制冷與低溫技術(shù)

1、一、填空題 (56 分) 1、蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的四個(gè)主要部件是（）（）（）（） 學(xué)生答案：壓縮機(jī)# 冷凝器# 蒸發(fā)器# 節(jié)流裝置2、環(huán)境溫度升高則冷凝溫度（ ），冷凝壓力（ ），從而使壓縮機(jī)工作壓比（ ），比功耗（）學(xué)生答案：升高# 升高# 增大# 增大3、在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的吸氣管路中，如果過熱發(fā)生在蒸發(fā)器后部，或冷卻空間的管路上， 則稱為（）過熱；如果過熱發(fā)生在冷卻空間以外，則稱為（）過熱。對有效過熱，吸氣過熱使制冷量（），同時(shí)也使功耗（）有效# 有害# 增加# 增加與理論循環(huán)相比，實(shí)際蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的冷凝器中存在換熱溫差，因而冷凝溫度比環(huán)境 溫度（），冷凝壓力比理論循環(huán)高（），制

2、冷系數(shù)（），循環(huán)效率（） 學(xué)生答案：高# 高# 下降# 下降# 4、氣體分離常用的四種基本方法是（）（）（）（） 學(xué)生答案：低溫液化分離# 吸收法分離# 吸附法分離# 膜分離5、氣體液化的理論最小功是按（）（）兩個(gè)過程進(jìn)行計(jì)算的，其大小取決于環(huán)境溫度和初始狀態(tài)點(diǎn)、液化狀態(tài)點(diǎn)的（）和（）。學(xué)生答案：等溫壓縮# 等熵膨脹# 焾# 熵6、環(huán)境溫度降低則冷凝溫度（ ），冷凝壓力（ ），從而使壓縮機(jī)工作壓比（ ），比功耗（）學(xué)生答案：降低# 降低# 減小# 減小7、在計(jì)算氣體液化的理論最小功時(shí)，除了環(huán)境溫度，還需要知道（ ）（ ）（ ）和（）共四個(gè)熱力參數(shù)學(xué)生答案：初始狀態(tài)點(diǎn)的焓# 初始狀態(tài)點(diǎn)的熵# 液

3、化狀態(tài)點(diǎn)的焓# 液化狀態(tài)點(diǎn)的熵8、有害過熱會使制冷量（），使功耗（），制冷系數(shù)（），循環(huán)效率（）。學(xué)生答案：不變# 增加# 降低# 降低9、環(huán)境溫度升高則冷凝溫度（），冷凝壓力（），制冷系統(tǒng)的 COP （）， 循環(huán)效率（）學(xué)生答案：升高# 升高# 減小# 減小10 、與理論循環(huán)相比，實(shí)際蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的蒸發(fā)器中存在換熱溫差，因而蒸發(fā)溫度比制冷 溫度（），蒸發(fā)壓力比理論循環(huán)高（），制冷系數(shù)（），循環(huán)效率（） 學(xué)生答案：低# 低# 下降# 下降11 、在 MRC 液化循環(huán)中，最常用的工質(zhì)有（）、（）、（）、（） 和異戊烷學(xué)生答案：氮?dú)? 甲烷# 乙烯# 丙烷12 、等焓節(jié)流后工質(zhì)溫度上升，稱為

4、（）效應(yīng)；節(jié)流后工質(zhì)溫度不變，稱為（） 效應(yīng)；節(jié)流后工質(zhì)溫度下降，稱為（）效應(yīng)。在低溫裝置中用到的是（）效應(yīng)學(xué)生答案：熱# 零# 冷# 冷13 、采用液體過冷后，冷凝器出口溫度降低，因此節(jié)流元件出口（即蒸發(fā)器入口）處干度（），制冷量（），而壓縮機(jī)功耗（），因此制冷系數(shù)和循環(huán)效率也隨之（）。學(xué)生答案：減少# 增加# 不變# 增加14 、與理論循環(huán)相比，實(shí)際蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的換熱器中存在換熱溫差，因而冷凝溫度比環(huán)境 溫度（），蒸發(fā)溫度比制冷溫度（），制冷量（），單位功耗（） 學(xué)生答案：高# 低# 減少# 增加二、判斷題 (88 分) 15 、熱泵系統(tǒng)的COP 一定大于 1學(xué)生答案： 正確16 、

5、相同壓力下，天然氣液化溫度比甲烷的低學(xué)生答案：錯(cuò)誤17 、因?yàn)橛写碳ば詺馕?，所以不能用在家用冰箱中，但可以用在工業(yè)冷庫中學(xué)生答案：正確18 、在級聯(lián)式天然氣液化工藝中，一般不采用氮作為制冷劑學(xué)生答案：正確19 、在復(fù)疊式制冷循環(huán)中，高溫級循環(huán)的蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷量用于冷卻低溫級循環(huán)的冷凝器學(xué)生答案：正確20 、帶預(yù)冷的林德循環(huán)的液化率比簡單林德循環(huán)高學(xué)生答案：正確21 、相同壓力下，天然氣液化溫度比甲烷的高學(xué)生答案：正確22 、熱泵系統(tǒng)的COP 一定小于 1學(xué)生答案： 錯(cuò)誤23 、微分節(jié)流效應(yīng)系數(shù)小于 0 時(shí)，得到的是冷效應(yīng)學(xué)生答案：錯(cuò)誤24 、所有的制冷劑對臭氧層都有破壞作用學(xué)生答案：錯(cuò)誤25

6、、乙烯沸點(diǎn)比乙烷高學(xué)生答案：錯(cuò)誤26 、制冷系統(tǒng)的COP 一定小于 1學(xué)生答案： 錯(cuò)誤27 、空氣的最大轉(zhuǎn)化溫度低于學(xué)生答案：錯(cuò)誤28 、深冷法與中冷法相比，回收氣體產(chǎn)品相同，但是能耗較低學(xué)生答案：錯(cuò)誤29 、甲烷的沸點(diǎn)比氮?dú)飧邔W(xué)生答案：正確30 、最后一種被液化的氣體是氦氣學(xué)生答案：正確31 、對蒸汽壓縮式制冷循環(huán)來說，吸氣過熱會使制冷量會減少學(xué)生答案：錯(cuò)誤32 、逆卡諾循環(huán)是由兩個(gè)等溫過程與兩個(gè)等熵過程組成的學(xué)生答案：正確33 、基于熱力學(xué)原理，要獲得低于常溫的冷量就必須通過向系統(tǒng)作功等方式進(jìn)行補(bǔ)償學(xué)生答案：正確34 、冰箱采用的制冷方法屬于相變制冷學(xué)生答案：正確35 、當(dāng)制冷溫度升高時(shí)，

7、蒸汽壓縮式制冷裝置的蒸發(fā)溫度會下降學(xué)生答案：錯(cuò)誤36 、當(dāng)制冷溫度升高時(shí)，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的制冷系數(shù)會增加學(xué)生答案：正確37 、當(dāng)制冷溫度下降時(shí)，壓縮機(jī)吸入的制冷劑密度下降學(xué)生答案：錯(cuò)誤38 、吸附從機(jī)理上可以分為物理吸附和化學(xué)吸附學(xué)生答案：正確39 、理論蒸氣壓縮制冷循環(huán)中，蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行的是等溫吸熱過程學(xué)生答案：正確40 、當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，蒸汽壓縮式制冷裝置的冷凝溫度會降低學(xué)生答案：錯(cuò)誤41 、理想氣體等焓節(jié)流后只會產(chǎn)生冷效應(yīng)學(xué)生答案：錯(cuò)誤42 、高溫制冷劑對應(yīng)的是高壓制冷劑學(xué)生答案：錯(cuò)誤43 、理想氣體等熵膨脹后溫度不變學(xué)生答案：錯(cuò)誤44 、實(shí)際制冷循環(huán)中，壓縮機(jī)工作的壓比反而比理想循

8、環(huán)小學(xué)生答案：錯(cuò)誤45 、R12 和R11 對臭氧層都有較大的破壞學(xué)生答案：正確46 、水可以用作制冷劑學(xué)生答案：正確47 、氣體液化的理論最小功是基于逆卡諾循環(huán)計(jì)算出來的學(xué)生答案：錯(cuò)誤48 、普冷也稱為冷凍，低溫也稱為深冷學(xué)生答案：正確49 、空氣的最大轉(zhuǎn)化溫度高于 0學(xué)生答案： 正確50 、在天然氣液化工藝中，級聯(lián)式工藝通常采用3 級循環(huán)相互復(fù)疊學(xué)生答案：正確51 、飽和液體線和飽和蒸汽線相交于臨界點(diǎn)學(xué)生答案：正確52 、其它條件不變，原料天然氣壓力越高，其液化的理論最小功越大學(xué)生答案：錯(cuò)誤53 、零效應(yīng)點(diǎn)的連線稱為轉(zhuǎn)化曲線學(xué)生答案：正確54 、臨界溫度高于環(huán)境溫度的氣體，可以只增加壓力使

9、之液化學(xué)生答案：正確55 、單位氣體的壓縮功通常比單位氣體的液化功大學(xué)生答案：錯(cuò)誤56 、其它條件不變，原料天然氣溫度越高，其液化的理論最小功越大學(xué)生答案：正確57 、輕烴回收可以采用冷凝法、油吸收法和固定床吸附法學(xué)生答案：正確58 、在復(fù)疊式制冷循環(huán)中，低沸點(diǎn)工質(zhì)適于應(yīng)用在高溫級的循環(huán)學(xué)生答案：錯(cuò)誤三、簡答題 (90 分) 59 、級聯(lián)式液化工藝的工作原理和特點(diǎn)是什么？ 學(xué)生答案：級聯(lián)式液化工藝是指分別以丙烷、乙烯和甲烷為冷劑，依次制冷，逐級獲得可以使天然氣液 化的低溫冷量。級聯(lián)式液化工藝流程復(fù)雜，工藝設(shè)備多，因而投資也高。但是其制冷原理簡單，技術(shù)成熟且能耗低，操作運(yùn)行工作量較大但并不復(fù)雜6

10、0 、請敘述簡單林德循環(huán)的工作過程和優(yōu)缺點(diǎn)？ 學(xué)生答案：在簡單林德循環(huán)中氣體首先被等溫壓縮，然后在換熱器內(nèi)被返流氣體等壓冷卻到節(jié)流前溫 度，然后經(jīng)J-T 閥節(jié)流降溫進(jìn)入氣液兩相區(qū)，并進(jìn)行氣液分離，所到的液體作為產(chǎn)品輸出，未液化的氣體溫度仍很低，返流回?fù)Q熱器提供冷量。一次節(jié)流林德循環(huán)避免了直接液化壓力和壓比過高難以實(shí)現(xiàn)的問題，流程簡單，但液化效率和能量利用效率很低61 、試對比共沸混合制冷劑和非共沸混合制冷劑在氣液態(tài)相變過程中的區(qū)別有哪些？ 學(xué)生答案：共沸混合制冷劑的相變過程與純工質(zhì)的相變過程有相同的特征，而非共沸混合制冷劑的相變過程與純工質(zhì)有不一樣的特點(diǎn)。共沸混合制冷劑的相變過程是在恒定的溫度

11、下進(jìn)行的，而非共沸混合制冷劑的相變是一個(gè)變溫過程，相變溫度在泡點(diǎn)和露點(diǎn)之間變化。共沸混合制冷劑在相變過程中氣、液相冷劑的組分相同，而且保持不變，而非共沸混合制冷劑在汽化時(shí)低沸點(diǎn)組分優(yōu)先汽化，而凝結(jié)過程中高沸點(diǎn)組分優(yōu)先凝結(jié)，因而氣液相冷劑的組分是不同的，而且冷劑的組分在相變過程中也一直在變化。62 、什么 ODP 和 GWP ？ 學(xué)生答案：ODP 指 Ozone Depletion Potentia，l即臭氧衰減指數(shù)，是以 R11 為基準(zhǔn)考察物質(zhì)的氣體逸散到大氣中對臭氧層破壞的潛在影響程度。GWP 指 Global Warming Potentia，l 即溫室指數(shù)，是以CO2 為基準(zhǔn)考察物質(zhì)的氣

12、逸散到大氣中對大氣變暖的直接潛在影響程度。63 、請敘述帶預(yù)冷的林德循環(huán)的工作過程？ 學(xué)生答案：在帶預(yù)冷的林德循環(huán)中氣體首先被等溫壓縮，然后經(jīng)過第一個(gè)換熱器與返流氣體換熱被等壓 冷卻，之后經(jīng)過預(yù)冷換熱器與預(yù)冷裝置提供的冷量進(jìn)行換熱，并被冷卻到預(yù)冷裝置提供的制 冷溫度，再經(jīng)過第三個(gè)換熱器被返流氣體進(jìn)一步等壓冷卻到節(jié)流前的低溫溫度下，之后經(jīng) J-T 閥節(jié)流降溫進(jìn)入氣液兩相區(qū)，并進(jìn)行氣液分離，所到的液體作為產(chǎn)品輸出，未液化的氣體溫度仍很低，返流回到第 1 個(gè)和第 3 個(gè)換熱器提供冷量64 、混合制冷劑液化工藝的工作原理和特點(diǎn)是什么？ 學(xué)生答案：混合制冷劑液化工藝即Mixed Refrigerant

13、Cycl工e 藝，簡稱為MRC 工藝，是以C1C5 及N2 中的幾種組分的混合物為冷劑，通過使混合制冷劑逐級分離或一次蒸發(fā)，使獲得冷量與液化所需冷量在溫位上匹配，從而降低能耗的一種液化工藝?；旌现评鋭┕に嚵鞒梯^簡單， 工藝設(shè)備較少，因而投資較低，同時(shí)效率高，能耗低，運(yùn)行成本低。但這一工藝操作運(yùn)行較為復(fù)雜，技術(shù)要求相對較高，是目前主流的工藝技術(shù)。65 、請簡述克勞德循環(huán)的工作過程？ 學(xué)生答案：在克勞德循環(huán)循環(huán)中氣體首先被等溫壓縮，進(jìn)入第 1 個(gè)換熱器內(nèi)被返流氣體等壓冷卻后分成兩部分，一部分氣體進(jìn)入膨脹機(jī)等熵膨脹溫度降低獲到冷量，另一部分氣體在第 2 個(gè)換熱器中利用第一部分氣體等熵膨脹的冷量進(jìn)行冷卻，再進(jìn)入第 3 個(gè)換熱器利用返流氣體的冷量進(jìn)一步冷卻，然后經(jīng) J-T 閥節(jié)流降溫進(jìn)入氣液兩相區(qū)，并進(jìn)行氣液分離，所到的液體作為產(chǎn)品輸出，未液化的氣體溫度仍很低，返流回第1 個(gè)和第 3 個(gè)換熱器提供冷量。66 、膨脹機(jī)制冷液化工藝的工作原理和特點(diǎn)是什么？ 學(xué)生答案：