制冷作业题原理与装置
制冷装置及原理
制冷装置及原理（一）2016-09-11工程设备部赛升药业工程设备部制冷制冷是指用机械的方法，从一个有限的空间内取出热量，使该空间的温度降低到所要求的程度，这个过程是靠热传递来完成的．人工制冷的方法很多，目前应用最广泛的是蒸汽压缩式制冷，其次是蒸汽吸收式制冷．蒸汽压缩式制冷是利用某些低沸点的液体，在汽化时能维持温度不便而吸收热量的性质来实现制冷．制冷循环：制冷系统是有制冷压缩机＼冷凝器＼节流装置＼蒸发器四个最基本部分，通过管道相连，形成一个闭合的系统．制冷剂在系统中不断的循环流动，通过相态的变化与外界进行热量交换，达到循环制冷的目的．工作原理是：液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量后，汽化成低压低温的蒸汽，被压缩机吸入，压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器，在冷凝器中向冷却介质（水或空气）方热冷凝为高压液体，经节流装置节流为低压低温液体，再次进行进入蒸发器吸热汽化．什么叫氟利昂氟利昂来自英语Ｆｒｅｏｎ的译音，从问世以来是美国杜邦公司制冷剂的商品明，以后为大家所习用．目前使用的氟利昂主要是甲烷＼乙烷和丙烷的附生物．氟利昂蒸汽或液体都是无色透明的，没有气味，大多数对人体无毒害，不易燃烧和爆炸．氟利昂和水的作用，随时间增长与金属共存时会慢慢发生水解，生成酸性物质，会腐蚀镁及其合金，因此，氟利昂制冷设备不能采用镁及含镁超过２％的镁＼锌和铝合金，否则会发生腐蚀．公司常用的制冷剂氟利昂12（CF2CL2，R12）是氟利昂制冷剂中应用较多的一种，CFC制冷剂，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。
R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。
R12的标准蒸发温度为-29℃，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。
而对大型离心式压缩机可获得-80℃的低温。
近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。
氟利昂22（CHF2CL，R22）HCFC制冷剂，是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。
《制冷原理与设备》复习思考、练习题
《制冷原理与设备》课程一、判断题（71）1．湿蒸气的干度×越大，湿蒸气距干饱和的距离越远。
( )2．制冷剂蒸气的压力和温度间存在着一一对应关系。
( )3．低温热源的温度越低，高温热源的温度越高，制冷循环的制冷系数就越大。
( )4．同一工质的汽化潜热随压力的升高而变小。
( ) 5．描述系统状态的物理量称为状态参数。
( ) 6．系统从某一状态出发经历一系列状态变化又回到初态，这种封闭的热力过程称为热力循环。
（）7．为了克服局部阻力而消耗的单位质量流体机械能，称为沿程损失。
( )8．工程上用雷诺数来判别流体的流态，当Re＜2000时为紊流。
( )9．流体在管道中流动时，沿管径向分成许多流层，中心处流速最大，管壁处流速为零。
( )10．表压力代表流体内某点处的实际压力。
( ) 11．流体的沿程损失与管段的长度成正比，也称为长度损失。
( )12．使冷热两种流体直接接触进行换热的换热器称为混合式换热器。
( )14．氟利昂中的氟是破坏大气臭氧层的罪魁祸首。
( )15．混合制冷剂有共沸溶液和非共沸溶液之分。
( )16．氟利昂的特性是化学性质稳定，不会燃烧爆炸，不腐蚀金属．不溶于油。
( )17．《蒙特利尔议定书》规定发达国家在2030年停用过渡性物质HCFC。
( )18．二元溶液的定压汽化过程是降温过程，而其定压冷凝过程是升温过程。
( )19．工质中对沸点低的物质称作吸收剂，沸点高的物质称作制冷剂。
( )20．盐水的凝固温度随其盐的质量分数的增加而降低。
( )21．R12属于CFC类物质，R22属于HCFC类物质，R134a 属于HFC类物质。
( )22．CFC类、HCFC类物质对大气臭氧层均有破坏作用，而HFC类物质对大气臭氧层没有破坏作用。
( ) 23．市场上出售的所谓“无氟冰箱”就是没有采用氟利昂作为制冷剂的冰箱。
( )24．R134a的热力性质与R12很接近，在使用R12的制冷装置中，可使用R134a替代R12而不需对原设备作任何改动。
制冷原理及设备试题题库
《制冷原理与设备》试题题库试题部分一、判断题（是画∨，错画Х）1、在相同的初、终状态下，不可逆过程的变化量大于可逆过程的变化量。
（x ）2、可逆过程必然是准静过程。
（∨ ）3、对于开口系，工质的焓代表了随工质流动而转移的总能量。
（x ）4、压缩机吸气口的蒸气质量体积小于排气口的蒸气质量体积。
（x ）5、湿蒸气的干度x越大，湿蒸气距干饱和蒸气线的距离越远。
（x ）6、制冷剂蒸气的压力和温度间存在一一对应关系。
（x ）7、低温热源的温度越低，高温热源的温度越高，制冷循环的制冷系数越高。
（x ）8、等压过程的多变指数n=0。
（∨ ）9、绝热过程中系统与外界间无热量交换过程中熵的变化量ΔS=0。
（∨ ）10、理想气体的内能与气体的温度、质量体积成正比。
（x ）11、热力过程中功的大小与过程所经历的途径无关，只是初、终状态的函数。
（x ）12、气态制冷剂在冷凝器中的凝结液化过程是定温定压过程。
（∨ ）13、热力学第一定律的实质就是能量守恒。
（∨ ）14、可逆热机的效率高于不可逆热机的效率。
1 / 99（x ）15、非平衡系统虽然处于不平衡状态，但其状态参数是确定的。
（x）16、自发过程是不可逆的，非自发过程是可逆的。
（x ）17、只要无容积变化，设备就不对外做功。
（x ）18、同一工质的汽化潜热随压力的升高而减小。
（∨ ）19、描述系统状态的物理量称为状态参数。
（∨ ）20、系统从某一状态出发经历一系列状态变化后又回到初态，这种封闭的热力过程称为热里循环。
（∨ ）21、液体内部任一点处的静压力与作用面方位无关。
（∨ ）22、为了克服局部阻力而消耗的单位质量流体机械能，称为沿程损失。
（x ）23、不同管径、不同物性的流体的临界流速雷诺数ReC基本相同。
（∨ ）24、工程上用雷诺数ReC来判别流体的流态，Re<2000时为紊流。
（x ）25、传热量的大小与传热温差成正比，与传热热阻成反比。
（∨ ）26、传热有导热、对流换热和辐射换热三种方式。
制冷循环原理
制冷循环原理3.1 蒸气压缩式制冷原理如果制冷工质的状态变化跨越液、气两态，则制冷循环称为蒸气压缩制冷循环。
蒸气压缩制冷装置是目前使用最广泛的一种制冷装置，绝大多数家用冰箱、空调机、冷柜等都是采用蒸气压缩式制冷。
3.1.1 单级蒸气压缩制冷循环分析家用冰箱、空调机、冷柜等制冷装置的功能、结构形式、整体布局虽然不同，其主要部件都包括压缩机、冷凝器、膨胀阀（或称节流阀）和蒸发器四部分。
通过简化如图3-1所示。
图3-1是蒸气压缩制冷装置制冷循环示意图。
其工作循环如下：经过膨胀阀（毛细管）绝热节流，降压降温至状态4的湿蒸气进入蒸发器（冷库），进行定压蒸发吸热，离开蒸发器时已成为干饱和蒸气；从蒸发器出来的状态1的干饱和蒸气被吸入压缩机进行压缩，升压、升温至过热蒸气状态2；进入冷凝器，进行定压放热，凝结为液体3；从冷凝器出来的液体经过膨胀阀（毛细管）节流降压至湿蒸气状态4进入蒸发器（冷库），从而完成了一个循环4-1-2-3-4。
蒸气压缩式制冷循环可概括为四个过程。
①蒸发过程4-1 低温低压的液体制冷剂从冷库中以汽化潜热方式吸收被冷却物热量后，变成低温低压的制冷剂蒸气。
②压缩过程1-2 为了维持一定的蒸发温度，制冷剂蒸气必须不断地从蒸发器引出，从蒸发器出来的制冷剂蒸气被压缩机吸入并被压缩成高压气体，且由于在压缩过程中，压缩机要消耗一定的机械功，机械能又在此过程中转换为热能，所以制冷剂蒸气的温度有所升高，制冷剂蒸气呈过热状态。
③冷凝过程2-3从制冷压缩机排出的高温高压过热的制冷剂蒸气，进入冷凝器后受到冷却物（如冷却水、空气等）的冷却而变为液体。
④节流过程3-4从冷凝器出来的制冷剂液体经过降压设备（如节流阀、膨胀阀等）减压到蒸发压力。
节流后的制冷剂温度也下降到蒸发温度，并产生部分闪蒸气体。
节流后的气液混合物进入蒸发器进行蒸发过程。
上述四个过程依次不断进行循环，从而达到连续制冷的目的。
3.1.2单级压缩式制冷循环在压-焓图上的表示单级压缩式制冷循环主要由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四大件所组成，这四大件由管道连接起来，便构成了一个最简单的制冷系统（如图3-1所示）。
制冷原理与设备_中原工学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
制冷原理与设备_中原工学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.某螺杆式冷水机组, 在运行过程中制冷剂流量与蒸发温度保持不变, 冷却水供水温度降低, 其水量保持不变, 若用户负荷侧可适应机组制冷量的变化, 下列哪项的结果是正确的?参考答案:冷水机组的制冷量增大, 能效比增大2.采用开启式压缩机的制冷装置冷凝器的排热量近似于下列哪一项？参考答案:制冷量+压缩机轴功率3.有关回热循环压缩制冷的描述, 下列哪几项是正确的?参考答案:采用回热循环, 压缩机的排气温度比不采用回热循环的压缩机排气温度高_采用回热循环, 单位质量制冷剂的压缩功耗总会增加_采用回热循环, 单位质量制冷剂的制冷量总会增加4.离心式压缩机运行过程发生“喘振冶现象的原因, 可能是下列哪几项?参考答案:冷却水温过高_气体流量过小5.有三种容积式单级压缩机，当实际工况压缩比≥4 时，压缩机的等熵效率由低到高的排序应是下列选项的哪一个？参考答案:活塞式压缩机滚动转子式压缩机涡旋式压缩机6.分体式空调器在室外环境温度比较低的条件下，不能进行制热工况运行，其主要原因是下列哪一项?参考答案:压缩机排气温度过高，致使压缩机不能正常运行7.下列哪些蒸气压缩式制冷机组, 运行中不易发生喘振现象?参考答案:涡旋式压缩机_螺杆式压缩机_活塞式压缩机8.下列关于R407C，和R410A制冷剂的说法，哪一项是错误的？参考答案:两者都属于近共沸混合物制冷剂9.关于单级压缩开启式与单级压缩半封闭式离心式冷水机组的说法, 哪几项是正确的?参考答案:轴封需定期更换, 以防止制冷剂与润滑油的泄漏_开启式机组电动机采用空气或水冷却_半封闭式机组电动机采用制冷剂冷却10.某空调系统安装有一台冷水机组, 其一次冷水循环泵采用变频调速控制, 下列何项说法是错误的?参考答案:冷水循环泵转速降低时, 其水泵效率会得到提高11.直燃双效溴化锂吸收式冷水机组当冷却水温度过低时, 最先发生结晶的部位是下列哪一个装置?参考答案:低温溶液热交换器12.螺杆式压缩机转速不变、蒸发温度不同工况时, 其理论输气量(体积流量)的变化表述,下列何项是正确的?参考答案:蒸发温度变化的工况, 理论输气量不变13.已知某电动压缩式制冷机组处于额定负荷出力的是工况运行：冷凝温度是30 °C ，蒸发温度是 2 °C ，不同的销售人员介绍该工况下机组的制冷系数值，不可取信的为下列何项？参考答案:9.8214.热泵压缩机采用高低压旁通法进行能量调节时，下列哪一项说法是正确的？参考答案:可行，但要注意排气温度过高问题15.关于满液式蒸发器, 下列哪几项说法是正确的?参考答案:使用润滑油互溶的制冷剂时, 回油困难_满液式蒸发器具有较大的传热系数, 但制冷剂充注量大16.大型水冷冷凝器应设置的安全保护装置有下列哪几项?参考答案:安全阀_压力表_缺水报警17.下列关于空调冷水系统设置旁通阀的何项说法是错误的?参考答案:空调冷水机组冷水系统的供回水总管路之间均应设置旁通阀18.使用制冷剂R134a 的制冷机组, 采用的润滑油应是下列哪一项?参考答案:醇类(PAG)润滑油或酯类(POE)润滑油19.一个正在运行的水冷螺杆式冷水机组制冷系统, 发现系统制冷出力不足, 达不到设计要求。
制冷原理及设备题库(含答案)
填空题1．制冷是指用人工的方法将被冷却物的热量移向周围环境介质，使其低于环境介质的温度，并在所需时间内维持一定的低温。
2．制冷是一个逆向传热过程，要实现必须满足热力学第二定律。
3．最简单的制冷机由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个部件并依次用管道连成封闭的系统所组成。
4．蒸气压缩式制冷以消耗机械功为补偿条件，借助制冷剂的气化（相变）将热量从低温物体传给高温环境介质。
恒温热源间的理想制冷循环是由绝热膨胀、吸热膨胀、绝热压缩、放热压缩，四个过程组成的逆向循环。
已知氨制冷剂进行理论制冷循环（如图），其状态点参数如下：其单位质量制冷剂的压缩机耗功率为161.6KJ/Kg ，制冷系数为6.665．吸收式制冷以消耗热能为补偿条件，借助制冷剂的气化将热量从低温物体传给高温环境介质。
6．小型氟利昂空调装置一般不单独设回热器，而是将供液管与吸气管包扎在一起，起到回热效果。
7．节流前液体制冷剂的过冷会使循环的单位质量制冷量增大；单位理论压缩功不变。
8．制冷机的工作参数，即蒸发温度、冷凝温度、过热温度、过冷温度，常称为制冷机的运行工况。
9．单级蒸气压缩式制冷循环对压缩比的要求主要有压缩比：≥3 和不宜过大。
10．空调用制冷系统中使用的制冷剂可分为无机化合物、碳氮化合物、氟利昂混合溶液三类。
11．制冷剂氨的代号为R717，其中7表示无机化合物，17表示分子量（17）；水的制冷剂代号为 R718 。
12．制冷剂对环境的影响程度可以用ODP破换臭氧层潜能和 GWP温室效应潜能两个指标表示。
13．根据工作原理，制冷压缩机的型式有容积式制冷压缩机和离心式制冷压缩机两大类。
14．活塞式压缩机按密封方式可分为开启式、半封闭式和全封闭式三类。
15．活塞式制冷压缩机结构包括机体、活塞及曲轴连杆机构、气缸进排气阀组卸载装置等几大部分。
16．活塞式压缩机主要由机体、活塞、汽缸套、连杆、曲轴和排气阀等组成。
17．活塞式制冷压缩机卸载装置包括顶杆启阀机构、油压推杆和机构等三部分。
制冷原理与装置-制冷设备
制冷装置热交换设备的结构
第二节 制冷装置的换热设备
水冷式冷凝器 工作原理：用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的热量。
（一）冷凝器
特点：水在管内流动，制冷剂蒸气在管外凝结。 壳管式冷凝器的形式及适用场合： 立式壳管式冷凝器，适用于大型氨制冷装置； 卧式壳管式冷凝器，普遍使用大、中型氨或氟利昂制冷装置中。
干式壳管式蒸发器的特点是：
墙排管 顶排管 搁架式排管
冷却空气的干式蒸发器： 冷却自由运动空气的蒸发器：
2)冷却强制流动空气的蒸发器（又称冷风机）：
套片管
管：φ7～16mm紫铜管
管间距：25mm～35mm
翅片：铝箔，
δ＝0.1～0.4mm
翅片间距：2～4mm
风速：2.5～3.5m/s
传热系数：
节流机构的种类： 手动调节的节流机构 用液位调节的节流机构 用蒸汽过热度调节的节流机构 用电子脉冲调节的节流机构 不调节的节流机构 手动膨胀阀 手动调节的节流机构：一般称做手动节流阀。以手动方式调整阀孔的流通面积来改变向蒸发器的供液量，其结构与一般手动阀门相似。多用于氨制冷装置。
02
对于制冷剂液体主要在高压侧（冷凝器或高压贮液器）的制冷机，采用高压浮球阀。它的浮球感受冷凝器或高压贮液器的液位。当液位升高时，阀开大，增大蒸发器供液量；当液位降低时，阀关小，减少供液量。
水冷冷凝器计算举例
例：现有一台配用612.5FG压缩机的冷水机组，制冷剂为R22。额定工况t0＝2℃，冷凝温度tk＝40℃，冷却水进口温度tw1＝31℃，制冷量Q0＝340KW，试为该机组设计一台卧式水冷冷凝器。
01
02
03
04
05
例：制冷量Q0＝2.8KW，空气的进口参数：干球温度t1＝27℃，
制冷原理与装置二思考题(带答案-排版)
制冷原理与装置二思考题第一章1 制冷与空调装置由几部分组成？试举例说明。
答：P1制冷与空调装置是将制冷设备和耗冷设备组合在一起的装置。
它除了制冷主机、辅机及由连接管道组成的制冷系统外，还包括与建筑、结构相适应的给水排水、采暖通风、机械传送、电力照明及自动控制等系统。
举例说明：空调制冷装置由制冷、冷风或冷水系统等组成。
2 制冷与空调装置中可以利用的新能源有哪些？试举一例，说明其结构组成和工作原理。
答：P2可以采用的新能源：风能、海洋能、太阳能等。
举例说明：太阳能（吸附式制冷）: 所谓太阳能制冷，就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。
热媒水的温度越高，则制冷机的性能系数(亦称COP)越高，这样空调系统的制冷效率也越高。
太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成；吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成。
吸收式制冷是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来进行的，这两种物质在同一压强下有不同的沸点，其中高沸点的组分称为吸收剂，低沸点的组分称为制冷剂。
当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水加热后，溶液中的水不断汽化；水蒸气进入冷凝器，被冷却水降温后凝结；随着水的不断汽化，发生器内的溶液浓度不断升高，进入吸收器；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的；在此过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收，溶液浓度逐步降低，由溶液泵送回发生器，完成整个循环。
3 何谓冷藏链？组成食品冷藏的主要环节有哪些？答：P2冷藏链是指食品从产地进行冷加工后冷藏运输至冷藏库贮存，然后通过冷藏销售柜由市场进入家用冰箱。
组成环节：采集、加工、冷冻、运输、贮藏、零售到消费者等环节。
第四章1简述食品低温贮藏和气调贮藏保鲜的基本原理。
答：P39食品低温贮藏基本原理：微生物的生长繁殖需要一定的温度水分，微生物正常活动的温度范围为0-80℃，高温或低温都可以抑制或终止微生物的繁殖，甚至灭菌上述温度效果同样适用于酶。
东北大学22春“能源与动力工程”《制冷原理与装置X》期末考试高频考点版(带答案)试卷号5
东北大学22春“能源与动力工程”《制冷原理与装置X》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.氟利昂的特性是化学性质稳定，不会燃烧爆炸，不腐蚀金属不溶于油。
()A.正确B.错误参考答案：B2.载冷剂是()。
A.间接冷却系统中传递热量的物质B.直接制冷系统中传递热量的物质C.在冷凝器中被冷却D.在蒸发器中被加热参考答案：A3.以下油分离器中，适用于氨制冷系统的是()。
A.洗涤式B.离心式C.过滤式D.填料式参考答案：A4.冷藏库中，冷却间、冻结间和冷却物冷藏间的冷却设备宜采用()。
A.冷风机B.搁架式排管或平板冻结器C.顶排管或搁架式排管D.墙排管参考答案：A5.内平衡式热力膨胀阀适用于蒸发盘管阻力相对较大的蒸发器。
()A.正确B.错误参考答案：B6.湿蒸气的干度x越大，干度线距干饱和蒸汽线的距离越远。
()A.正确B.错误参考答案：B7.完全不破坏大气臭氧层的制冷剂是()。
A.R22B.R134aC.R717D.B+C参考答案：D8.压缩式制冷系统中的不凝性气体会集聚在()中。
A.压缩机B.冷凝器C.蒸发器D.压缩机排气管参考答案：B9.R134a的热力性质与R12很接近，在使用R12的制冷装置中，可使用R134a替代R12而不需对原设备作任何改动。
()A.正确B.错误参考答案：B10.比热容是衡量载冷剂性能优劣的重要指标之一。
()A.正确B.错误参考答案：A11.外平衡式热力膨胀阀门膜片下方的空间与蒸发器的出口相连通而与阀的出口不连通。
()A.正确B.错误参考答案：A12.市场上出售的所谓“无氟冰箱”就是没有采用氟利昂作为制冷剂的冰箱。
()A.正确B.错误参考答案：B13.下列说法中错误的是()A.R22溶水性差，系统应设置干燥剂B.R22具有良好的热力性能，在采用封闭式压缩机的小型冷冻机中可暂时替代R12C.R22遇明火会产生剧毒气体D.R22与润滑油有限互溶低温下液体混合物会出现分层，故要有专门的回油措施参考答案：B14.单位轴功率制冷量一般用来评价()的运行性能。
制冷原理与装置
2、制冷剂的特性与选择
说明：从最早的乙醚、到氨、到氟利
昂、到现在的环保制冷剂，制冷剂对 制冷技术的发展有很大的影响。 3、制冷设备的结构及特点
说明：制冷设备是制冷技术在实际工
程中，实现制冷目的的关键所在。制 冷设备结构性能的好坏，对制冷装置 的影响是显而易见的。
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火箭推力系统与高能物理 所有大型的发射的飞行器均使用液氧作氧 化剂；宇宙飞船的推进也使用液氧和液氢； 观察研究大型粒子加速器产生的粒子的氢泡 室要用到液氢。
LHC-CERN 27km超导磁 体过冷态超 流氦冷却
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第一章 制冷的热力学基础
§1-1 相变制冷 ★ §1-2 绝热膨胀制冷 ★ §1-3 制冷热力学特性分析 ★
1951年半导体制冷技术的开发、应用为制
冷技术又开拓了一个新领域，它对卫星、 激光、航天技术等高科技的进一步发展， 提供了一定的技术保证。
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四、国内发展概况（简介） 解放前冷库容量不足三万吨。解放后有
了较大的发展，1954年研制成功第一台 制冷压缩机，1959年冷库容量达到35万 吨，1967试制成功蒸汽喷射式制冷机， 1968年第一台吸收式制冷机问世，1971 年第一台螺杆式式制冷压缩机问世， 1982年冷库容量达到250万吨。
等）为工质，通过对其压缩，然后对这些高
压气体进行绝热膨胀（或绝热放气），从而
获得温度很低的液化气体。
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三、制冷技术的研究内容 1、各种制冷方法、制冷原理和制冷系统
说明：制冷方法很多，简介普冷范围常用
的四种制冷方法，重点讲解蒸汽压缩式制 冷的基本原理、制冷循环及其热力计算方 法、制冷剂的特性与选择以及制冷设备的 结构特点和传热计算。制冷系统在本课程 的设备部分作总体介绍，详细内容留待后 续课程《制冷装置设计》讲解。
制冷原理与装置-两级压缩、复叠式课件
二、两级压缩一级节流中间完全冷却制冷循环
1、循环系统图
2、循环热力过程在T-S 图和 lgp-h 图上的表示:
1－2和3－4为低压级和高压级的压缩 机压缩过程。 2－3为低压级压缩机排气在中间冷 却器内的冷却过程。 4－5为高压级压缩机排气在冷凝器内 的冷却和冷凝过程。 5－7为中间冷却器节流阀的节流过程。 7－3为部分制冷剂液体在中间冷却器 内的蒸发过程。 点3为中间冷却器内的蒸气与低压级压 缩机排出的过热蒸气进行热交换后的 混合状态。 5－8为另一部分制冷剂液体在中间冷 却盘管内过冷的过程。 8－9为过冷液体的节流过程。 9－0为制冷剂液体在蒸发器内的蒸发过程。 0－1为制冷剂蒸气在低压级压缩机吸气管 中的过热过程。 中间冷却器盘管中高压液体过冷后的温度 一般应较中间冷却器温度高 3 ~ 5 C
2. 循环过程在lgp-h图上的表示： 该循环系统高温级制冷剂为 R22 ，低温级制冷剂为R13。 高温级和低温级工况分别为 tkg 35 C, t0 g 35 C 和 tkd 30 C t0d 85 C 。蒸发器工作的低温室 内得到的低温为 80 C 高温级制冷循环为 0 1 2 3 4 5 0 低温级制冷循环为0-1-2-3-4-5-0 ，冷凝蒸发器作为R13 冷凝和 R22 蒸发的热交换设备，传热 温差的选取范围为 5 ~ 10 C ，一般取 t 5 C 。高低温级分别设回 热器目的在于增大循环的单位制冷量和提高压缩机吸气温度，改善 压缩机的工作条件。低温级压缩机排气管设置套管式水冷却器，旨 在降低其排气温度，减少冷凝蒸发器中的冷凝热负荷（即减少高温 级循环的制冷量）。膨胀容器的设置，对保证低温级系统避免超压 和安全顺利的启动运行有重要意义。两部分分设的油分离器，可以 有效地防止润滑油进入热交换器，减小传热热阻。
制冷原理及设备循环思考题及练习题
制冷原理与设备循环思考题与练习题1. 蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成，各有何作用？2. 蒸发器制冷剂的汽化过程是蒸发吗？3. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？4. 制冷剂在通过节流元件时压力降低，温度也大幅下降，可以认为节流过程近似为绝热过程，则制冷剂降温时的热量传给了谁？5. 制冷剂在制冷循环中扮演了什么角色？6. 单级蒸气压缩式制冷理论循环有哪些假设条件？7. 试画出单级蒸气压缩式制冷理论循环的lg p-h图，并说明图中各过程线的含义。
8. R22的压力为0.1MPa，温度为10℃。
求该状态下R22的比焓、比熵和比体积。
分别采用R22和R717为制冷剂，试求其工作时理论循环的性能指标。
11. 一台单级蒸气压缩式制冷机，工作在高温热源温度为40℃，低温热源温度为-20℃下，试求分别用R134a和R22工作时，理论循环的性能指标。
12. 有一单级蒸气压缩式制冷循环用于空调，假定为理论制冷循环，工作条件如下：蒸发温度t0=5℃，冷凝温度t k=40℃，制冷剂为R134a。
空调房间需要的制冷量是3kW，试求：该理论制冷循环的单位质量制冷量q0、制冷剂质量流量q m、理论比功w0、压缩机消耗的理论功率P0、制冷系数e0和冷凝器热负荷Q k。
13. 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环有何区别？14. 什么叫有效过热？什么叫有害过热？有效过热对哪些制冷剂有利，对哪些制冷剂有利？15. 什么是回热循环？它对制冷循环有何影响？16. 压缩机吸气管道中的热交换和压力损失对制冷循环有何影响？17. 试分析蒸发温度升高、冷凝温度降低时，对制冷循环的影响。
18. 制冷工况指的是什么？为什么说一台制冷机如果不说明工况，其制冷量是没有意义的？制冷剂与载冷剂思考题1. 制冷剂的作用是什么？2. 按ASHRAE的规定制冷剂是怎样分类的？3. 什么是共沸制冷剂？4. 无机化合物制冷剂的命名是怎样的？5. 选择制冷剂时有哪些要求？6. 家用的冰箱、空调用什么制冷剂？7. 常用制冷剂有哪些？它们的工作温度、工作压力怎样？8. 为什么国际上提出对R11、R12、Rll3等制冷剂限制使用？9. 试述R12、R22、R717、R123、R134a的主要性质。
制冷原理与装置课件第三章 单级压缩蒸汽制冷循环
第一节 单级压缩蒸汽制冷机的理论 循环
• 单级压缩蒸汽制冷机是指将制冷剂从P0压 缩到PK经过一级压缩。
• 一、理论循环—作为研究制冷机实际循环 的基础。
• 定义：为了能应用热力学理论对蒸汽制冷 机的实际过程进行分析，我们先提出一种 简化的循环，称为理论循环。
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6、热力完善度η
例3-1 e1D
1(0.2150.81310.20510.21280.804)97
0.42343.23%3
课件\例题3－1表1.tif 课件\例题3－1表2.tif
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• 例3-1计算结果分析： 在相同工作条件下，
①R22、R717的qv值很接近，但R134a小的 多（约小45%）。
• 压缩机吸入前的制冷剂蒸汽的温度高于吸气压力 所对应的饱和温度时，称为吸气过热。具有吸气 过热过程的循环，称为吸气过热循环。
• 1、循环的压-焓图及温-熵图
qv qv
0 0
1 cp0tR 1 tR
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q0
T0
14
过热包括
有效过热
无效过热—氨系统一般属于
对有效过热循环，循环的ε′与无过热循环的ε0 比较大小取决于△q0/ △w0的大小。 如△q0/ △w0＞ ε0，则过热有利；
q0=h1-h5=r0（1-x5）kJ/kg；
• 2、单位容积制冷量qv
定义：压缩机每输送1m3以吸气状态计的制冷剂 蒸汽经循环从低温热源所吸收的热量。
qv=q0/v1=（h1-h5）/v1 kJ/m3；
• 3、理论比功w0
定义：理论循环中制冷压缩机输送1Kg制冷剂所 消耗的功。
制冷原理与装置作业-答案
第1,2章习题1. R22从压缩机排出时的压力为，温度为90℃，试确定该制冷剂此时的比体积，比焓，比熵和过热度。
答：通过查R22的lgp-h图可以得出：v＝kg，h=kg，s=，t=℃, △t==℃。
s2. 在lgp-h图上标出制冷剂R134a在压力为比焓为500kJ/kg的点，并说明其处于什么状态？(画简图标出）。
答：如图所示，该点处于过热状态。
Array 3. 写出下列制冷剂的化学分子式，并将“R”换成可判别其是否破坏臭氧层情况的新代号。
R12，R50，R23，R13，R32，R14，R115，R22，R134a，R600a，R1234. 已知R134a 的标准(正常)气化潜热R ｂ=kg, 试对例２-１的第(5)步重新计算气化热r,饱和液体的比焓h s l 和饱和液体的比熵S s l 。
答：（1）根据饱和蒸气压公式（2-2）: 计算在一个标准大气压力(p b =×105 pa)下的饱和温度，得t b =℃。
根据气化热公式（2-3）:可以计算出-20℃下的气化热为：=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=38.01.37486.24611.374253186.214r kJ/kg已经该温度下的饱和蒸气比焓和比熵分别为：7.384=v s h kJ/kg ，7347.1=v s s kJ/。
由于饱和液体的比焓等于饱和蒸气的比焓减去气化热，饱和液体的比熵等于饱和蒸气的比熵减去气化热与绝对温度的商，所以： 饱和液体的焓为：8.2107.384-=l s h ＝ kJ/kg;饱和液体的熵为：2538.2107347.1-=-=T r s s v s ls ＝ kJ/5. 试说明矿物润滑油和聚酯类润滑油分别用于哪些制冷剂？答：矿物润滑油用于R11、R12、R600a 、R22等极性较弱或非极性制冷剂中，聚酯类润滑油用于R134a 、R407C 等极性较强的制冷剂中。
6. 请说明ODP 的含义, 请说明GWP, HGWP, TEWI 的含义及相互关系答：ODP 是Ozone Depletion Potential 的缩写，表示对大气臭氧层消耗的潜能值，以R11作为基准值，其值被人为规定为GWP 是Global Warming Potential 的缩写，表示对温室气体排放入大气后所直接造成的全球变暖效应，以CO 2为基准，规定其值为。
制冷原理与装置第二章(郑贤德主编).
无机 物
卤代烃
碳氢化 合物
第二节
制冷剂的热物参数及其计算方法
※ 热力学性质 两种形式：一种是热力学性质图和表，另一种是参数关系方程式
表2-1 一些制冷剂最基本的热力学性质
制冷量 相对分子质量 正常沸点/℃ 凝固点/℃ 临界温度/℃ 临界压力/kPa 临界比体积/(L/kg)
R704
R702 R720 R728 R729
式中,Pr是对比压力；Tr 是对比温度；a0、a1、a2、a3、a4、a5是拟合所得到的常数
3、汽化热
1 Tr r rs 1 T rb
—
-183 -155 -181 -56.6 -168 — -78.4 -103 -185 -111.3 — -187.7 -160 -106 -143.2
19.5
32.2 25.6 28.8 31.1 67.0 66.4 78.3 60.1 91.8 73.1 82.2 96.8 96 79.9 102.2
参数关系方程式
1、压缩性系数
p
ZRT v
Z为引入压缩性系数，也称因子。只要确定了Z就可按上式计算过热蒸汽的状态参数。Z为量纲为一 的量，它是温度和压力的函数；R为摩尔气体常数，它与气体的种类无关，采用的单位也不同，其 值不同，见表2-2.
表2-2 R 8.317×107 1.987 8.314 8.314 单 位 理想气体常数与单位 R 82.06 8.206×10-5 62.36 10.73 单 位
4.0026
2.0159 20.183 28.013 28.97
-268.9
-252.8 -246.1 -198.8 -194.3
—
制冷原理及设备题库
填空题1．制冷是指用人工的方法将被冷却物的热量移向周围环境介质，使其低于环境介质的温度，并在所需时间内维持一定的低温。
2．制冷是一个逆向传热过程，要实现必须满足热力学第二定律。
3．最简单的制冷机由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个部件并依次用管道连成封闭的系统所组成。
4．蒸气压缩式制冷以消耗机械功为补偿条件，借助制冷剂的气化（相变）将热量从低温物体传给高温环境介质。
恒温热源间的理想制冷循环是由绝热膨胀、吸热膨胀、绝热压缩、放热压缩，四个过程组成的逆向循环。
已知氨制冷剂进行理论制冷循环（如图），其状态点参数如下：其单位质量制冷剂的压缩机耗功率为161.6KJ/Kg ，制冷系数为6.665．吸收式制冷以消耗热能为补偿条件，借助制冷剂的气化将热量从低温物体传给高温环境介质。
6．小型氟利昂空调装置一般不单独设回热器，而是将供液管与吸气管包扎在一起，起到回热效果。
7．节流前液体制冷剂的过冷会使循环的单位质量制冷量增大；单位理论压缩功不变。
8．制冷机的工作参数，即蒸发温度、冷凝温度、过热温度、过冷温度，常称为制冷机的运行工况。
9．单级蒸气压缩式制冷循环对压缩比的要求主要有压缩比：≥3 和不宜过大。
10．空调用制冷系统中使用的制冷剂可分为无机化合物、碳氮化合物、氟利昂混合溶液三类。
11．制冷剂氨的代号为R717，其中7表示无机化合物，17表示分子量（17）；水的制冷剂代号为R718 。
12．制冷剂对环境的影响程度可以用ODP破换臭氧层潜能和GWP温室效应潜能两个指标表示。
13．根据工作原理，制冷压缩机的型式有容积式制冷压缩机和离心式制冷压缩机两大类。
14．活塞式压缩机按密封方式可分为开启式、半封闭式和全封闭式三类。
15．活塞式制冷压缩机结构包括机体、活塞及曲轴连杆机构、气缸进排气阀组卸载装置等几大部分。
16．活塞式压缩机主要由机体、活塞、汽缸套、连杆、曲轴和排气阀等组成。
17．活塞式制冷压缩机卸载装置包括顶杆启阀机构、油压推杆和机构等三部分。
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1 载冷剂盐水浓度低于共晶浓度时，当温度降低，首先析出的是纯水冰
2 对于大气臭氧层没有破坏作用的制冷剂是R717
3 R134a制冷剂属于氟利昂制冷剂中的HFC 类制冷剂
4 下列那种冷却剂对大气臭氧层没有破坏作用HCFCs
5 一卡诺机，当它被作为热机使用是，两热源的温差越大对热变功就越有利。
当被作为制冷剂使用时，冷热源温差越大，则制冷系数越小
6 下列制冷方法中不属于液体汽化法的是气体膨胀制冷
7 国际上规定用字母R 和后面跟着的数字作为表示制冷剂的代号。
8 制冷剂压焓图中，等温线的液体区是竖直线
1 单机蒸汽压缩制冷循环，冷凝器出口液体过冷，其他条件不变，系统单位制冷量增加，制冷系数增加。
2 对单机蒸汽压缩制冷循环，冷凝温度升高，其他条件不变，制冷系数减小，比压缩功增加
3 两家压缩一级节流中间不完全冷却循环中，高级制冷剂流量比低压级制冷剂流量大
4 两级压缩一级节流中间完全冷却循环中，高压级制冷剂流量比低压级制冷剂大
5两级复叠制冷循环中，高温级与低温级之间惊醒热量交换的设备是冷凝蒸发器
1 对于二元混合溶液，易挥发成分在气相中的浓度比它在液相中的浓度大
2 氨-水吸收式制冷系统中为了得到纯净的氨蒸汽，常用的设备是精馏塔
3 溴化锂-水吸收式制冷系统只，冷却水一般先流经吸收器，再流经冷凝器
4 溴化锂吸收式制冷系统中，制冷剂是水，吸收剂是溴化锂水溶液
5 氨吸收式制冷循环中，制冷剂是氨，吸收剂是氨水稀溶液
6 在溴化锂吸收式制冷机的巩志忠添加辛醇的目的是降低溴化锂溶液的表面张力
多选题
1 常用的制冷剂包括氟利昂，氨，水，二氧化碳，CH
2 目前空调系统常用的氟利昂制冷剂有R22.R407C，R410A，R134A
3 目前我国冰箱中常用的制冷剂有R600a，R134a
4 载冷剂在使用时要求在使用温度范围内为液体,对管路无腐蚀性，传热性好，比热容大，粘度小。
5 制冷系统中压缩机常用的润滑油只要包括天然矿物油，人工合成的PAG，POE等
1 两级压缩制冷循环氨循环组织可以分为两级压缩一级节流中间完全冷却循环，两级压缩一级节流中间不完全冷却循环，两级压缩两级节流中间不完全冷却循环
2 单级蒸汽压缩制冷循环，蒸发温度降低时，对系统的影响是单位质量制冷量减小，比压缩功增加，系统制冷系数下降
1氨-水吸收式制冷系统的缺点包括对铜及一般金属有腐蚀作用，钢材和冷却水消耗量大，系统制冷系数较低，为提高氨气浓度，需要增加额外设备
2 提高溴化锂机组性能的措施包括合理调节溶液循环量，强化传热和传质过程，采取适当的防腐措施
1试标明右图1-12的设备名称并简述其工作原理
1-冷凝器 2-发生器 3-蒸发器 4-吸收器 5-溶液热交换器 6-下降管 7-防晶管 8-真空？ 9-引射管 10-溶液泵 11-冷剂泵 12-节流阀
2 溴化锂-水吸收式制冷系统中，什么是循环倍率？何为放气范围？何为发生不足？为什么会产生吸收不足和发生不足？
循环倍率：a=qma/qmd 进入发生器的稀溶液流量和机组中制冷剂的循环量之比 放气范围 Er- Ea0浓溶液和稀溶液含量差
发生不足：在发生器稀溶液与蒸汽由于接触时间不足，在流动过程中存在不足，导致Pk 与Pj 压力不等，产生发生不足。
吸收不足：在吸收器中浓溶液与制冷剂由于接触时间不足，和在流动过程中存在不足导致Pa 与Po 不相等
1 单级蒸汽压缩制冷循环一般由哪四部分组成？
压缩机，冷凝器，蒸发器，节流阀
2 小型制冷装置中，节流过程的特点是什么？
不可逆，前后h 不变，P ，t 下降
3 制冷学科常说的ODP 和GWP 分别指什么？
ODP 大气臭氧层消耗的潜热值
GWP 全球变暖潜能
4 低温热源温度Td ，环境温度Tc ，工作在这两个温度之间的逆卡诺循环效率是多少？ Td Tc Td -=η
5 单机蒸汽压缩制冷循环，当其他条件不变，冷凝温度升高对系统有什么影响
冷凝温度升高，比压缩功增加，制冷系数降低，单位制冷量减少，制冷量减少，出口温度升高
6单级蒸汽压缩制冷循环，当其他条件不变，蒸发温度降低对系统有什么影响？ 蒸发温度降低，制冷剂的制冷量制冷剂流量及制冷系数都降低，比压缩功增加。
部分其他知识点
制冷的方法很多，常见的有以下几种：
液体气化制冷 气体膨胀制冷 涡流管制冷 热电制冷 磁制冷 声制冷
载冷剂
在工作温度下处于液态;，比热容要大;，密度小;粘度小;化学稳定性好;不腐蚀管道和设备;不燃、不爆炸、无毒、对人体无害；价格低廉，便于获得。
提高复叠制冷循环性能指标的措施
选取合理的换热温差；设置低压级排气冷却器；采用气－气热交换器；设置气－液热交换器（回热器）；低温级设置膨胀容器；复叠式制冷系统的启动特性。
道尔顿分压定律：溶液中某一组分的蒸气分压等于溶液的饱和蒸气压乘以该组分在气相中的摩尔分数。
对于二元溶液，饱和蒸气压等于两组分的蒸气压之和。
制冷设备的材料的选择
主要依据介质来确定，有钢、铜、铝、合金钢等。
还要考虑制造成本。
氨 对黑色金属无侵蚀作用，对铜及其合金有强烈的侵蚀作用。