制冷原理與設(shè)備1-3章習(xí)題解答

1、制冷原理與設(shè)備思考題、習(xí)題參考答案制冷原理與設(shè)備思考題、習(xí)題參考答案第一章第一章1.人工制冷方法：冰、鹽水冰冷卻和固體升華制冷；液體汽化制冷液體汽化制冷方法，包括蒸汽壓縮式制冷、蒸汽吸收式制冷、蒸汽噴射式制冷吸附式制冷；絕熱膨脹制冷；其他制冷方法，包括熱電制冷、磁制冷、渦流管制冷、熱聲制冷。制冷系統(tǒng)：制冷系統(tǒng)是一部逆向工作的熱機(jī)，是以消耗能量為代價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)把熱量從低溫系統(tǒng)向高溫系統(tǒng)轉(zhuǎn)移而得到低溫這一效果的設(shè)備。（1）蒸汽壓縮式制冷（2）蒸

2、汽吸收式制冷（3）蒸汽噴射式制冷（4）吸附式制冷（5）氣體節(jié)流效應(yīng)制冷（6）絕熱膨脹制冷（7）熱電制冷（8）磁制冷（9）渦流管制冷（10）熱聲制冷2.制冷系數(shù)ε：是指產(chǎn)生的單位制冷量q0與單位壓縮功之比熱力完善度η：工作在同溫度區(qū)間的不可逆循環(huán)的制冷系數(shù)與可逆循環(huán)的制冷系數(shù)之比。η=εεc。該值同時(shí)考慮了能量轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系和實(shí)際循環(huán)中的不可逆程度的影響，在數(shù)值上它始終小于1；熱力系數(shù)ζ：是指獲得的制冷量與單位時(shí)間消耗的熱量之比，該值是通

3、過(guò)輸入熱量制冷的制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)。3.液體汽化制冷的特征：利用制冷劑液體在汽化時(shí)（沸騰時(shí)）產(chǎn)生吸熱效應(yīng)，達(dá)到制冷目的。四個(gè)基本過(guò)程：1)蒸發(fā)器中：制冷劑液體在低壓（低溫）下蒸發(fā)（沸騰），成為低壓蒸汽2)壓縮機(jī)中：將蒸發(fā)后的低壓低溫干飽和蒸汽提高壓力成為高壓高溫的過(guò)熱蒸汽3)冷凝器中：通過(guò)環(huán)境介質(zhì)將高壓高溫蒸汽冷卻、冷凝，使之成為高壓液體4)節(jié)流閥：高壓高溫液體通過(guò)節(jié)流閥，降低壓力重新變?yōu)榈蛪?、低溫濕蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器，完成一個(gè)循環(huán)。4

4、.工作過(guò)程是工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)與被冷卻對(duì)象發(fā)生熱量交換，吸收被冷卻對(duì)象的熱量并汽化，產(chǎn)生的低壓蒸汽被壓縮機(jī)吸入，經(jīng)過(guò)壓縮后以高壓排出。壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣態(tài)工質(zhì)在冷凝器內(nèi)被常溫冷卻介質(zhì)冷卻，凝結(jié)成高壓液體。高壓液體流經(jīng)膨脹閥時(shí)節(jié)流，變成低壓、低溫濕蒸汽，進(jìn)入蒸發(fā)器，其中低壓液體在蒸發(fā)器中再次汽化制冷，如此循環(huán)不已，制取冷量。5.蒸汽噴射式制冷基本原理：利用高溫高壓的工作蒸汽在擴(kuò)壓管中產(chǎn)生局部真空，從而為制冷劑液體的汽化創(chuàng)造了低壓條件，基本

5、制冷原理也是靠液體的蒸發(fā)并吸收汽化熱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。噴射系數(shù)表示1kg工作蒸汽能引射的低壓蒸汽數(shù)量6.蒸汽吸收式制冷基本原理：利用某種物質(zhì)來(lái)吸收蒸汽，使液體工質(zhì)不斷汽化，汽化時(shí)從剩余液體工質(zhì)中吸取汽化熱，達(dá)到連續(xù)制冷效果吸附式制冷基本原理：以熱能為驅(qū)動(dòng)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。一定的固體吸附劑對(duì)某種制冷劑氣體具有吸附作用，吸附能力隨吸附劑溫度的不同而不同，周期性的冷卻和加熱吸附劑，使之交替吸附和解吸。解吸時(shí)，釋放出制冷劑氣體，并使之凝結(jié)為液體；吸附時(shí)，制

6、冷劑液體蒸發(fā)，從而產(chǎn)生制冷作用。7.理想氣體的焓僅是溫度的函數(shù)，所以氣體節(jié)流時(shí)，溫度保持不變，而實(shí)際氣體的焓是溫度和壓力的函數(shù)，節(jié)流后溫度一般會(huì)發(fā)生變化。焓的表達(dá)式可用熱力學(xué)微分關(guān)系式推導(dǎo)出?????????????????????????????vTvTcpTpphh1?當(dāng)＞時(shí)，＞0，節(jié)流時(shí)溫度降低；pTvT????????vh?制冷劑應(yīng)該具有較好的熱力性質(zhì)、遷移性質(zhì)以及物理化學(xué)性質(zhì)等1)環(huán)境可接收方面：制冷劑的臭氧破壞指數(shù)ODP和溫

7、室效應(yīng)指數(shù)GWP應(yīng)盡可能的小2)熱力性質(zhì)方面：在工作范圍內(nèi)有合適的壓力和壓力比；單位制冷量和單位容積制3）冷量應(yīng)較大；比功和單位容積壓縮功盡量??；等熵壓縮的終了溫度不能太高4）遷移性質(zhì)方面：制冷劑的粘度、密度盡量?。粺釋?dǎo)率大5）物理化學(xué)性質(zhì)方面：無(wú)毒、不燃燒、不爆炸、使用安全，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，經(jīng)得起蒸發(fā)和冷凝的循環(huán)變化，使用中不變質(zhì)，不與潤(rùn)滑油反映，不腐蝕制冷機(jī)構(gòu)件，在壓縮終了的高溫下不分解6)其他：原料來(lái)源充足，制造工藝簡(jiǎn)單，

8、價(jià)格便宜3.制冷劑與潤(rùn)滑油的溶解性可分為基本不溶解、有限溶解和無(wú)限溶解三種情況1)當(dāng)制冷劑與潤(rùn)滑油基本不溶解時(shí)，潤(rùn)滑油在制冷系統(tǒng)中呈游離狀態(tài)，并粘附在傳熱面上，惡化傳熱效果2)制冷劑與潤(rùn)滑油有限溶解時(shí)，制冷劑與潤(rùn)滑油的混合物出現(xiàn)明顯分層，一層為貧油層，另一層為富油層。如氨比油輕，混合物分層時(shí)，油在下部，可以很方便的從下部將油引出。.3)制冷劑與潤(rùn)滑油無(wú)限溶解時(shí)，將有利于潤(rùn)滑油在制冷系統(tǒng)中的回油，但降低了制冷劑的飽和壓力，會(huì)引起單位容積制

9、冷量降低，同時(shí)因潤(rùn)滑油也被制冷劑稀釋，影響了潤(rùn)滑油的作用。4.氨作為制冷劑時(shí)注意事項(xiàng)1)氨系統(tǒng)可以不設(shè)干燥器，但是氨系統(tǒng)內(nèi)水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得超過(guò)0.2%；2)在氨制冷系統(tǒng)的管道和熱交換器內(nèi)部的傳熱表面上會(huì)有油膜，影響傳熱效果，冷凝器、儲(chǔ)液器以及蒸發(fā)器的下部需要定期放油；3)氨為劇毒，易燃、易爆，現(xiàn)場(chǎng)不得明火、吸煙。出于安全考慮車間工作區(qū)氨蒸汽的質(zhì)量濃度不得超過(guò)0.02mgL，氨機(jī)房不能明火取暖。機(jī)房需要有兩個(gè)外開的門；門窗必須設(shè)置向外開。

10、同時(shí)機(jī)房必須設(shè)置通風(fēng)機(jī)。4)在氨制冷系統(tǒng)中不允許使用銅和銅合金（磷青銅除外）材料，只有連桿襯套、密封環(huán)等零件才允許使用高錫磷青銅5)機(jī)房與庫(kù)房隔開一定的距離5.選用R22作為制冷劑時(shí)，如何保證制冷系統(tǒng)的安全可靠性1)制冷系統(tǒng)和管道在充注制冷劑前，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的干燥處理和抽真空?？刂葡到y(tǒng)水分限制在0.0025%已內(nèi)，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置干燥過(guò)濾器。2）R22能夠部分地與潤(rùn)滑油相互溶解，溶解度隨著潤(rùn)滑油的種類及溫度而變。對(duì)于干式蛇形盤管應(yīng)采用上供液，

11、下回氣，使?jié)櫥团cR22蒸汽一同返回壓縮機(jī)。3）R22極易滲漏，所以對(duì)鑄件質(zhì)量、機(jī)器的密封性要求較高。R22與火接觸會(huì)分解出有毒的光氣。4）R22的化學(xué)性質(zhì)不如R12穩(wěn)定，它的分子極性比R12大，對(duì)有機(jī)物的膨潤(rùn)作用更強(qiáng)，密封材料可采用氯乙醇橡膠，封閉式壓縮機(jī)中的電動(dòng)機(jī)繞組線圈可采用QF改性縮醛包線或QZY聚酯亞胺漆包線。6.共沸制冷劑：由兩種或者兩種以上不同制冷劑按一定比例相互溶解而成的一種混合物。它和單一的物質(zhì)一樣，在一定的壓力下能保