型结构，防腐方法，抽气方法，防结晶方法，制冷量调节方法
5.蒸汽双效溴化锂吸收式制冷机使用的原因，串联流程和并联流程的工作过程及在h-图上的表示；直燃机的热水制造方法；双级溴化锂吸收式制冷机使用的原因
6.吸收式热泵的类型
第八章水系统与制冷机房
基本概念;直连系统/间连系统，一次泵系统/二次泵系统，定水量系统/变水量系统
重点：
1.一次泵定水量系统、一次泵变水量系统、二次泵变水量系统的结构
2.多塔冷却水系统形式分类
制冷技术试题集
1.按照温度范围,制冷一般可分为普通制冷、深度制冷、低温制冷、超低温制冷。
2.液体汽化制冷方法主要有蒸汽压缩式制冷、蒸汽吸收式制冷、吸附式制冷、蒸汽喷射式制冷
3.帕尔帖效应是指电流流过两种不同材料组成的电回路时，两个接点处将分别发生了吸热、放热效应。
4.蒸汽喷射式制冷机的喷射器由喷嘴、吸入室、扩压器三部分组成。
5.蒸汽喷射式制冷机用喷射系数作为评定喷射器性能的参数，喷射式制冷机效率低的主要原因是对工作蒸汽要求较高，当工作蒸汽压力降低时效率明显降低
6.影响吸附式制冷机商品化的主要制约因素是吸附和脱附过程比较缓慢，制冷循环周期较长，与蒸汽压缩式和吸收式制冷机相比，制冷量相对较小，热力系数一般为0.5-0.6
7.热电制冷机若要转为热泵方式运行，只要改变电流方向（即可实现制冷与制热模式的切换）。
8.磁热效应是指固体磁性物质（磁性离子构成的系统）在受磁场作用磁化时，系统的磁有序度加强（磁熵减小），对外放出热量；再将其去磁，则磁有序度下降（磁熵增大），又要从外界吸收热量
9.液体汽化制冷循环由制冷剂在低温下蒸发成低压蒸气、低压蒸气提高压力成高压蒸气、高压蒸气冷凝成高压液体、高压液体降低压力成低压液体回到I四个过程组成。
10.定压循环气体膨胀制冷机采用回热器的目的是降低压力比。
11.斯特林制冷循环由两个等温过程和两个等容回热过程组成。
12.用汽化潜热和干度表示的单位制冷量表达式为qo=ro（1-Х5）。
13.涡流管制冷装置中，从孔板流出的是冷气流；调节控制阀可改变两股气流的温度。
14.压缩气体用膨胀机膨胀时温度升高，用节流阀膨胀时温度降低。
15.热量驱动的可逆制冷机的热力系数等于工作于高、低温热源间的可逆机械制冷机的制冷系数
和工作于驱动热源和高温热源间的可逆热力发动机的热效率
两者之积。
16.从温度为T0的低温热源取出的热量Q0中所含火用为EХ,q’=（1-T0/T）Q0，工质焓火用为EХ,h=H-H0-T0（S-S0）。
17.压缩式制冷循环的火用效率表达式为ηE=Eqo/W（Eqo表示冷量Qo的拥，即系统输出给低温物体的拥，W压缩机所消耗的功）。
18.水-水型热泵系统由制冷转为采暖时既可以切换冷凝器，也可以切换蒸发器。
19.对R22，设置回热器的好处是提高吸气温度，缺点是增大排气温度，其中占主导地位的是吸气温度；回气过热度受排气温度的限制。
20.对R22吸气过热使制冷系数减小，压缩机的容积效率降低。
21.对R502，回热使循环单位容积制冷量变大，制冷剂流量减少，制冷量增大，制冷系数增大。
22.过热使循环的比功增大，冷凝器单位热负荷增大，制冷剂流量减小，容积效率。
23.吸气管道中的压力降导致比功增大，单位制冷量不变，制冷系数下降；减小压力降的主要方法是增大管径，此法需同时考虑确保冷冻油从蒸发器返回压缩机。
24.F系统中若吸气管管径过大虽使压力降降低，但增加了成本，更主要的是造成润滑油不能顺利从蒸发器返回压缩机。
25.高压液体管路中压降的主要因素是静液柱的存在（冷凝器出口位置比节流装置入口位置低）。
26.为防止汽化，高压制冷剂液体允许上升高度为。
27.某小型水冷F冷库，机房设置在库房楼上对机组的好处是，坏处是。
28.若环境温度升高，则蒸汽压缩式制冷机单位容积制冷量减小，比容积功增大，蒸发温度升高。
29.对各种制冷剂，若冷凝温度不变，当降低蒸发温度时压缩机耗功最大。
30.若冷室负荷渐减，则压缩式制冷机单位容积制冷量降低，比容积功先增大后减小，制冷系数下降。
31.☆设压缩式制冷机名义制冷量为Q0，则任意工况下制冷量为。
32.非共沸制冷剂定压冷凝过程中，温度逐渐降低，蒸发过程中温度逐渐升高。
33.非共沸制冷剂蒸发器中平均吸热温度Tom＝
。
34.水不宜作为压缩式制冷机的制冷剂的主要原因是水蒸气比容大和压力比高。
35.氟里昂中破坏环境的有害物质是氯原子，首批禁用氟里昂有R11、R12、R112等。
36.HCFC21的分子式为CHFCl2，R134的分子式为C2H2F4，CH2CF4的符号为R134a。
37.标准蒸发温度低的制冷剂临界温度高，相同温度下气态压力高。
38.相同温度下，tS低的制冷剂的压力低，能达到的制冷温度大。
39.R134a、R717、R22、R12的汽化潜热由大到小排序为R12-R22-R134a-R717；相同蒸发温度下，标准沸点高的制冷剂单位容积制冷量低。
40.标准沸点相近的物质，分子量大则单位质量制冷量大；相同吸气温度和压力比条件下，分子量大则压缩终温低。
41.R717、R22、R134a相同工况下排气温度由低到高的顺序为R717＞R22＞R134a。
42.氟里昂若溶油性差，在满液式蒸发器中产生分层时，上部为氟利昂，使机器回油方便，对制冷剂蒸发有利。
43.共沸混合制冷剂的标准沸点较各组分物质的标准沸点低，且组分中总有一个是烷径类物质。
44.F系统防止冰堵的措施是用相对温度低的热空气吸收盘管中水蒸气（设干燥剂），避免“膨润作用”的措施是制冷系统选用特殊橡胶或塑料。
45.氨制冷系统必须设置空气分离器的原因是氨与空气混合到一定程度会发生爆炸
46.碳氢化合物制冷剂因燃爆性大，制冷系统低压侧必须用绝缘材料；目前在环保型冰箱中获得应用的碳氢化合物有R600a和R50。
47.氟里昂的共性包括：
分子量较大，比重大，流动阻力损失大，传热性能较差，绝热指数小，压缩终温较低。
48.氟里昂中含H原子多则，含Cl原子多则，含F原子多则对矿物有溶解度小。
49.氟里昂制冷系统中，若含水量超标则可能引起冰堵或镀铜。
50.配制盐水溶液载冷剂时，盐水浓度对应的析冰温度应比制冷剂的蒸发温度低，且不应超过共晶质量分数溶液浓度。
51.与R12相比，R134a的容积制冷量大，COP高，流动阻力损失小，传热性能好。
52.共晶冰是指随着温度降低，盐水中盐与水都结成冰。
稀盐水溶液冻结时首先析出的是水。
53.限制单级压缩制冷循环最低蒸发温度的两个最主要因素是排气温度、压力比。
54.多级压缩最低蒸发温度受限的原因是压缩比易超过限制，同时蒸发压力低，吸气比体积增大，降低压缩机输气量。
55.两级压缩制冷系统中，与低压级相比，高压级制冷剂流量大，压缩机理论排量小。
56.蒸发温度较低的两级压缩制冷系统设置气—液热交换器的主要目的是提高机组效率。
57.中间压力在高、低压压缩机已选定时根据制冷系数确定；否则根据压缩机压力比大致相等确定。
58.两级压缩制冷循环，NH3系统采用中间完全冷却冷却，F系统一般采用中间不完全冷却冷却。
59.当蒸发温度在-80℃以下时，采用中温制冷剂则蒸发温度过低，采用低温制冷剂则冷凝温度过高。
60.复叠式制冷机高温部分使用中制冷剂，低温部分使用低制冷剂；低温部分的冷凝器是高温部分的蒸发器。
61.膨胀容器的作用是使系统压力不致过度升高，若要高、低温级同时启动，则膨胀容器应和高低压侧用管道连接，并在连接管路上安装手动阀门。
62.溴化锂溶液液面上蒸气总压力＜水蒸气的压力，同温度水的饱和蒸气压力，溶液中产生的水蒸气总是处于过冷状态。
63.单级吸收式制冷机的热平衡式为Qg+Q0=Qk+Qa（发生器和吸收器从外界吸收的热量等于冷凝器和蒸发器向外界放热量，吸收式制冷机的最高热力系数为Q0/Qg。
64.☆吸收器的热负荷大于冷凝器的热负荷；若冷却水采用串联流动方式，则通常先经过。
65.溴化锂吸收式制冷机当冷冻水温度降低时，制冷量增大，冷凝压力增大，蒸发压力降低，放气范围扩大。
66.☆溴化锂吸收式制冷机当加热热源温度降低时，冷凝压力降低，蒸发压力增大，放气范围缩小。
67.☆溴化锂吸收式制冷机当冷却水温度降低时，制冷量，冷凝压力，蒸发压力，放气范围。
68.第一类溴化锂吸收式热泵输出热的温度大于驱动热源的温度，数量比驱动热源提供的热量大。
69.干式蒸发器与满液式相比，传热系数低，回油好（方
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