制冷技術(shù)基礎(chǔ)知識問答

1、第一章：蒸汽壓縮式制冷的熱力學(xué)原理1為什么說逆卡諾循環(huán)難以實現(xiàn)？蒸汽壓縮式制冷理想和實際循環(huán)為什么要采用干壓縮、膨脹閥？答：1）：逆卡諾循環(huán)是理想的可逆制冷循環(huán)，它是由兩個定溫過程和兩個絕熱過程組成。循環(huán)時，高、低溫?zé)嵩春愣ǎ评涔べ|(zhì)在冷凝器和蒸發(fā)器中與熱源間無傳熱溫差，制冷工質(zhì)流經(jīng)各個設(shè)備中不考慮任何損失，因此，逆卡諾循環(huán)是理想制冷循環(huán)，它的制冷系數(shù)是最高的，但工程上無法實現(xiàn)。(見筆記，關(guān)鍵在于運動無摩擦，傳熱我溫差)2）：工程中，由于液體在絕熱膨脹前后體積變化很小，回收的膨脹功有限，且高精度的膨脹機也很難加工。因此，在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中，均由節(jié)流機構(gòu)（如節(jié)流閥、膨脹閥、毛細管等）代替膨脹

2、機。此外，若壓縮機吸入的是濕蒸汽，在壓縮過程中必產(chǎn)生濕壓縮，而濕壓縮會引起種種不良的后果，嚴重時產(chǎn)生液擊，沖缸事故，甚至毀壞壓縮機，在實際運行時嚴禁發(fā)生。因此，在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中，進入壓縮機的制冷工質(zhì)應(yīng)是干飽和蒸汽（或過熱蒸汽），這種壓縮過程為干壓縮。2對單級蒸汽壓縮制冷理論循環(huán)作哪些假設(shè)？與實際循環(huán)有何區(qū)別？答：1）理論循環(huán)假定：壓縮過程是等熵過程；節(jié)流過程是等焓過程；冷凝器內(nèi)壓降為零，出口為飽和液體，傳熱溫差為零，蒸發(fā)器內(nèi)壓降為零，出口為飽和蒸汽，傳熱溫差為零；工質(zhì)在管路狀態(tài)不變，壓降溫差為零。2）區(qū)別：實際壓縮過程是多變過程；冷凝器出口為過冷液體；蒸發(fā)器出口為過熱蒸汽；冷凝蒸發(fā)過程存

3、在傳熱溫差tk=t+tk,to=t-to。2）制冷系數(shù)是描述評價制冷循環(huán)的一個重要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，與制冷劑的性質(zhì)和制冷循環(huán)的工作條件有關(guān)。通常冷凝溫度tk越高，蒸發(fā)溫度to越低，制冷系數(shù)0越小。公式：0=T0/（TkT0）式中：wel電機輸入比功；5）熱泵的供熱系數(shù)是描述評價熱泵循環(huán)的一個重要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。4制冷系數(shù).答：=QH/W= Th/（ThT）=1+1同一臺機的相同工況下作熱泵使用與作制冷機使用的熱泵系數(shù)與制冷系數(shù)關(guān)系5為什么要采用回?zé)嵫h(huán)？液體過冷，蒸汽過熱對循環(huán)各性能參數(shù)有何影響？答：1）采用回?zé)嵫h(huán)，使節(jié)流前的常溫液體工質(zhì)與蒸發(fā)器出來的低溫蒸汽進行熱交換，這樣不僅可以增加節(jié)流前的液

4、體過冷度提高單位質(zhì)量制冷量，而且可以減少甚至消除吸氣管道中的有害過熱。2）液體過冷，可以使循環(huán)的單位質(zhì)量制冷量增加，而循環(huán)的壓縮功并未增加，故液體過冷最終使制冷循環(huán)的制冷系數(shù)提高了。蒸汽過熱循環(huán)使單位壓縮功增加了，冷凝器的單位熱負荷也增加了，進入壓縮機蒸汽的比容也增大了，因而壓縮機單位時間內(nèi)制冷工質(zhì)的質(zhì)量循環(huán)量減少了，故制冷裝置的制冷能力降低，單位容積制冷量、制冷系數(shù)都將降低。除了以上的方法外，還應(yīng)該結(jié)合PH圖進行分析。6TO（蒸發(fā)溫度）TK（冷凝溫度）的變化對循環(huán)各性能參數(shù)有何影響？答：1）假定冷凝溫度不變，當(dāng)蒸發(fā)溫度下降時：單位質(zhì)量制冷量qo基本上沒有什么變化；壓縮機吸氣比容增大了，因而單

5、位容積制冷量qv及制冷量Qo都在減??；單位壓縮功Wo增大了。因此，當(dāng)冷凝溫度不變，隨著蒸發(fā)溫度的降低，制冷循環(huán)的制冷量Qo，制冷系數(shù)o均明顯下降，當(dāng)壓縮比pk/p0約等于3時，功率消耗最大。2）假定蒸發(fā)溫度不變，當(dāng)冷凝溫度升高時：循環(huán)的單位質(zhì)量制冷量qo減少了；雖然進入壓縮機的蒸汽比容v1沒有變化，但由于qo減小，故單位容積制冷量qv也減少了；單位壓縮功Wo增大了。因此，當(dāng)蒸發(fā)溫度不變，隨著冷凝溫度升高，制冷機的制冷量QO減少了，功率消耗增加，制冷系數(shù)下降。注：本題還應(yīng)結(jié)合PH圖進行分析7什么是制冷壓縮機的標(biāo)準(zhǔn)工況？空調(diào)工況？最大軸功率工況？最大壓差工況？答：標(biāo)準(zhǔn)工況和空調(diào)工況分別是用來標(biāo)明低

6、溫和高溫用壓縮機的名義制冷能力和軸功率，最大軸功率工況是用來考核壓縮機的噪聲、振動及機器能否正常啟動；最大壓差工況用來考核制冷機的零件強度、排氣溫度、油溫和電機繞組溫度8為什么要采用雙級壓縮制冷？該循環(huán)的特點？答：采用雙級壓縮制冷既可以獲得較低的蒸發(fā)溫度，又可使壓縮機在的壓縮比控制在合理范圍內(nèi)，保證壓縮機安全可靠地運行。雙級壓縮式制冷循環(huán)的主要特點是將來自蒸發(fā)器的低壓（低溫）蒸汽先用低壓級壓縮機壓縮到適當(dāng)?shù)闹虚g壓力p01然后再進入高壓級壓縮機再次壓縮到冷凝壓力9一次節(jié)流，中間完全冷卻/中間不完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán)宜采用何種工質(zhì)？其P-H圖，T-S圖是怎么樣的？其制冷系數(shù)是多少？答：中間完全

7、冷卻的壓縮制冷循環(huán)一般是使用氨為工質(zhì)；而中間不完全冷卻的制冷循環(huán)則是使用R12、R22作為工質(zhì)。其P-H圖，T-S圖如下10如何確定兩級壓縮的中間壓力？答：在工程中，一般都是按壓力比例中項去確定中間壓力 p01=（popk）1/2實際工作中常常需要選配兩臺（或兩臺以上的）壓縮機來組成兩級壓縮制冷循環(huán)。對于由兩臺既定的壓縮機（高壓級壓縮機理論輸氣量為Vhg，低壓級壓縮機理論輸氣量為Vhd）組成的兩級壓縮制冷循環(huán)的中間壓力，則應(yīng)按高低壓容積比=Vhg/Vhd為定值的條件確定。第二章：制冷劑、載冷劑和潤滑油1.對制冷劑、載冷劑有什么要求？答：對于制冷劑：一、在熱力學(xué)方面的要求：1.蒸發(fā)壓力和冷凝壓力

8、要適中；2.單位容積制冷量qv要大；3.臨界溫度要高而凝固溫度要低；4.絕熱指數(shù)要小。二、在物理與化學(xué)方面的要求：1.制冷劑的粘度和密度應(yīng)盡可能?。?.導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)要高；3.具有一定的吸水性；4.具有化學(xué)穩(wěn)定性；5.溶解于油的性質(zhì)應(yīng)從正反兩方面分析。三、其它方面的要求：1.制冷劑對人的生命和健康應(yīng)無危害，不具有毒性、窒息性和刺激性；2.制冷劑應(yīng)易于制取且價格便宜。對于載冷劑的要求：1.在工作溫度范圍內(nèi)始終處于液體狀態(tài)；2.載冷劑循環(huán)運行中能耗要低；3.載冷劑的工作要安全可靠；4.價格低廉，便于獲得。2.常用的制冷劑、載冷劑有哪些？各自有什么特性？答：常用的制冷劑有：一、無機化合物：如氨（

9、R717）：氨有良好的熱力性能，其標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度33.3氨具有強烈刺激作用，并且具有比較大的毒性，對人體有一定的危害，氨可以燃燒和爆炸，但是氨的單位容積制冷量較大，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中，氨還對鋼鐵不腐蝕，但含水時會對銅及銅合金（磷青銅除外）有腐蝕作用，因此，一般使用中含水量0.2%，采用無逢鋼管，氨還價廉易得；水（R718）：水作為制冷劑最大的優(yōu)點是無毒、無臭、不燃不爆、汽化潛熱大而且極易獲得，但水的蒸汽比容很大，因此它的單位容積制冷量很小，水作為制冷劑只能制取0以上的冷凍水；二、甲烷和乙烷的鹵素衍生物，這些物質(zhì)無毒、難燃，絕熱系數(shù)小，故排氣溫度低，分子量大，但其價格昂貴，泄漏不易被發(fā)現(xiàn)，比重

10、大，工質(zhì)循環(huán)量大，故流動阻力損失大，耗功增加，對天然橡膠有腐蝕作用。氟里昂遇到明火或高溫會分解出有毒有害氣體，因此在氟里昂車間禁止明火和高溫。如氟里昂12（R12）：R12是早期中小型空調(diào)和冰箱中使用較普遍的制冷劑，R12在大氣壓下的沸點為29.8，凝固點為158。R12易溶于潤滑油，為確保壓縮機的潤滑油應(yīng)使用粘度較高的冷凍機油。R12中水的溶解度很小，且無色、無臭、對人體危害極小，其分子中不含氫原子，因而也不燃不爆，但其在大氣中的壽命長，對臭氧層有破壞作用。屬于中溫制冷劑。氟里昂22（R22）：R22的熱力學(xué)性能與氨很相近，其沸點是40.8，凝固點是160，但是R22不燃不爆，在大氣中的壽命約20年。R22對絕緣材料的腐蝕性較R12為大，毒性也比R12稍大。R22的化學(xué)性能不如R12穩(wěn)定，分子極性也比R12大，故對有機物的膨潤作用強。氟里昂11（R11） R11在大氣壓力下蒸發(fā)溫度為23.7，凝固點111。由于分子量大，冷凝壓力很低，所以主要用于空調(diào)用離心式制冷壓縮機中。因為它含有三個氯原子，毒