空气调节课后思考题答案

1、热泵循环的供热系数与制冷循环的制冷系数有何区别，二者有无联系
由于热泵能将低温热能转换为高温热能，提高能源的有效利用率，因此是回收低温余热、
利用环境介质(地下水、地表水、土壤和室外空气等)中储存的能量的重要途径。

制冷循环是通过制冷工质(也称制冷剂)将热量从低温物体(如冷库等)移向高温物体 (如大气环境)的循环过程，从而将物体冷却到低于环境温度，并维持此低温，这一过程是利用制冷装置来实现的。

制冷循环和热泵循环原理是差不多的，制冷循环是将热量从低温物体移向高温物体；热泵循环是将低温热源吸热送往高温热源，是逆卡诺循环的。

供热系数，是指单位功耗所能放出的热量。

制冷系数，，是指单位功耗所能获得的冷量。

—
供热系数=制冷系数+1，因此供热系数永远大于1，而制冷系数可以大于、等于、小于1，一般情况下也大于1。

像一般市场空调的制冷系数都在~5左右，它反映了输入功率与输
出功率的比值，也就是cop。

2、分析说明提高蒸汽压缩式制冷装置性能系数的方法和途径。

COP=h1-h4(h2-h1)
提高蒸发温度：蒸发温度主要取决于制冷对象的温度要求，不能随意变动，但在制冷对
象允许情况下，取较高的温度有利于提高循环的制冷系数。

一般温度比冷库温度低5~~10摄氏度，以保证传热温差需要。

增加过冷度：过冷度越大，制冷系数增加越多。

制冷剂离开冷凝器的温度取决于冷却介质的温度，过冷度一般很小。

降低冷凝温度：冷凝温度取决于冷却介质的温度，不能随意变动。

但在允许选择冷却介质的温度时，比如，冰箱、冰柜从提高制冷出发，应放置在房间温度较低的地方。

一般冷凝温度要高于介质温度低5~~7摄氏度，以保证传热温差需要。

调整适当的冷媒量、增大蒸发面积、
3、制冷剂的命名方法
(1) 无机化合物无机化合物的简写符号规定为R7(),括号代表一组数字，这组数字是该无
机物分子量的整数部分。

(2) 卤代烃和烷烃类：烷烃类化合物的分子通式为CmH2m+2;卤代烃的分子通式为
CmHn FxClyBrz(2m+2 = n+x+y+z)，它们的简写符号规定为R(m-1)( n+1)(x)B(z)。

(3) 非共沸混合制冷剂：非共沸混合制冷剂的简写符号为R4(),括号代表一组数字，这组数
字为该制冷剂命名的先后顺序号，从00开始。

(4) 共沸混合制冷剂：共沸混合制冷剂的简写符号为R5(),括号代表一组数字，这组数字为
该制冷剂命名的先后顺序号，从00开始。

(5) 环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物：写符号规定：环烷烃及环烷烃的卤代物用字母“ RC'开头，链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1”开头。

(6) 有机制冷剂则在600序列任意编号。

4、液氨是工业上普遍使用的一种制冷剂。

它的优点是：沸点低，压力适中，单位容积制冷
量大，节流损失小，溶解水，泄露易被发现，价格低廉。

液氨的缺点：有毒，有刺激味，当与水接触时对铜及其合金(磷青铜除外)有腐蚀性，与
空气混合能发生爆炸，高温下易挥发分解。

氟利昂是饱和烃类的卤族衍生物，他们的分子通式为：CmHnFxlyBrz且有2m +2=n+xo+y+z
的关系。

氟利昂制冷剂大多数是无毒的且无味。

在制冷系统温度下不燃烧，无爆炸危险，
且热稳定性能好。

氟利昂的分子量大对金属的润湿性好。

其缺点：单位容积制冷量小，节流损失大，比重大，导热系数小。

火焰刺激下会分解成有
毒气体，其价格昂贵。

近年来科学研究发现氟利昂对大气臭氧层产生强烈的破坏作用，是产
生温室效应的重要成因！遇水分，能分解成氯化氢、氟化氢，不但能腐蚀金属，在铁质表面上还可能产生“镀铜”现象。

5、活塞式制冷压缩机是制冷系统的心脏，它从吸气口吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气口排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动
力，从而实现压缩T冷凝T膨胀T蒸发（吸热）的制冷循环。

压缩机理论输气量：在理想条件下,压缩机在单位时间内由气缸输送的气体质量。

V4nz n 牛
压缩机的实际输气量（排岀压缩机的气体折算成进气状态的实际体积流量）永远小于压缩机的理论输气量，
影响活塞式制冷压缩机的实际工作过程的主要因素是气缸余隙容积、进排气阀阻力、吸气过程气体被加热
的程度和漏气等四个方面。

容积效率「、一.仁.余隙系数，节流系数，预热系数，气密系数。

6、活塞式制冷压缩机的工作特性：一为压缩机的制冷量：对于某活塞式的制冷压缩机来说，转数一定，压
缩机活塞排量为常数，只有吸气比容、容积效率和单位容积制冷能力影响压缩机的制冷量。

影响压缩机制
冷量的主要因素是蒸发温度和冷凝温度，而蒸发温度的影响更大。

另一为压缩机的耗功率：是指电动机传至压缩机主轴的功率，也成为压缩机的轴功率 1 - I ', - ,
■为指示功率，Pm为摩擦功率。

从图中可以看岀，蒸发温度越低，单位理论耗功量，越大，而所需轴功率|一■!将随蒸发温度的变化有一个峰值。

对于空调用制冷压缩机来说，工作点基本在峰值左右，电动机功率需按此配置，而对于冷冻冷藏用制冷压缩机来说，工作点在峰值左侧，配用电动机功率较小，在系统启动降温过程，必然要通过峰值工作点，应采取措施，以免电动机严重超载而损坏。

这两项工作特性除与制冷压缩机的类型、结构形式、尺寸以及加工质量等有关，主要取决于运行工况。

7、离心式制冷压缩机的工作特性：
（1）工况变动时对性能的场响
工况夏动吋，鳥应式*1冷圧蝙机的41能也将发生変化*
它与潘窪式制冷压螭机有吳拟之楚.
・蕪发温度时牲龍的形响蕙规温度时性能的盼响粒丸：
当特速和冷擬温度不变时’薦发温度愈g刪冷量下降
愈剧然；
♦冷覆温废对桂能的沟响当特速和蒸发温度不变时，冷
報温度髙于设计值时，离住或制夺圧端机的制冷量将急
剧下降；
•转速对性能的锣响随转逢的降低，制冷剧下降*
离心式制冷压缩机发生喘振现象的原因，主要是冷凝压力过高或吸气压力过低，所以运转过程中保持冷凝压力和蒸发压力稳定，可以防止喘振的发生。

但是，当压缩机制冷能力调节得过小时，离心式制冷压缩机也会发生喘振，这就需
要进行保护性的反喘振调节。

旁通调节法是反喘振的一种措施。

&容积式制冷压缩机是依靠压缩腔的内部容积缩小来提高气体或蒸气压力的压缩机，工作
原理是依靠工作腔容积的变化来压缩气体或蒸汽，因而它具有容积可周期变化的工作腔。

按
工作腔和运动部件形状，容积式压缩机可分为往复式”和回转式”两大类。

前者的运动部件
进行往复运动，后者的运动部件做单方向回转运动。

容积式压缩机的工作原理是依靠工作腔
容积的变化来压缩气体或蒸汽，因而它具有容积可周期变化的工作腔。

工作特点：1、工作腔的容积变化规律只取决于机构的尺寸，故机器压力与流量关系不大，工作的稳定性较好；寿命一般较长；
2、气体的吸入和排出是靠工作腔容积变化，与气体性质关系不大，故机器适应性强并容易达到较高的压
力；3、机器的热效率较高。

4、一般来讲结构比较复杂，
尤其是往复式压缩机易于损坏的零件多，一些压缩机的气体吸入和排出是间隙的，容易引起振动。

1、试描述冷凝器的传热过程，并分析风冷冷凝器和水冷冷凝器的最大热阻处于哪一侧为了最有效地提高冷凝器换热能力，应该在换热管内侧还是外侧加肋。

答：热量从制冷剂传递至冷却水（或空气），制冷剂侧为凝结换热、管壁和垢层的热传导以
及冷却剂侧的对流换热。

最大的热阻在空气侧（或冷却水侧）。

为了强化传热，应该在换热
管外侧加肋，也就是此时制冷剂在管内流动。

2、与风冷式冷凝器相比较，蒸发式冷凝器强化传热的机理是什么使用蒸发式冷凝器应注意哪些问题
答：风冷式冷凝器是温差传热，不存在冷却剂的相变。

蒸发式冷凝器则利用了水的气化潜热，属于相变传热，因此，用水量少，换热量大。

注意事项：①尽量选择空气湿球温度小的区域，即空气干燥的缺水地区；②因为灰尘的影响，
需要经常清洗冷却水系统。

3、比较满液式蒸发器和干式蒸发器的优缺点，它们各自适用于什么场合
答：满液式蒸发器中，液体制冷剂经过节流装置进人蒸发器，蒸发器内的液位保持一定。

蒸
发器内的传热管浸没在制冷剂液体中。

吸热蒸发后的气液混合物中仍含有大量液体，故从蒸发器内逸出的湿蒸气经气液分离后再回人压缩机。

干式蒸发器则由热力膨胀阀或电子膨胀阀直接控制液体制冷剂进人蒸发器的管程，制冷剂液体在管内完全转变为气体，而被冷却的介质则在传热管外的管程中流动。

换热性方面：满液式蒸发器的蒸发管表面为液体润湿，表面传热系数大
干式蒸发器的蒸发管表面为部分液体润湿，表面传热系数略低
制冷剂侧阻力：满液式蒸发器的制冷剂侧阻力较大
回油性能：对于润滑油与制冷剂互溶情况下，满液式蒸发器的回油较难且不稳定，而回油状况直接影响机组的工作工况和工况油移。

干式蒸发器的回油稳定、方便。

充液量：满液式蒸发器的壳体内充满制冷剂，充液量大。

多用于制冷剂易泄露的开启式压
缩机。

干式蒸发器的制冷剂充液量只有满液式蒸发器的1/2~1/3。

满液式多用于价格低廉且难溶于润滑油的氨制冷剂系统中。

4、氨制冷系统用满液式蒸发器是否可以直接用于氟利昂系统如果不能，需要做哪些改动
答：不能。

改动如下：①减少制冷剂充灌量，充液高度约为筒径的55%〜65%;②在液面附
近加工几个回油口，以帮助回油；③系统中增设干燥器。

5、在直接蒸发式空气冷却器设计中，管内制冷剂流速选取应考虑哪些因素应该如何确定制
冷剂通路的分支数
答：主要考虑2个因素。

蒸发温度和压降。

流速高，贝U管内沸腾换热系数高，贝冋以减小传热温差，提高蒸发温度；但流速高，会引起压降大，蒸发温度下降，使性能恶化。

分支数的确定，则是根据公式：n M r A V m，其中A指的是制冷剂管道内径，M r是制冷剂质量
流量，V m是制冷剂质量流速，由教材表4-10取值。

6、容积式制冷压缩机容量调节方法有哪些调节机理是什么
答：（1）运转速度调节方法：是以改变压缩机驱动电机的极对数P或运转频率f,调节单位时间内通过压缩
机的制冷剂流量Mr的容量调节方法；（2）机械式容量调节方法：是指压缩机转速不变、而以改变每个压缩机周期的工作容积或实际输气量来调节.................... 台数控制、吸气节流、排气旁通的方法，均可使用；而
可变行程、吸气旁通和卸载控制方法，则要求压缩机具有相应的调节结构。

7、离心式制冷机组制冷量的调节有：1•改变压缩机的转速；2•采用可转动的进口导叶； 3.改变冷凝器的进
水量；4•进气节流等几种方式，其中最常用的是转动进口导叶调节和进气节流两种调节方法。