土木工程类勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业案例模拟试题与答案22.docx
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土木工程类勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业案例模拟试题与答案22
土木工程类勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业案例模拟试题与答案22
案例题
1.某热回收型地源热泵机组，采用R502制冷剂，冷凝温度为40℃，蒸发温度为-5℃，通过冷凝热回收，回收蒸发的显热，下图为理论循环。
点4为冷凝器制冷剂蒸汽进口状态，该机组回收的热量占循环中总的冷凝热的比例为下列何项?
状态点
1
2
3
4
5
比焓（kJ/kg）
241.5
344.7
385.7
359.6
247.9
A.26.5%～29%
B.21%～23.50
C.18.6%～20.1%
D.17%～18.50
答案：
D
解答：
]主要解题进程：
由题设可知：
点4为冷凝器制冷剂蒸汽进口状态，故h3-h4为系统热回收的热量。
由图示得，循环中的总冷凝热为h3-h6，又因为h6=h1，则有：
选D。
2.某氨压缩式制冷机组，采用带辅助压缩机的过冷器，以提高制冷系数。
冷凝温度为40℃，蒸发温度为-15℃，过冷器蒸发温度为-5℃。
下图所示为系统组成和理论循环，点2为蒸发器出口状态，该循环的理论制冷系数为下列何项?
状态点
2
3
5
6
7
8
比焓（kJ/kg）
1441
2040
686
616
1500
1900
A.2.10～2.30
B.1.75～1.95
C.1.36～1.46
D.1.15～1.35
答案：
D
解答：
]参见题目图示（左）：
压缩机主要由主压缩机和副压缩机两组压缩机组成，则压缩机的总功耗为：
M7（h8-h7）+M6（h3-h2），系统的制冷量应为通过蒸发器的始末状态差故总制冷量为：
M6（h2-h1）。
主要解题进程：
依据过冷器的能量平衡方程：
M5h9=M6h6+M7h7
质量平衡方程得：
M5=M6+M7
解得
M6=11.63M7
则制冷系数为：
选D。
3.某建筑采用土壤源热泵机组作为空调冷热源。
在夏季向建筑供冷时，空调系统各末端设备的综合冷负荷合计为1000kW，热泵制冷工况下的性能系数COP=5。
空调冷水循环泵的轴功率为50kW，空调冷水管道系统的冷损失为50kW，冷却水泵功率为50kW，冷却水管道散热忽略不计。
上述条件下，热泵向土壤的总释热量为下列何项?
A.1100kW
B.1320kW
C.1370kW
D.1380kW
答案：
C
解答：
]主要解题进程：
空调蒸发器冷负荷：
QL=1000+50+50=1100kW
则总排热量为：
选C。
4.重庆某商业建筑，设计总热负荷为1700kW。
采用空气源热泵为热源，空调水系统采用两管制一级泵系统，选用2台设计流量为100m3/h、设计扬程为26mH2O的热水循环泵并联运行。
锅炉房至系统最远用户的供回水管道总输送长度为400m，那末热水循环泵的设计工作点效率应不小于多少?
A.67.2%
B.81.6%
C.83.2%
D.85.7%
答案：
B
解答：
]主要解题进程：
重庆属于夏热冬冷地区，依据《民规》第8.5.12条，热水循环泵的耗电输热比应满足：
空气源热泵，温差采用实际热水温差：
由《民规》表8.5.12-2查A，表8.5.12-3查B，得：
A=0.003858，B=21
依据定义∑L=400mL，查《民规》表8.5.12-5两管制热水管α值，α=0.0024。
选B。
说明：
本题也可依据《公建节能》第4.3.9条进行计算。
5.制冷量为1700kW的溴化锂吸收式冷水机组，系统采用冷却水先进入吸收器再进入冷凝器的串联情势，吸收器进/出水温度为32℃/36℃，冷凝器进/出水温度为36℃/40℃，已知发生器热负荷为2500kW，其冷却水流量为下列何项?
[水的密度为1000kg/m3，比热容为4.18kJ/（kg·K）]
A.183m3/h
B.268m3/h
C.452m3/h
D.636m3/h
答案：
C
解答：
]主要解题进程：
冷却水冷却热负荷：
Q=φ+Q0=1700+2500=4200kW
冷却水流量：
选C。
6.一台名义制热量为2100kW的低环境温度空气源热泵机组，其性能参数见下表，试问其综合部份负荷性能系数IPLV（H）值，接近下列何项值?
负荷%
制热量（kW）
COP
25
500
5.22
50
1000
6.39
75
1500
6.46
100
2100
5.84
A.6.23
B.6.25
C.6.29
D.6.59
答案：
A
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》式（4.3-25），或GB18430.1—2007可知：
IPLV（H）=8.3%×A+40.3%×B+38.6%×C+12.9%×D=6.23
选A。
说明：
注意热泵IPLV与制冷机组的IPLV计算公式不同。
7.一台冷水机组，蒸发温度为2℃，冷水进/出水温度为12℃/7℃时，制冷量为1000kW。
如果蒸发器表面的传热系数K=1000W/（m2·K），则蒸发器表面传热面积F和冷水流量GW分别为多少?
[水的密度为1000kg/m3，比热容为4.18kJ/（kg·K）]
A.F≥140m2，GW≥120m3/h
B.F≥140m2，GW≥170m3/h
C.F≥130m2，GW≥170m3/h
D.F≥130m2，GW≥120m3/h
答案：
B
解答：
]主要解题进程：
外表面传热面积：
，取F＞140m2
冷却水流量：
选B。
8.某双级压缩制冷理论循环，冷媒采用R22，蒸发温度为-20℃，冷凝温度为40℃，最佳中间压温度接近下列哪一项?
A.0℃
B.7℃
C.20℃
D.31℃
答案：
B
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》P583式（4.1-85），有：
t佳=0.4tk+0.6t0+3=0.4×40+0.6×（-20）+3=7℃
选B。
9.有一台冷冻主机，工质为R717，采用4缸活塞式压缩机，缸径为100mm，活塞行程为80mm，压缩机转速为720r/min，若压缩机的实际输气量为0.0219m3/s，则压缩机的压缩比接近下列哪一项?
A.3
B.4
C.5
D.6
答案：
C
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》P609式（4.3-1），压缩机的理论输气量为：
依据《三版教材2016》式（4.3-6），压缩机的容积效率为：
依据《三版教材2016》式（4.3-8），压缩机的容积效率为：
选C。
10.某带节能器的螺杆式压缩式制冷机组，制冷剂质量流量的比值MR1:
MRR2=6:
1，下图为系统组成和理论循环，点1为蒸发器出口状态，该循环的理论制冷系数COP接近下列何项?
状态点
1
2
4
5
9
比焓（kJ/kg）
409.09
428.02
440.33
263.27
414.53
A.4.81
B.5.16
C.5.48
D.6.34
答案：
A
解答：
]参见题目图示，制冷循环的主要能量消耗为：
1-2进程（温升）及3-4进程（压缩功）。
因而有总耗功为：
MR1（h2-h1）+（MR1+MR2）（h4-h3），题设未给出h3状态值，需计算求得。
同理，总制冷量为MR1（h1-h8），h8=h6，题设未给出h8状态值，需计算求得。
主要解题进程：
3点为9点和2点的混合状态点，依据能量守恒有：
对节能器列能量守恒公式（按照工质流向，流入节能器的总焓等于流出节能器的总
焓）
（MR1+MR2）h5=MR1h6+MR2h9
解得：
h6=238.06kJ/kg
因h8=h6，解得COP=4.81
选A。
11.已知某制冷循环采用封闭式压缩机，其绝热效率为0.56，指示效率为0.8，电动机效率为0.85，若该制冷循环的制冷剂流量为2628kg/h，单位质量制冷剂的实际耗功量为18.93kJ/kg，试问该循环压缩机的摩擦功率接近下列哪一项?
A.2.60～2.80kW
B.2.90～3.10kW
C.3.20～3.40kW
D.3.50～3.70kW
答案：
B
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》P611式（4.3-12），指示功率为：
依据《三版教材2016》P612式（4.3-20）下方的参数说明，摩擦效率为：
依据《三版教材2016》式（4.3-17）及式（4.3-18），摩擦功率为：
选B。
12.某吸收式溴化锂制冷机组的制冷量为1200kW，热力系数为1.1，若冷却塔的供/回水温度为32/37℃，则冷却水泵的流量应为下列哪一项?
（水泵流量安全余量考虑10%）
A.207m3/h
B.227m3/h
C.394m3/h
D.434m3/h
答案：
D
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》P642式（4.5-6），发生器中消耗的热量为：
冷却水泵水量为：
选D。
13.一吸收式溴化锂制冷机组，其发生器出口溶液浓度为57%，发生器出口的浓溶液与高压水蒸气的质量流量之比为13.25:
1，则该系统的放气范围为下列哪一项?
A.2%
B.4%
C.6%
D.8%
答案：
B
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》P642图式4.5-1，发生器进出溶液质量守恒，有：
m3=m7+m4
依据《三版教材2016》P645式（4.5-15），有：
依据《三版教材2016》P645式（4.5-16），放气范围为：
Δξ=ξs-ξw=57%-53%=4%
选B。
14.上海市某工厂出产工艺需求-2℃/6℃的冷水，采用低温主机总供冷量为3400kW，载冷剂采用25%浓度的乙烯乙二醇溶液，试问水泵的容量应为下列何项?
（不考虑余量系数）
A.364m3/h
B.382m3/h
C.399m3/h
D.418m3/h
答案：
C
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》P698式（4.7-14），有：
选C。
15.某商业综合体空调冷源采用一台螺杆式冷水机组（1408kW）和三台离心式冷水机组（3164kW），空调冷水泵、冷却水系统的冷却水泵与冷却塔与制冷机组一一对应，具体参数如下表所示。
试计算该综合体空调系统的电冷源综合制冷性能系数为下列何项?
（电机效率与传动效率为0.88）
设备参数表
制冷主机
空调水泵
压缩机类型
额定制冷量（kW）
性能系数（COP）
台数
设计流量（m3/h）
设计扬程（mH2O）
水泵效率（%）
台数
螺杆式
1408
5.71
1
245
35
75%
1
离心式
316d
5.93
3
545
35
75%
3
制冷主机
冷却水泵
冷却水塔
压缩机类型
台数
发计流量（m3/h）
设计扬程（mH2O）
水泵效率（%）
台数
名义工况下冷却水量（m3/h）
样本风机配置功率（kW）
台数
螺杆式
1
285
30
75
1
350
15
1
离心式
3
636
32
75
3
800
30
3
A.4.34
B.4.49
C.4.87
D.5.90
答案：
C
解答：
]主要解题进程：
冷源设计供冷冷量为：
QC=1408+3164×3=10900kW
螺杆机和离心机冷却水泵耗功率分别为：
冷源设计耗电功率为：
依据《公建节能》第2.0.11条及条文说明，有：
选C。
16.接上题，若该商业综合体位于北京市，试计算电冷源综合制冷性能系数限值并判断该空调系统是不是满足相关节能标准请求?
A.4.49，不满足节能请求
B.4.49，满足节能请求
C.4.57，不满足节能请求
D.4.57，满足节能请求
答案：
B
解答：
]主要解题进程：
北京属于寒冷地区，依据《公建节能》第4.2.12条，螺杆机SCOP限值为4.4，离心机SCOP限值为4.5，按照冷量加权，系统限值为：
满足节能请求，选B。
17.一台名义制冷量为4220kW的离心式冷水变频机组，其性能参数见下表，试问其综合部份负荷性能系数为下列哪一项?
负荷（%）
制冷量（kW）
冷却水进水温度（℃）
COP
25
1055
19
5.6
50
2110
23
6.9
75
3165
26
6.5
100
4220
30
6.1
A.6.42
B.6.51
C.6.58
D.8.35
答案：
A
解答：
]主要解题进程：
依据《公建节能》第4.2.13条，有：
IPLV=1.2%×A+32.8%×B+39.7%×C+26.3%×D
=1.2%×6.1+32.8%×6.5+39.7%×6.9+26.3%×56.6
=6.42
选A。
18.某冰蓄冷系统工程，冷水泵采用一用一备情势，载冷剂采用25%的乙烯乙二醇溶液，输送冷量为500kW，供/回水温度为-5℃/3℃，则在选择水泵流量（不考虑安全系数）时为下列何项?
A.14.2～15L/s
B.15.6～16.0L/s
C.16.3～17L/s
D.17.1～17.9L/s
答案：
C
解答：
]主要解题进程：
由《三版教材2016》P698可知：
选C。
19.天津（北纬39°）某食品出产工厂，每一年5月份为出产旺季，该工厂内有A和B两个冻结间（无人员长期停留），库温设计均为-10℃，两个冷间共用一套直接冷却系统，蒸发温度设计相同，A冷间围护结构热流量2.4kW，货物热流量1.7kW，电动机热流量1.5kW；B冷间围护结构热流量2.2kW，货物热流量1.9kW，电动机热流量1.5kW，则该系统机械负荷为下列哪一项?
A.10～12kW
B.13～15kW
C.17～19kW
D.20～22kW
答案：
A
解答：
]主要解题进程：
由《冷库规》表6.1.2查得，n1=0.79；冻结间属于冷加工间，依据《冷库规》第6.1.3条，n2=1；
依据《三版教材2016》P729式（4.9-2）的注，无呼吸的食品和无人员长期停留的冷间不考虑冷间的通风换气热流量；
依据《冷库规》第6.1.4条，n4=1；
依据《冷库规》第6.1.1条，冻结间不考虑操作热流量；
依据《冷库规》式（6.1.2），有：
Q=（n1∑Q1+n2∑Q2+n4∑Q4）R
=[0.79×（2.4+2.2）+1×（1.7+1.9）+1×（1.5+1.5）]×1.07
=11kW
选A。
20.已知某氨泵供液的氨制冷系统的压缩机理论输气量为540m3/h，压缩机输气系数为0.73，采用一台单进口卧式低压循环储液器，则低压循环储液器的直径选择合适的应为下列哪一项?
A.500mm
B.600mm
C.700mm
D.800mm
答案：
D
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》P742式（4.9-12），因为采用单进口卧室低压循环储液器，故有：
Wd=0.8，ξd=0.3，nd=1
低压循环储液器的直径选择应大于762mm，选项D正确。
21.某办公楼空调制冷系统拟采用冰蓄冷方式，制冷系统的白天运行10h，当地谷价电时间为23:
00～7:
00，计算日总冷负荷Q=53000kWh，采用部份负荷蓄冷方式（制冷剂制冰时制冷能力变化率Cf=0.7），则蓄冷装置有效容量为下列何项?
A.5300～5400kW·h
B.7500～7600kW·h
C.19000～19100kW·h
D.23700～23800kW·h
答案：
C
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》P690式（4.7-7）可知：
选C。
22.某冷库用来贮存蔬菜，其冷藏间的公称体积为500m3，则该冷库逐日的进货质量不应大于多少?
A.3680kg
B.4600kg
C.11500kg
D.46000kg
答案：
A
解答：
]主要解题进程：
依据《三版教材2016》P714表4.8-15及其表注可知：
η=0.8×0.4=0.32
查《三版教材2016》表4.8-17，ρ=230kg/m3
依据式（4.8-11）可知：
G=∑Viρsη=500×230×0.32=36.8t
由《三版教材2016》P727得：
G''=10%×G=10%×36.8=3.68t=3680kg
选A。
23.北方某冷库设置地面通风防冻系统，该冷库所处城市室外年平均气温约为6℃，已知地面加热层传入冷间的热量为12kW，土壤传给地面加热层的热量为3kW，若该通风加热装置逐日运行时间为12h，则地面防冻加热负荷为下列哪一项?
A.18.0kW
B.20.7kW
C.30.0kW
D.34.5kW
答案：
A
解答：
]主要解题进程：
依据《冷库规》附录A.0.2，有：
选A。
24.某燃气冷热电联供系统，一次能源消耗量为5000kW作用于燃气机发电机，燃气机的发电效率为ηC=0.5，发电后燃气热回收的能量作为溴化锂吸收式制冷机的热源，已知机组性能系数为1.2，提供的冷负荷为2100kW，则热回收效率为多少?
A.0.55～0.64
B.0.65～0.74
C.0.75～0.84
D.0.85～0.94
答案：
B
解答：
]主要解题进程：
依据《07节能专篇》图10.4.3-1可知，发电余热为：
Q=5000×（1-0.5）=2500kW
热回收后作用于溴化锂机组的能量为：
Q''=2100÷1.2=1750kW
热回收率为：
η=Q''/Q=1750/2500=0.7
选B。
25.某燃气三联供项目的发电量和余热全体用于冷水机组供冷，全年不间断运行，设天然气消耗量为116m3/h，燃气低位热值为350MJ/m3，发电机的发电效率为40%，燃气余热利用率为67%，若离心冷水机组的COP为5.6，余热溴化锂吸收式冷水机组的热力系数为1.1，则该三联供系统年平均能源综合利用率为下列哪一项?
A.77%～79%
B.80%～82%
C.83%～85%
D.86%～88%
答案：
C
解答：
]主要解题进程：
年燃气总发热量为：
Q总=BQL=116×24×365×35=35565600MJ
年发电总量为：
W=Q总×40%=35565600×40%=14226240MJ
年余热总量为：
Q余=Q总×（1-40%）=35565600×（1-40%）=21339360MJ
年余热供冷量为：
Q1=Q余×67%×1.1=21339360×67%×1.1=15727108.32MJ
年平均能源综合利用效率为：
选C。
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