《制冷原理与设备》复习题答案

1. 什么叫制冷剂蒸气干度 ？干度x = 1和x = 0各是什么含义？1 答干度是制冷剂蒸气在饱和状态下， 湿蒸气中所合的饱和蒸气量与湿蒸气总量之比值 用 符号x表示x = 1，即饱和蒸气占100%，称为干饱和蒸气；x= 0,饱和蒸气含量为零，为饱 和液体。2. 减少流动阻力的措施有哪些 ?2. 答减少流动阻力的主要途径是改善边壁对流动的影响，措施包括减少沿程阻力 （减少管壁 的粗糙度和采用柔性边壁 ），以及减少局部阻力 （使流体进口尽量平顺，采用渐扩和渐缩代替 流通截面的突然扩大和缩小，减少转弯，处理好三通管的结构布置，合理衔接和布置管件、 泵或风帆，尽量缩短管线等 ）。3. 何为传热方程 ?如何使传热增强或削弱 ?3. 答传热方程为 Q= KAA tm。根据传热方程，提高传热系数K，扩展传热面积 A，增大传 热温差都可使传热量增大，反之则减少。 增强传热的措施有； 合理扩大传热面积. 加大传热 温差，增大流体流速，去除污垢降低热阻：削弱传热的措施有：敷设保温材料，降低流体流 速，改变传热面表面状况 （如加遮热板 ）等。4. 简述氟利昂制冷剂的性质和应用范围。4. 答氟利昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素被卤族元素氟、氯、溴取代后衍生物的 总称。氟利昂制冷剂广泛应用于电冰箱、空调机等各种制冷空调设备中。5. 蒸气压缩式制冷用制冷剂是如何分类的?5 .答按化学结构分类有；无机化合物（R717等）:氟利昂（R22、E134a等）;多元混合溶液（非共沸溶腋有 R407C等，共沸溶液有 R502等）；碳氢化合物（R600a、R290等）。按 蒸发温度和冷凝压力分类有：高温低压制冷刑；中温中压制冷剂；低温高压制冷剂。 按可燃性和毒性分类，分为不可燃、可燃、易燃、低毒、高毒等组合类别。6. 何为 CFC 类物质 ?为何要限制和禁用 CFC 类物质 ?6. 答 CFC 类物质就是不合氢的氟利昂。 CFC 类物质对大气中臭氧和地球高空的具氧层有 严重的破坏作用， 会导致地球表面的紫外线外线辐射强度增加， 破坏人体免疫系统， 还会导 致大气温度升高，加剧温室效应。因此，减少和禁止 CFC 类物质的使用和生产，已成为国 际社会环保的紧迫任务。7. 载冷剂的作用是什么 ?对裁冷剂的性质有哪些基本要求?7. 答载冷剂的作用就是向被间接冷却的物体输送制冷系统产生的冷量。对载冷剂性质的基 本要求有： 载冷剂的比热容和传热系数要大， 粘度和密度要小，凝固点要低，挥发性和腐蚀 性要小，无毒无臭，对人体无害，化学性质稳定.价格低廉，易于获得。8 .制冷剂节流前过冷对蒸气压缩式制冷循环有何影响 ?在实际中可采用哪些方法实现节 流前制冷剂的过冷 ?8. 答节流前制冷剂的过冷将提高单位质量制冷量，而且压缩机的功耗基本不变.因此提高 了制冷循环的制冷系数， 制冷剂节流前过冷还有利于膨胀阀的稳定工作。 在实际中可采用过 冷器、回热循环、增加冷却介质的流速和流量等方法实现节流前制冷剂的过冷。9. 吸气过热对蒸气压缩式制冷循环有何影响?9. 答吸气过热可提高单位质量制冷量（无效过热除外 ），同时单位压缩功也将增加，对过热有利的制冷剂 （如 R12、 R502 等）的制冷系数将提高，而对过热无利的制冷剂（如 R717 等）则制冷系数降低。吸气过热可避免湿压缩的发生，但会使压缩机的排气温度升高。10. 何渭回热循环 ?哪些制冷剂可以采用回热循环 ,哪些制冷剂不宜采用回热循环，为什么 ?10. 答回热循环是指在制冷系统中采用回热器， 利用从蒸发器流出的低温制冷剂来冷却从冷 凝器流出的制冷剂液体使之过冷的一种循环。 对过热有利的制冶剂 （如如 R12、 R502 等）采用 回热循环可提高制冷系数， 避免湿压缩的发生， 排气温度升高幅度也不大； 而对过热无利的 制冷剂 （如 R717 等）采用回热循环会使制冷系数降低且排气温度大幅度升高。11 11答当蒸发温度不变时冷凝温度升高则节流损失增大制冷量减少功耗增加，制冷 系数降低：冷凝温度下降，则节流损失减小，制冷量增加，功耗减少，制冷系数提高。12 12答由压缩机的性能曲线可见，当蒸发温度一定时，随着冷凝温度的上升，压缩机制冷量 减少，而铀功率增大；当冷凝温度一定时，随着蒸发温度的下降，压缩机制冷量减少而轴 功率也减少。13 13答蒸发器和冷凝器是组成制冷循环的两个必不可少的换热器。蒸发器置于要求制冷的空间介质中， 低压液态制冷剂在其中吸热沸腾汽化 使制冷空间介质达到并保持所需的低温状 态。冷凝器则是让高压气态制冷剂向周围常温介质（空气或水 ）放热，从而冷凝还原为液态制冷剂，使制冷剂能循环使用。14 14答冷却液体的蒸发器按供液方式分为满液式和非满液式（干式 ） 两种。满液式蒸发器内充满了液态制冷剂，传热系数高，但制冷剂充注量大，回油困难，适用于氨系统。干式蒸发器 需要的制冷剂充注量较少，回油较方便，但传热系数较满液式低，适用于氟利昂系统。15 15答气 液热交换器又称回热器， 其作用是使节流前的制冷剂液体过冷， 使从蒸发器出来 的制冷剂饱和蒸气过热， 这样既保证了压缩机工作的安全性， 又可以提高系统的制冷量。 气 液热交换器的结构通常采用壳 盘管式，还有绕管式、套管式等结构。16 16答在蒸气压缩制冷系统中，制冷剂经过压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程后回复到原有 状态， 称为完成了一个工作循环， 如此周而复始地完成制冷剂热力状态变化的过程， 称为制 冷循环。如果制冷剂在一个工作循环中只经过一次压缩， 这个循环就称为单级压缩制冷循环。17. 17答氟利昂系统与氨系统相比较， 它们的制冷原理及系统主要部件的设置基本相同。 它们 的显著不同之处在于： 氟利昂系统中装有干燥过滤器， 氨系统没有； 赢利局系统采用热力膨 胀阎供浓， 氟系统采用浮球调节闽供液： 氖利昂系统的制冷剂液体由蒸发器上部进入， 蒸气 从下部诽出，氨系统则相反；有些氟利昂系统采用回热循环，氨系统则不采用 o18. 18答把蒸气压编制冷系统工作循环中的压缩过程分为两个阶段进行， 使制冷剂在一个工作 循环中经过二次压缩， 这个循环就称为两级压缩制冷循环。 由于单级循环的压缩比受到限制， 通常氨压缩机最大为 8，氮利昂压缩机最大为 10，使得单级循环的蒸发温度最低只能达到20 一- 40C，当需要更低的蒸发温度时.就要采用两级压缩制冷循环。19. 19. 答常见的两级压缩制冷循环有： 一级节流中间完全冷却循环， 多数两级压缩氨制冷系 统采用；一级节流中间不完全冷却循环，多数两级压缩氖利昂制冷系统采用；两级节沉中间完全冷却循环；两级节流中间不完全冷却循环。20. 20. 答由两个以上各自独立的制冷回路组成， 并且一个回路中的蒸发器同时兼作另一回贿中的冷凝器，采用两种以上制冷剂的制冷系统称为复叠式制冷系统 o R22 等中温制冷剂能在常 温下液化，但其蒸发温度降低有限，R13等低温制冷则能获得-80 C以下的蒸发温度，但在常温下却难以液化，复叠式制冷系统则综合了各自特点，使得制取-60 -170 C的低温成为可能。21 . 21答润滑油与氟利昂制冷剂能无限溶解，随制冷剂的流动被带到制冷系统各处， 若系统设计、联接不合理，油就会沉积在系统的容器和管路中，增加传热热阻和管路流动阻力，降低系统制冷县，同时还容易造成压缩机缺油，影响压缩机的正常工作和运转寿命。22. 22. 答制冷空调设备的管理内容包括：设备的选购和配备；设备的使用和维护保养；设备的计划检修：设备的安全措施与事故处理：设备的技术改造、更新和报废处理设备技术资料的归档管理等。23. 23. 答压缩机开机运转前准备工作有：起动压缩机前，应先起动冷却水系统，保证冷却水 供水正常： 检查曲轴箱油位应在规定的范围内， 润滑油应保持清洁； 检查系统中各阀门 的启闭状态应符合开机工作要求， 有能量调节装置或卸载装置的压缩机应使其处于最小容量 上。24. 24. 答热气除霜就是用压缩机排出的过热制冷剂蒸气在蒸发器内放热，使蒸发器表面的霜层融化。 热气除霜系统较复杂，造价高，但除霜效果好，用于氨系统还可以便蒸发器内部的积 油排放到排液器或低压循环贮胶器内，使蒸发器的传热效果得到改善o25. 25. 答设备正常运转中的维护目的是：保证设备安全运转， 延长设备使用寿命保证设备 发挥最好的运行效果；满足使用部门的使用要求。26. 26. 答清除换热器垢层通常采用以下几种方法：吹污法， 使用 0.6MPa 压缩空气进行吹污；手工法，用钢丝刷、专用刮刀、手锤进行清垢；机械法，使用洗管器进行刮削并用水冷 却和冲洗：化学法，根据垢层性质配制化学溶液进行清洗：磁化水垢法，使用磁水器使水垢磁化并随冷却水排出。27. 27. 答主要原因有：冷凝器长期使用，翅片锈蚀、损坏，换热面积减少；冷凝器上污垢太多，换热效果差；风扇反转或风扇转速降低；环境温度过高，达35 C以上：热负荷太大。28. 28. 答油分离器有 :洗涤式、离心式填料式和过滤式，分离油滑油的原理有.排气经制冷液 洗涤、高心力分离油滴、油滴受阻挡或填料碰撞等29. 29答 排气压倒多数力表指针摆动、 排气压力和温度高于正常值、 冷凝压力偏高等。害处： 冷凝压力升高、制冷量下降、易发事故。处理：放掉系统里的空气。30. 30. 答 浓度不是愈大愈好，浓度应在共晶点的左边；凝固点低于蒸发温度6 8C,防止冻 结；最好用闭式循环盐水系统。31. 31. 氨制冷系统的单位容积制冷最大.约比 Rl2 制冷系统的单位容积制冷量大积 50左右.因 此在相同制冷量情况下班.氨比缩机的重量尺寸小.整个氨制冷系统的尺寸重量也小。32. 32. 蒸发压力过高的原因：膨胀阀开启太大或感温包没有紧贴管壁、制冷剂过多、热负荷太 大、吸气阀有毛病 或 高低压力过低的原因有 :系统堵塞、膨胀阀开启太小、吸气阀未开足、 制冷剂不足、 系统中循环的润滑油大多、 蒸发器结霜太厚。 蒸发比力太高的影响是制冷量不 足、库温或房间温度降不下来； 蒸发压力太低的影响是造成压缩机的湿冲程、 空调蒸发器结 冰等。33. 33 冷凝压力增高的原因：系统中有空气、系统小制冷剂太多、冷却水量或空气流量不够、 冷凝器有水垢或结灰、 环境温度高、 排气阀门开足而贮液器进口阀开得过小； 压缩汲功耗增 加，制冷量降低，油耗增加，压缩机部件易损。34. 34 不是同一温度；排气温度与吸气温度、冷凝温度、制冷剂种类有关；冷凝温度与冷凝器面积、 冷却水或空气的温度、冷凝器内外表面的清洁程度有关；当蒸发温度控制一定时，冷 凝温度愈高.压缩比愈大.排气温度也高，如冷凝温度和蒸发温度均不变.则选不同制冷剂就有不同的排气温度。35. 35. 热负荷太大；制冷剂或盐水供星不足；膨胀阀开太大，蒸发温度高；制冷盘管表面结霜 太厚；制冷系统堵塞；压缩机有故障，输气星不足等。36. 36. 开度大，使制冷剂流量增加，蒸发温度提高，还会造成压缩机的液击；开度上，制冷剂 流量小.制冷最小.库温升高。