制冷基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)答

1、制冷基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)答第一章：蒸汽壓縮式制冷的熱力學(xué)原理1為什么說(shuō)逆卡諾循環(huán)難以實(shí)現(xiàn)？蒸汽壓縮式制冷理想和實(shí)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(gè)定溫過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成。循環(huán)時(shí)，高、低溫?zé)嵩春愣?，制冷工質(zhì)在冷凝器和蒸發(fā)器中與熱源間無(wú)傳熱溫差，制冷工質(zhì)流經(jīng)各個(gè)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(wú)法實(shí)現(xiàn)。(見(jiàn)筆記，關(guān)鍵在于運(yùn)動(dòng)無(wú)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(jī)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(jī)構(gòu)（如節(jié)流閥、膨脹閥、毛

2、細(xì)管等）代替膨脹機(jī)。此外，若壓縮機(jī)吸入的是濕蒸汽，在壓縮過(guò)程中必產(chǎn)生濕壓縮，而濕壓縮會(huì)引起種種不良的后果，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生液擊，沖缸事故，甚至毀壞壓縮機(jī)，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁發(fā)生。因此，在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中，進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷工質(zhì)應(yīng)是干飽和蒸汽（或過(guò)熱蒸汽），這種壓縮過(guò)程為干壓縮。2對(duì)單級(jí)蒸汽壓縮制冷理論循環(huán)作哪些假設(shè)？與實(shí)際循環(huán)有何區(qū)別？答：1）理論循環(huán)假定：壓縮過(guò)程是等熵過(guò)程；節(jié)流過(guò)程是等焓過(guò)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(shí)際壓縮過(guò)程是多變過(guò)程；冷凝器出口為過(guò)冷液體；蒸發(fā)器出口為過(guò)熱蒸汽

3、；冷凝蒸發(fā)過(guò)程存在傳熱溫差tk=t+tk,to=t-to。3什么是制冷循環(huán)的熱力完善度？制冷系數(shù)？C.O.P值？E.F.R？什么是熱泵的供熱系數(shù)？答：1）通常將工作于相同溫度間的實(shí)際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)s與逆卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)k之比，稱為熱力完善度，即：=s/k。2）制冷系數(shù)是描述評(píng)價(jià)制冷循環(huán)的一個(gè)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)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）3）實(shí)際制冷系數(shù)（s）又稱為性能系數(shù)，用C.O.P表示，也可稱為單位軸功率制冷量，用Ke值表示。注：s=Q0/Ne=Q0/N0·s=0·

4、s。Q0是制冷系統(tǒng)需要的制冷量；制冷壓縮機(jī)的理論功率N0、軸功率Ne；0是理論制冷系數(shù)；s是總效率（絕熱效率）。4）E.F.R是指熱力完善度，既是指在工作于相同溫度間的實(shí)際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)s與逆卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)k之比。 E.F.R=q0/wel=0·el=0·imed式中：wel電機(jī)輸入比功；5）熱泵的供熱系數(shù)是描述評(píng)價(jià)熱泵循環(huán)的一個(gè)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。4制冷系數(shù).答：=QH/W=Th/（ThT）=1+1同一臺(tái)機(jī)的相同工況下作熱泵使用與作制冷機(jī)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(guò)冷，蒸汽過(guò)熱對(duì)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

5、的常溫液體工質(zhì)與蒸發(fā)器出來(lái)的低溫蒸汽進(jìn)行熱交換，這樣不僅可以增加節(jié)流前的液體過(guò)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(guò)熱。2）液體過(guò)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(guò)冷最終使制冷循環(huán)的制冷系數(shù)提高了。蒸汽過(guò)熱循環(huán)使單位壓縮功增加了，冷凝器的單位熱負(fù)荷也增加了，進(jìn)入壓縮機(jī)蒸汽的比容也增大了，因而壓縮機(jī)單位時(shí)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(jìn)行分析。6TO（蒸發(fā)溫度）TK（冷凝溫度）的變化對(duì)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

6、下降時(shí)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量制冷量qo基本上沒(méi)有什么變化；壓縮機(jī)吸氣比容增大了，因而單位容積制冷量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(shí)，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(shí)：循環(huán)的單位質(zhì)量制冷量qo減少了；雖然進(jìn)入壓縮機(jī)的蒸汽比容v1沒(méi)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(jī)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(jìn)行分析7什么是制冷壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)工況？空調(diào)

7、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(lái)標(biāo)明低溫和高溫用壓縮機(jī)的名義制冷能力和軸功率，最大軸功率工況是用來(lái)考核壓縮機(jī)的噪聲、振動(dòng)及機(jī)器能否正常啟動(dòng)；最大壓差工況用來(lái)考核制冷機(jī)的零件強(qiáng)度、排氣溫度、油溫和電機(jī)繞組溫度8為什么要采用雙級(jí)壓縮制冷？該循環(huán)的特點(diǎn)？答：采用雙級(jí)壓縮制冷既可以獲得較低的蒸發(fā)溫度，又可使壓縮機(jī)在的壓縮比控制在合理范圍內(nèi)，保證壓縮機(jī)安全可靠地運(yùn)行。雙級(jí)壓縮式制冷循環(huán)的主要特點(diǎn)是將來(lái)自蒸發(fā)器的低壓（低溫）蒸汽先用低壓級(jí)壓縮機(jī)壓縮到適當(dāng)?shù)闹虚g壓力p01然后再進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)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(jí)壓縮制冷循環(huán)宜采

8、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(jí)壓縮的中間壓力？答：在工程中，一般都是按壓力比例中項(xiàng)去確定中間壓力p01=（po·pk）1/2實(shí)際工作中常常需要選配兩臺(tái)（或兩臺(tái)以上的）壓縮機(jī)來(lái)組成兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)。對(duì)于由兩臺(tái)既定的壓縮機(jī)（高壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量為Vhg，低壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量為Vhd）組成的兩級(jí)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(rùn)滑油1.對(duì)制冷

9、劑、載冷劑有什么要求？答：對(duì)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??；2.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(duì)人的生命和健康應(yīng)無(wú)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(jià)格便宜。對(duì)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(yùn)行中能耗要低；3.載冷劑的工作要安全可靠；4.價(jià)格低廉，便于獲得。2.常

10、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(wú)機(jī)化合物：如氨（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(qiáng)烈刺激作用，并且具有比較大的毒性，對(duì)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(duì)鋼鐵不腐蝕，但含水時(shí)會(huì)對(duì)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(wú)逢鋼管，氨還價(jià)廉易得；水（R718）：水作為制冷劑最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、無(wú)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

11、質(zhì)無(wú)毒、難燃，絕熱系數(shù)小，故排氣溫度低，分子量大，但其價(jià)格昂貴，泄漏不易被發(fā)現(xiàn)，比重大，工質(zhì)循環(huán)量大，故流動(dòng)阻力損失大，耗功增加，對(duì)天然橡膠有腐蝕作用。氟里昂遇到明火或高溫會(huì)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(diǎn)為29.8，凝固點(diǎn)為158。R12易溶于潤(rùn)滑油，為確保壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油應(yīng)使用粘度較高的冷凍機(jī)油。R12中水的溶解度很小，且無(wú)色、無(wú)臭、對(duì)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(zhǎng)，對(duì)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)

12、性能與氨很相近，其沸點(diǎn)是40.8，凝固點(diǎn)是160，但是R22不燃不爆，在大氣中的壽命約20年。R22對(duì)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(duì)有機(jī)物的膨潤(rùn)作用強(qiáng)。氟里昂11（R11）R11在大氣壓力下蒸發(fā)溫度為23.7，凝固點(diǎn)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(jī)中。因?yàn)樗腥齻€(gè)氯原子，毒性較R12大。R11的其它理化性質(zhì)與R22相近。R11是全鹵化甲烷衍生物，在大氣中壽命約4780年。屬于高溫制冷劑。氟里昂114（R114）：R114在大氣壓力下蒸發(fā)溫度為3.55。冷凝壓力很低，冷凝溫度達(dá)6

13、0時(shí)其飽和壓力只有0.596MPa。所以適用于高溫環(huán)境中，如冶金廠的吊車用空調(diào)機(jī)組。它的毒性及水在其中的溶解度與R12相近，與潤(rùn)滑油的溶解度和R22相似。R114是全鹵化乙烷衍生物，在大氣中的壽命長(zhǎng)達(dá)210320年。氟里昂134a（R134a）C2H2F4（四氯乙烷）：R134a的分子量102.3，在大氣壓力下的沸點(diǎn)是26.25，凝固點(diǎn)101，臨界溫度101.5，臨界壓力4.06MPa。R134a的熱力性質(zhì)與R12非常接近，對(duì)絕緣材料的腐蝕程度比R12還穩(wěn)定，毒性級(jí)別與R12相同。但R134a難溶于油，因此采用R134a的制冷系統(tǒng)還需配用新型的潤(rùn)滑油。目前R134a已取代R12作為汽車空調(diào)中的

14、制冷劑。R134a在大氣中的壽命約811年。氟里昂123（R123）CHCl2CF3（三氟二氯乙烷）：R123的分子量152.93，大氣下壓力沸點(diǎn)為27.61，凝固點(diǎn)107，臨界溫度183.79，臨界壓力3.676MPa。R123的熱力性質(zhì)與R11很相似，但對(duì)金屬的腐蝕性比R11大，毒性級(jí)別與尚待確定。R123在大氣中的壽命約14年。R13CF3ClR14CF4：著兩種物質(zhì)都屬于低溫制冷劑，它們的沸點(diǎn)分別是81.5和128，性能穩(wěn)定，微溶于水，不溶于油。三、混合制冷劑：如氟里昂502（R502）：R502是由質(zhì)量百分比為48.8%的R22和51.2%的R115組成，屬共沸制冷劑。與R22相比，

15、壓力稍高，在較低溫度下制冷能力約大13%。在相同的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度條件下壓縮比較小，壓縮后的排氣溫度較低。采用單級(jí)蒸汽壓縮式制冷時(shí)，蒸發(fā)溫度可低達(dá)55。常用的載冷劑：1.水：水可用作工作溫度高于0的載冷劑。水的比熱大，對(duì)流傳熱性能好，價(jià)格低廉。2.鹽水，一般由氯化鈣(CaCl2)或氯化鈉(NaCl)配制而成的水溶液：其可用于工作溫度低于0的載冷劑，鹽水濃度越大，其密度也越大， 流動(dòng)阻力也增大；同時(shí)，濃度增大，其比熱減小，輸送一定冷量所需鹽水溶液的流量將增加，造成泵消耗的功率增大。因此，配制鹽水溶液時(shí)，只要使其濃度所對(duì)應(yīng)的凝固溫度不低于系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最低溫度即可，一般使凝固溫度比制冷劑的蒸發(fā)溫

16、度低58。鹽水溶液對(duì)金屬還具有腐蝕性，尤其是略帶酸性并與空氣相接觸的鹽水溶液，其腐蝕性更強(qiáng)。為了降低鹽水對(duì)金屬的腐蝕作用，可在鹽水溶液中加入一定量的防腐劑；3.有機(jī)載冷劑，主要有乙二醇、丙二醇的水溶液。它們都是無(wú)色、無(wú)味、非電解性溶液。冰點(diǎn)都在0以下，對(duì)金屬管道、容器無(wú)腐蝕作用。丙二醇是無(wú)毒的，可以與食品直接接觸而不致污染。乙二醇略帶毒性，但無(wú)危害，價(jià)格和粘度較丙二醇低。3.什么叫CFC？對(duì)臭氧層有何作用？答：把不含氫的氟利昂寫(xiě)成CFC，讀作氯氟烴。由于CFC化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在大氣中的壽命可長(zhǎng)達(dá)幾十年甚至上百年，當(dāng)CFC類物質(zhì)在大氣中擴(kuò)散、上升到臭氧層時(shí)，在強(qiáng)烈的紫外線照射下才發(fā)生分解。分解時(shí)釋

17、放出的氯離子對(duì)O3有親和作用，可與O3分子作用生成氧化氯分子和氧分子。氧化氯又能和大氣中游離的氧原子作用，重新生成氯離子和氧分子，這樣循環(huán)反應(yīng)產(chǎn)生的氯離子就不斷地破壞臭氧層。據(jù)測(cè)算，一個(gè)CFC分子分解生成的氯離子可以破壞近10萬(wàn)個(gè)臭氧分子。另外，CFC還會(huì)加劇溫室效應(yīng)。4.蒙特利爾儀定書(shū)中規(guī)定哪些制冷劑要被禁用？答：蒙特利爾儀定書(shū)中規(guī)定要被禁用的制冷劑有：CFC11、CFC12、CFC113、CFC114、CFC115。第四章：冷凝器與蒸發(fā)器1.冷凝器與蒸發(fā)器和其它熱工換熱器相比，有何特點(diǎn)？答：1.制冷系統(tǒng)中的換熱器工作溫度、壓力范圍比較窄；2.介質(zhì)傳熱溫差小，傳熱系數(shù)比較低，使傳熱面積大，造

18、成了設(shè)備也比較龐大；3.制冷換熱器要與壓縮機(jī)相匹配；2.冷凝器/蒸發(fā)器有哪些形式？工作原理是什么？有何特點(diǎn)？ 答：根據(jù)冷卻介質(zhì)種類的不同，冷凝器可歸納為四大類：水冷卻式：在這類冷凝器中，制冷劑放出的熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以是一次性使用，也可以循環(huán)使用。水冷卻式冷凝器按其不同的結(jié)構(gòu)型式又可分為立式殼管式、臥式殼管式和套管式等多種。 空氣冷卻式（又叫風(fēng)冷式）：在這類冷凝器中，制冷劑放出的熱量被空氣帶走?？諝饪梢允亲匀粚?duì)流，也可以利用風(fēng)機(jī)作強(qiáng)制流動(dòng)。這類冷凝器系用于氟利昂制冷裝置在供水不便或困難的場(chǎng)所。水空氣冷卻式：在這類冷凝器中，制冷劑同時(shí)受到水和空氣的冷卻，但主要是依靠冷卻水在傳熱管表面上的

19、蒸發(fā)，從制冷劑一側(cè)吸取大量的熱量作為水的汽化潛熱，空氣的作用主要是為加快水的蒸發(fā)而帶走水蒸氣。所以這類冷凝器的耗水量很少，對(duì)于空氣干燥、水質(zhì)、水溫低而水量不充裕的地區(qū)乃是冷凝器的優(yōu)選型式。這類冷凝器按其結(jié)構(gòu)型式的不同又可分為蒸發(fā)式和淋激式兩種。蒸發(fā)冷凝式：在這類冷凝器中系依靠另一個(gè)制冷系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)所產(chǎn)生的冷效應(yīng)去冷卻傳熱間壁另一側(cè)的制冷劑蒸汽，促使后者凝結(jié)液化。如復(fù)疊式制冷機(jī)中的蒸發(fā)冷凝器即是。蒸發(fā)器也是一種間壁式熱交換設(shè)備。低溫低壓的液態(tài)制冷劑在傳熱壁的一側(cè)氣化吸熱，從而使傳熱壁另一側(cè)的介質(zhì)被冷卻。被冷卻的介質(zhì)通常是水或空氣，為此蒸發(fā)器可分為兩大類，即：1.冷卻液體（水或鹽水）的蒸發(fā)器

20、，這種蒸發(fā)器又可分為臥式殼管式蒸發(fā)器（制冷劑在管外蒸發(fā)的為滿液式，制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)的稱干式），和立管式冷水箱。2.冷卻空氣的蒸發(fā)器，這種蒸發(fā)器有可分為兩大類，一類是空氣做自然對(duì)流的蒸發(fā)排管，如廣泛使用于冷庫(kù)的墻排管、頂排管，一般是做成立管式、單排蛇管、雙排蛇管、雙排U形管或四排U形管式等型式；另一類是空氣被強(qiáng)制流動(dòng)的冷風(fēng)機(jī)，冷庫(kù)中使用的冷風(fēng)機(jī)系做成箱體型式，空調(diào)中使用的通常系做成帶肋片的管簇，在這種的冷卻器中，制冷劑靠壓差、液體的重力或液泵產(chǎn)生的壓頭在管內(nèi)流動(dòng)，因?yàn)楸焕鋮s的介質(zhì)是空氣，空氣側(cè)的放熱系數(shù)很低，所以蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)也很低。為了提高傳熱性能，往往是采取增大傳熱溫差、傳熱管加肋片或增大

21、空氣流速等措施來(lái)達(dá)到目的。此外，還有冷卻固體物料的接觸式蒸發(fā)器。3.有哪些冷凝器/蒸發(fā)器是氨系統(tǒng)和氟理昂系統(tǒng)專用的？答：水冷卻式冷凝器中的臥式殼管式（簡(jiǎn)稱臥殼式）冷凝器可用于小型的氨制冷系統(tǒng)和氟利昂制冷系統(tǒng)，而可用于氨制冷系統(tǒng)和氟利昂制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器是滿液式殼管蒸發(fā)器。4.為什么小型制冷裝置采用空冷式冷凝器？答：風(fēng)冷式冷凝器和水冷式冷凝器相比較，唯一優(yōu)點(diǎn)是可以不用水而使得冷卻系統(tǒng)變得十分簡(jiǎn)單。但其初次投資和運(yùn)行費(fèi)均高于水冷式；在夏季室外氣溫比較高（3035）時(shí)，冷凝溫度將高達(dá)50，因此風(fēng)冷式冷凝器只能用于氟利昂制冷系統(tǒng)，而且通常是應(yīng)用于小型裝置，用于供水不便或根本無(wú)法供水的場(chǎng)合，并且在全年運(yùn)行

22、的制冷裝置中采用風(fēng)冷式冷凝器，可以通過(guò)減少或停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行等措施彌補(bǔ)由于氣溫過(guò)低而造成冷凝壓力過(guò)低引起的膨脹閥前后壓差不足，而致使蒸發(fā)器缺液。5.什么是計(jì)算傳熱平均溫差？答：制冷劑和冷卻介質(zhì)分別通過(guò)冷凝器時(shí)都是變溫過(guò)程。制冷劑一側(cè)由高溫的過(guò)熱溫度先降溫到飽和溫度（即冷凝溫度），然后再降溫到過(guò)冷狀態(tài)的溫度；冷卻水一側(cè)則由進(jìn)水溫度升高到出水溫度，空氣也一樣。這樣計(jì)算兩者之間的傳熱平均溫差就很復(fù)雜?？紤]到制冷劑的放熱主要是在中間的冷凝段，由飽和蒸汽凝結(jié)成飽和液體，而此時(shí)的溫度是一定的，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，把制冷劑的溫度認(rèn)定為冷凝溫度，因此在計(jì)算傳熱平均溫差時(shí)應(yīng)用下面的公式：式中tmax冷凝器中冷卻介質(zhì)進(jìn)口處

23、的最大端面溫差（） tmin冷卻介質(zhì)出口處的最小端面溫差（）6.分液器有什么作用？答：分液器的主要作用是為了解決分液不均的問(wèn)題。7.如何強(qiáng)化冷凝器/蒸發(fā)器的傳熱？答：強(qiáng)化冷凝器中傳熱的關(guān)鍵是如何減小凝液液膜的厚度，以及加速凝液從傳熱面上脫離。主要措施有：改變傳熱表面的幾何特征，增大散熱面積；利用高速氣流沖散凝液液膜；及時(shí)排除制冷系統(tǒng)中的不凝性氣體；經(jīng)常注意油分離器的工作情況；及時(shí)清除水垢，并且水流速度采用0.50.2m/s為宜。強(qiáng)化蒸發(fā)器的傳熱措施有：蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽應(yīng)能夠從傳熱表面上迅速脫離，并且盡量縮短其離開(kāi)蒸發(fā)表面的距離是十分重要的。事實(shí)證明，殼管式和立管式蒸發(fā)器中，由于氣泡生成后容易脫離

24、，而且只有很短的路程即可排出蒸發(fā)器，同時(shí)，下層脫離上浮的氣泡對(duì)上層的傳熱表面又有擾動(dòng)作用，所以它的換熱性能都比較好。而蛇形管式的蒸發(fā)器則相反，其換熱性能低下，在設(shè)計(jì)蛇形管的蒸發(fā)器時(shí)必須限制其長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)。在氨蒸發(fā)器中，傳熱面上的油膜熱阻不可忽視，因此需要定期放油，還要從整體上改善制冷系統(tǒng)中的分油能力。適當(dāng)提高被冷卻介質(zhì)的流速是提高被冷卻介質(zhì)一側(cè)放熱系數(shù)有效途徑。另需注意水或空氣的流通短路、攪拌或風(fēng)機(jī)的出力不夠而使得流速下降。被冷卻介質(zhì)一側(cè)傳熱面的清潔工作（除垢、除灰塵）也應(yīng)予重視。還應(yīng)避免蒸發(fā)溫度過(guò)低，致使傳熱面上結(jié)冰，或結(jié)霜過(guò)厚，以免增加傳熱熱阻。第五章：節(jié)流機(jī)構(gòu)、輔助設(shè)備、控制儀表各閥門1

25、.節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用？答：節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用就是使冷凝器出來(lái)的高壓液體節(jié)流降壓，使液態(tài)制冷劑在低壓（低溫）下氣化吸熱。節(jié)流機(jī)構(gòu)還可用來(lái)控制制冷劑的流量。2.幾種常見(jiàn)的膨脹閥結(jié)構(gòu)？工作原理？應(yīng)用場(chǎng)合？答：一手動(dòng)膨脹閥（如P89圖5-1）：膨脹閥的閥芯為倒立的圓錐體或帶缺口的圓柱體，閥桿的螺紋為細(xì)牙螺紋，當(dāng)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閥芯的上下移動(dòng)量不大，可調(diào)節(jié)的液體流通面積也很小，這樣就可以造成很大的局部阻力。其工作原理是：使液態(tài)制冷劑在壓力差的作用下，“被迫”通過(guò)一個(gè)適應(yīng)系統(tǒng)中流量需要的“小孔”，由于流體在通過(guò)此小孔時(shí)必須克服很大的流動(dòng)阻力，從而使其壓力發(fā)生驟降，由冷凝壓力降至蒸發(fā)壓力。液態(tài)制冷劑在通過(guò)膨脹閥的過(guò)程中

26、，隨著壓力的降低，其對(duì)應(yīng)的飽和溫度也相應(yīng)降低，一部分液體氣化為蒸汽，并從其本身吸取氣化潛熱，從而使膨脹后的氣液混合流體變成低溫低壓狀態(tài)。 二浮球調(diào)節(jié)閥（如P90圖5-2和圖5-4）：浮球調(diào)節(jié)閥系一種受液位控制，能自動(dòng)調(diào)節(jié)閥口開(kāi)啟度的膨脹閥。它的浮球室以液相和氣相兩根均壓管和受液管設(shè)備（如蒸發(fā)器、液體分離器、中間冷卻器等）相連通，因此浮球室內(nèi)的液面是位于同一水平。當(dāng)設(shè)備中的液面低于規(guī)定液位時(shí)，浮球室中的液位也處于低位，浮球的下落使針狀閥芯離開(kāi)閥座，高壓液體即可通過(guò)閥口節(jié)流降壓后進(jìn)入受液設(shè)備，使設(shè)備中的液位回復(fù)上升，當(dāng)回升到規(guī)定液位時(shí)，閥口關(guān)閉。三熱力膨脹閥（如P91圖5-5）：熱力膨脹閥系一種根

27、據(jù)蒸發(fā)器回氣過(guò)熱度的變化，而自動(dòng)調(diào)節(jié)閥口開(kāi)啟度的膨脹閥。膨脹閥的頂部為感應(yīng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，由氣箱、波紋薄膜、毛細(xì)管和感溫包組成。感溫包里充注的是氟利昂或其他低沸點(diǎn)液體，安裝時(shí)將感溫包緊固在蒸發(fā)器出口的回氣管上，用以反應(yīng)回氣的溫度變化。毛細(xì)管的作用是見(jiàn)感溫包內(nèi)由溫度的變化而產(chǎn)生的壓力變化傳導(dǎo)到閥頂氣箱中的波紋薄膜上方。波紋薄膜的斷面呈波浪形，和罐頭的底蓋類似，隨所受壓力的變化能作上下23mm的位移變形。波紋薄膜的位移推動(dòng)其下方的傳動(dòng)塊，再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)桿的傳動(dòng)作用于閥針座。這樣，當(dāng)波紋薄膜向下移動(dòng)時(shí)閥針座也向下移動(dòng)，閥口開(kāi)啟度增大；反之，則閥口開(kāi)啟度減小。閥針座的下部為調(diào)節(jié)部分，由彈簧、彈簧座和調(diào)節(jié)桿組成。

28、這部分的作用是用以調(diào)整彈簧的彈力以調(diào)整膨脹閥的開(kāi)啟過(guò)熱度。這三種類型的膨脹閥一般在大、中型裝置中應(yīng)用，即可以是氨系統(tǒng)也可是氟利昂系統(tǒng)，只是在不同的系統(tǒng)中它們的具體機(jī)構(gòu)不同，原理上是一樣的。3.熱力膨脹閥按使用條件分哪兩種？它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？有于什么場(chǎng)合？答：熱力膨脹閥按使用的條件可分為內(nèi)平衡式和外平衡史兩種。 在結(jié)構(gòu)上，外平衡式熱力膨脹閥和內(nèi)平衡式基本相同，其不同之處在于作用在波紋膜片下方的不是蒸發(fā)器入口處的制冷劑壓力，而是經(jīng)由平衡管連通的蒸發(fā)器出口處的制冷劑壓力。這樣就避開(kāi)了蒸發(fā)器的內(nèi)阻問(wèn)題，不論內(nèi)阻是大是小，作用于膜片上方和下方的壓力可以根據(jù)要求的過(guò)熱度進(jìn)行調(diào)節(jié)。內(nèi)平衡式熱力膨脹閥只

29、能適用于蒸發(fā)器內(nèi)阻較小的場(chǎng)合，廣泛應(yīng)用于小型制冷機(jī)和空調(diào)機(jī)。而外平衡式熱力膨脹閥則用于只有當(dāng)蒸發(fā)器的壓力損失較大時(shí)才采用此種膨脹閥。4.熱力膨脹閥和毛細(xì)管如何安裝？答：熱力膨脹閥的閥體系安裝在蒸發(fā)器入口處的供液管上，閥體應(yīng)該垂直，不能傾斜更不能顛倒安裝。蒸發(fā)器配有分液器者，分液器應(yīng)直接安裝在膨脹閥的出口側(cè)，這樣使用效果較好。當(dāng)蒸發(fā)器和膨脹閥系安裝在貯液器上方時(shí)，將由于靜壓的影響而減少液體的過(guò)冷度，若提升高度超過(guò)一定限度，會(huì)由于管內(nèi)壓力低于其溫度相對(duì)應(yīng)的飽和壓力使得產(chǎn)生閃發(fā)蒸汽，因而降低熱力膨脹閥的工作穩(wěn)定性。如果必須提升相當(dāng)?shù)母叨?，?yīng)保證高壓液體具有足夠的過(guò)冷度。熱力膨脹閥的感溫包系安置在蒸發(fā)

30、器出口處的回氣管上。在包扎前應(yīng)泡沫朔料再包扎，使之免受外界氣溫的影響。5.什么是靜裝配過(guò)熱度？答：靜裝配過(guò)熱度是指蒸發(fā)器出口處的壓力比進(jìn)口處壓力高而引起的。6.輔助設(shè)備中，哪些是氨/氟里昂系統(tǒng)專有的，哪些又是共有的？ 答：氨系統(tǒng)專有的有：集油器；氣液分離器；空氣分離器（又名不凝性氣體分離器）；過(guò)濾器；緊急泄氨器。氟里昂系統(tǒng)專有的有：干燥過(guò)濾器；易熔塞；回?zé)釤峤粨Q器。 兩者共有的有：潤(rùn)滑油分離器；高壓貯液器；安全閥；中間冷卻器。7.空氣分離器的工作原理？答：空氣分離器的型式有立式和臥式兩種。立式空氣分離器的工作原理是：混合氣體進(jìn)入殼體后被蒸發(fā)管冷卻，其中的制冷劑蒸汽凝結(jié)成液體留在殼體的底部，不凝

31、性氣體經(jīng)放空氣9.雙筒單效溴機(jī)的典型流程？h-圖？答：在吸收器內(nèi)吸收來(lái)自蒸發(fā)器的冷劑水蒸氣后生成的稀溶液，由發(fā)生器泵加壓后經(jīng)溶液熱交換器預(yù)熱，然后送至發(fā)生器，被發(fā)生器中管簇內(nèi)的工作蒸汽加熱，將稀溶液中沸點(diǎn)低的冷劑水沸騰汽化成純凈的冷劑水蒸氣（高壓過(guò)熱汽）；與此同時(shí)，稀溶液被濃縮而變成濃溶液發(fā)生器中產(chǎn)生的水蒸氣通過(guò)擋板（擋除液滴）后進(jìn)入上部的冷凝器，在其中被冷卻水去除過(guò)熱和凝結(jié)熱后液化成飽和的冷劑水，并積聚在傳熱管下的水盤中；冷凝器出來(lái)的高壓冷劑水經(jīng)過(guò)“U”形管節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器的水盤；然后被蒸發(fā)器泵汲入并壓送到蒸發(fā)器中噴淋；冷劑水低壓下吸收傳熱管內(nèi)冷媒水的熱量而汽化成低壓水蒸氣，與此同時(shí)，冷

32、媒水得以冷卻，溫度降低到工藝要求。蒸發(fā)器內(nèi)形成的冷劑水蒸氣經(jīng)過(guò)擋板（掃除水滴）進(jìn)入吸收器，被由吸收器泵送來(lái)的中間溶液（為濃溶液和稀溶液混合而成的溶液）吸收，噴淋的中間溶液吸濕又變?yōu)橄∪芤?。溶液吸收水蒸氣過(guò)程中放出的吸收熱則被冷卻水帶走。稀溶液再由發(fā)生器泵汲入并壓走。發(fā)生器中被濃縮而生成的溶液則流經(jīng)溶液熱交換器預(yù)冷卻后流入吸收器，和稀溶液混合成中間溶液再用以吸收冷劑水蒸氣。如此完成溶液循環(huán)和冷劑水循環(huán)，周而復(fù)始，循環(huán)不已。10.為什么要采用雙效溴機(jī)？其流程如何？答：采用雙效溴機(jī)和單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)相比它有如下區(qū)別和優(yōu)點(diǎn)：兩效溴化鋰吸收式制冷機(jī)裝有高壓和低壓兩個(gè)發(fā)生器，在高壓發(fā)生器中采用中壓蒸

33、汽（壓力為0.10.7MPa）或燃油、燃?xì)庵比甲鳛闊嵩?，而產(chǎn)生的冷劑水蒸氣又作為低壓發(fā)生器的熱源，這樣有效地利用了冷劑水蒸氣的凝結(jié)潛熱，同時(shí)也減少冷凝器的冷卻水量，因此單位制冷量所需的加熱量與冷卻水量均可降低，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性提高。熱力系數(shù)可達(dá)0.95以上。此外，用于熱源和水冷卻裝置的投資也可減少。在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)是增加了一個(gè)高壓發(fā)生器和一個(gè)高溫溶液熱交換器。高壓發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑水蒸氣不是直接去冷凝器，而是通往低壓發(fā)生器作為熱源，以利用其凝結(jié)熱。高壓發(fā)生器內(nèi)生成的濃溶液不是直接去吸收器，而是送入低壓發(fā)生器再一次蒸發(fā)，繼續(xù)分離出冷劑水蒸氣。高壓的工作蒸汽在高壓發(fā)生器中放熱后形成的凝水，在凝結(jié)水熱交

34、換器中用來(lái)加熱濃溶液，使它的余熱再度被加以利用。如此種種，使得熱源熱能得以充分利用，又減少了冷凝器的熱負(fù)荷。蒸汽兩效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的具體工作流程是：吸收器中的稀溶液由發(fā)生器泵和加壓后，經(jīng)過(guò)第二和第一溶液熱交換器預(yù)熱后進(jìn)入高壓發(fā)生器，被工作蒸汽加熱后，產(chǎn)生一部分冷劑水蒸汽，初步濃縮的中間濃溶液經(jīng)第一溶液熱交換器和凝水熱交換器后進(jìn)入低壓發(fā)生器，被傳熱管中高壓發(fā)生器中生成的冷劑蒸汽進(jìn)一步加熱濃縮，同時(shí)又再一次蒸發(fā)出冷劑水蒸氣；形成的濃溶液經(jīng)第二溶液熱交換器預(yù)冷后進(jìn)入吸收器。高壓發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽在低壓發(fā)生器中放熱后生成的冷劑水，以及低壓發(fā)生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽一并經(jīng)過(guò)節(jié)流降壓后進(jìn)入冷凝器，被冷卻后

35、形成冷劑水，由蒸發(fā)器泵輸送到蒸發(fā)器中蒸發(fā)而產(chǎn)生冷效應(yīng)。其他部分的工作流程與單效機(jī)相同，不再重復(fù)。11.溴機(jī)的變工況特性？答：工作蒸汽壓力的變化對(duì)機(jī)組性能的影響工作蒸汽壓力提高可使得制冷機(jī)的制冷量增大。這是因?yàn)樵诎l(fā)生器中由于蒸汽壓力的提高，濃溶液的溫度升高，冷劑水的蒸發(fā)量增多，冷凝器中凝結(jié)的冷劑水量也增多，所以制冷量也隨之增大。另外，由于濃溶液的濃度增大，而稀溶液的濃度變化不明顯（吸收器中吸收的水蒸氣量，由于循環(huán)的冷劑水量增大而增大），因而放氣范圍變大，單位蒸汽消耗量減少，使得熱力系數(shù)提高。需要注意的是，濃溶液的濃度增大，易產(chǎn)生結(jié)晶。而且由圖可以看出，當(dāng)蒸汽壓力超過(guò)設(shè)計(jì)值（通常為0.1MPa表壓

36、）后，制冷量的提高幅度是有限的。冷卻水進(jìn)口溫度對(duì)機(jī)組性能的影響冷卻水進(jìn)口溫度降低可使得制冷機(jī)的制冷量增大。這是因?yàn)樵诶淠髦?，由于冷卻水溫度降低而致使冷凝壓力下降，這又促使發(fā)生器中冷劑水的蒸發(fā)量增多，循環(huán)的冷劑水量增多；另外在吸收器中也因冷卻水溫的降低以及稀溶液溫度的下降，使得吸收水蒸氣的能力增強(qiáng)，稀溶液的濃度減小。如上分析可只，由于冷劑水循環(huán)量增多以及放氣范圍增大，使得機(jī)組的制冷量提高，熱力系數(shù)也提高。冷卻水的溫度限制受自然條件的限制不可能太低，據(jù)以上分析，濃溶液濃度增大和稀溶液的溫度過(guò)低，都容易導(dǎo)致溶液產(chǎn)生結(jié)晶，所以一般不允許冷卻水的進(jìn)水溫度低于20。冷媒水出口溫度對(duì)機(jī)組性能的影響冷媒水出口溫度的下降可使得制冷機(jī)的制冷量下降。其原因是：在蒸