《制冷与低温技术原理》期末考试卷.docx

制冷与低温技术原理复习提纲一、名词解释：1绝热节流P33：由于气体通过节流阀等节流阻元件时，其压力显著下降，流速大时间短来不及与外界进行热交换，可近似按解热处理，这一过程称为绝热节流效应2焦汤效应P33：气体在节流中发生的温度变化叫做焦-汤效应3微分节流效应P33：根据气体节流前后比焓值相等这一特征，令 其中的叫做微分节流效应4转化温度P35：在一定压力下，气体具有的使微分节流效应等于0的温度5等温节流效应P36：是等温压缩与节流这两个过程的综合6微分等熵效应P38：表示等熵过程中温度随压力的变化，定义为 8性能系数P63：循环中收益能数值与补偿能数值之比9循环效率P64：或称热力完善度，指一个制冷循环的性能系数与相同低温热源、高温热汇温度下的可逆制冷循环性能系数之比10单位制冷量P71：表示1Kg制冷剂完成循环时从低温热源所吸收的热量11单位冷凝热负荷P71：表示1Kg制冷剂完成循环时向高温热汇所排放的热量12理论输气量P71：压缩机按理论循环工作时在单位时间内所能供给的（按进口处吸气状态换算）的气体容积13有用过热P77：制冷剂在蒸发器内吸收了热量而产生的过热14无用过热P77：制冷剂吸收环境热量而产生的过热15输气系数P83：又称容积效率，为实际输气量与理论输气量的比值16共沸混合物P103：指当两种或多种不同成分的均相溶液，以一个特定比例混合时，在固定的压力下，仅具有一个沸点的混合物17非共沸混合物P103：指当两种或多种不同成分的均相溶液，不论混合比例，都不会有相同的沸点的混合物18分馏P104：混合物因易挥发组分优先蒸发或不易挥发组分优先冷凝而引起的成分改变19复叠温度P132：上一子系统的蒸发温度或下一子系统的冷凝温度20复叠温差P132：蒸发 / 冷凝器的传热温差21发生过程P161：易挥发的气相中的分压力低于溶液中该组分的蒸汽压力，此组分的分子更多地进入气相22吸收过程P161：易挥发的气相中的分压力高于溶液中该组分的蒸汽压力，此组分的分子更多地进入溶液23循环倍率P173：在溴化锂吸收式制冷机中表示发生器产生1Kg水蒸气需要的溴化锂稀溶液的循环量a=WrWr-Wa24放气范围P173：Wr - Wa称为放气范围，即溴化锂浓溶液质量分数-溴化锂稀溶液质量分数25发生不足P173：发生终了浓溶液的溴化锂质量分数Wr小于理想情况下溴化锂质量分数Wr26吸收不足P173：吸收终了稀溶液的溴化锂质量分数Wa高于理想情况下溴化锂质量分数Wa27喷淋密度P176：单位时间单位面积上的喷淋量，单位为kg/m2s28直接冷却P314：用制冷剂为冷源直接与被冷却对象进行热交换29间接冷却P314：利用冷却后的载冷剂或蓄冷剂作为冷源，使被冷却的对象进行冷却30气体水合物P331：当气体或挥发性液体与水作用时，造成水高于其冰点温度下的结冰现象，所形成的固体31低温工质P336：在深冷技术中用于制冷循环或液化循环的工质32液化系数P351：加工1Kg气体所获得的液体量33跑冷损失P354：环境介质传热给低温设备引起的冷量损失34分凝P399：根据混合气体中的各组分冷凝温度的不同，将混合物冷凝到不同的温度使各组分分离35精馏P403：将溶液部分气化或混合气体部分冷凝反复进行，逐步达到所需要纯度的分离气体方式二、填空题：1按照获取制冷的温度范围划分，( )K以上为普冷；( )K为深冷或称低温；( )K以下为极低温。P12固态的CO2又称为( )。CO2的三相点温度为( )，三相点压力为( )MPa；临界点温度为( )。P12P1373气体绝热节流的两大主要特征是：( )；( )。P334微分节流效应等于零的温度称为转化温度，转化温度又可分为( )与( )。气体的( )越低，其转化温度也越低。P355卡诺制冷循环是由两个( )过程与两个( )过程组成。P656劳伦茨制冷循环是由两个( )过程与两个( )过程组成。P667用单位体积( )制冷剂来计量循环性能指标时，通常是以压缩机的( )状态为基准的。P708制冷机的性能主要用制冷机的 ( )、压缩机消耗的( )与制冷机的( )反映。P719制冷剂按组成分类，有( )与( )；按化学类别分类，有( )、( )与( )三类；按物质来源分类，有( )与( )。P9310对于绝大多数制冷剂来说，其临界温度Tc与标准蒸发温度Ts之间存在着( )的关系。P9811对于制冷剂来说，重点考察对环境影响的指数为( )与( )。P98-9912常用的天然制冷剂主要有( )、( )、( )、( )、( )等。P10913对于两级压缩制冷循环来说，进入高压级压缩机的制冷剂的质量流量( )进入低压级压缩机的制冷剂的质量流量。P11814生成溶液的方法主要有三种：即( )、( )与( )。P14515吉布斯定律的表达式为( )。P14916热能驱动的可逆制冷机性能系数的数学表达式是( )。P16017在溴化锂吸收式制冷机系统中，( )为制冷，( )为吸收剂；在氨吸收式制冷机系统中，( )为制冷剂，( )为吸收剂。P16421418通常将( )与( )称为第二制冷剂。P31419就载体蓄冷方式而言，可以分为( )与( )两大类；就空调蓄冷方式而言，通常有( )与( )两大类。P322-32320在深冷技术中常见的低温工质主要有( )、( )、( )、( )、( )、( )等。P336-33721空气的主要组分是( )、( )、( )与( )，还有微量的稀有气体及碳氢化合物等。P33822液氧的标准蒸发温度为( )K；液氩的标准蒸发温度为( )K；液氮的标准蒸发温度为( )K。P33623氦(4He)的标准沸点为( )K；He具有其他液体所没有的超( )性。氦主要是从( )中提取。P343-34424气体液化循环的主要目的是获取( )，它是( )循环，这是与普通制冷循环所不同的。P34925气体液化循环的单位能耗指的是获得1kg( )所需要消耗的功。P35126一次节流液化理论循环的单位制冷量在数值上等于高压空气的( )效应。对应液化系数最大值的气体压力p2必然落在等温线T与( )的交点上。P35335427一次节流液化循环的实际性能指标与( )、( )以及进换热器时高压空气的( )密切相关。P35528有预冷的一次节流液化循环的液化系数及单位制冷量的大小主要取决于( )与( )以及( )。P35829目前天然气液化循环主要有三种类型：( )液化循环，( )液化循环与( )液化循环。P37230天然气是以( )为主的烷烃类物质，其中含有少量的N2、H2与CO2等；焦炉气以( )的含量为最高，其次是( )，还有少量的CO、与N2等。P37938031应用第三种物质促使混合气体分离的方法，主要有( )法、( )法与( )法。P39132所谓并流冷凝，是指被( )与不断冷凝下来的( )的流向是相同的。P40033单级空气精馏塔有两类：一类是制取高纯度的( )或( )，一类是制取高纯度的( )或( )。P409-410三、问答题：1何谓制冷？制冷与低温技术研究的内容可概括为哪四个方面？P1-P2制冷是指用人工的办法在一定时间与一定空间内将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下并保持这个温度四个方面：1）研究获得低于环境温度的方法机理以及与此对应的循环，并对循环进行热力学的分析与计算2）研究循环使用中工质的性质3）研究气体的液化与分离技术4）研究所需的各种机械与设备2常用的制冷方法有哪几类？物质相变制冷又分为哪两种？P9P13常见的方法有：物质相变制冷，气体膨胀制冷，绝热放气制冷，电、磁制冷物质相变制冷分为：固体升华制冷与液体蒸发制冷3蒸气压缩式制冷的基本系统由哪几部分组成？简要描述其工艺流程。P14-P15 系统由压缩机、蒸发器、冷凝器与膨胀阀组成 蒸发器内低温制冷剂与被冷却对象发生热交换、吸收热量后变成低压蒸发进入压缩机。低压蒸汽经压缩后以高压排除到冷凝器，被冷凝器冷凝成高压液体，高压液体经节流降压后进入蒸发器内继续制冷，完成循环4蒸气吸收式制冷的基本系统由哪几部分组成？简要描述其工艺流程。P15-P16 系统由蒸发器、冷凝器、吸收器、发生器、节流装置组成 溶液回路：吸收剂在吸收器中吸收制冷气体后形成溶液，溶液经过泵送到发生器中，经过加热后又可以释放出制冷蒸汽。 制冷回路：高压制冷蒸汽在冷凝器中冷凝，产生的高压制冷剂液体经过节流后到蒸发器中蒸发制冷，制冷后形成的制冷蒸汽在吸收器被吸收剂吸收两个回路一起，构成蒸汽吸收式制冷循环。5所有制冷剂的有用过热，对制冷循环的性能指标的影响都是正向有益的吗？举例说明原因。P78 有用过热对单位容积制冷量与COP的影响取决于制冷剂的性质。比如CO2的有用过热是有益的而NH3的有用过热是有害的6在自然界中能否找到一种制冷剂，它既有很高的临界温度又有很低的标准沸点温度？说明理由。P98 绝大多数制冷剂的临界温度与蒸发温度之比约等于0.6。这就说明不可能找到一种制冷剂既有很高的临界温度温度又有很低的标准沸点温度7两级压缩制冷循环的形式主要有哪几种？何谓中间完全冷却？何谓中间不完全冷却？P116 基本循环形式主要有四种：一次节流中间完全冷却循环、两次节流中间完全冷却循环、一次节流中间不完全冷却循环、两次节流中间不完全冷却循环 中间完全冷却：中间冷却使中间压力下的气体完全消除过热成为饱与蒸汽中间不完全冷却：中间冷却仅使中间压力下的气体温度有所降低但并未完全消除过热8在两级压缩制冷循环的热力计算中，如何确定最佳的中间压力？P124 对于给定的蒸发温度与冷凝温度，在Po与Pk的比例中项附近试取一组中间温度值，按每个中间温度分别进行循环特性计算，得出相应的COP，做出COP随中间温度的变化曲线，找出峰值点对应的中间温度值，其相应的饱与压力值即为最佳中间压力9理想的吸收剂应具备哪些基本特征？在吸收式制冷系统中可作为制冷剂的物质分为哪四大类？P158 基本特征：1、具有强烈吸收制冷剂的能力2、同压力下的沸腾温度比制冷剂的沸腾温度高得多3、危险性小，无毒4、对金属腐蚀性小5、价格低廉，易获取 可以分为：水类、氨类、醇类与氟利昂类四大类10影响吸收式制冷循环性能系数的因素有哪些？简要分析说明。P160181-184 热能驱动可逆机的制冷性能系数COPMAX=Tg-TaTgTcTa-Tc，表明COP随着驱动热源温度Tg与低温热源温度Tc的提高而提高，随着高温热源温度Ta的提高而降低。除了这些因素以外，还有：1、随着加热蒸汽压力的降低，COP下降2、冷媒水出口温度降低、COP降低3、冷却水进口温度降低，COP增大4、冷却水与冷媒水水质变差导致COP降低5、不凝结气体会导致COP降低6、冷却水量与冷媒水量几乎不影响制冷量与COP 7、机组的制冷量几乎与溶液的循环量成正比11用气体水合物蓄冷具有哪些主要优点？P331 1、蓄能密度与冰蓄冷相当2、相变温度为513C，使制冷机蓄冷运行时能保持正常的空调工况3、可以直线直接接触的蓄冷-释冷换热过程，换热效率高12在分凝法中，何谓并流冷凝与逆流冷凝？说明其优缺点。P400-401 并流冷凝是指被冷却气流与不断冷凝下来的冷凝液流流向一致；逆流冷凝是指被冷凝气体与已冷凝液体流向相反 并流冷凝：1）特点：无相变时，冷凝器底部温度较低顶部温度较高 2）优点：无相变时，就温度分布而言分离程度要完全一些 3）缺点：出口处气相中高沸点组分转入液相的推动力小，冷凝液中高沸点组分的摩尔分数小，有相变时分离程度不占优势 逆流冷凝：1）特点：无相变时，冷凝器顶部温度较低底部温度较高2）优点：出口处气相中高沸点组分转入液相的推动力大，冷凝液中高沸点组分的摩尔分数大3）缺点：无相变时，就温度分布而言分离程度没有并流冷凝完全13由于空气精馏的特殊性，空气液化循环需要适应精馏的哪些要求？P406 1、要求压缩的空气经冷却后能全部送入精馏装置以获得最多的分离产量2、经就节流阀节流后的空气压力与经膨胀机膨胀后的压力要适合精馏的压力3、液化循环的循环系数及制冷量要根据精馏的要求而确定4、液化循环要满足分离设备启动阶段与正常运转的要求14空气的三元精馏与二元精馏相比，有哪些不同？空气分离的步骤是什么？P407 不同处：1、首先按三元系计算时，必须了解氧-氩-氮三元混合物的气液平衡关系2、分离的次序多，分离更为复杂 步骤：1、分离三相点高的组分，如水分CO2 2、分离有害的组分，如碳氢化合物 3、分离沸点很低的组分，如氖，氦，氢 4、很难分离的组分如氪，氙最后分离四、简述题：1简述液体蒸发制冷循环的基本原理。P13-P14 液体蒸发制冷循环包括以下四个基本过程：制冷剂液体在低压下汽化产生低压蒸气，将低压蒸汽抽出并提高压力变成高压气，将高压气冷凝成高压液体，高压液体再降低压力回到初始状态。如此便完成循环。2简述获得液态制冷工质过冷所常用的几种方法。P75-77 （1）、利用冷凝器直接得到过冷（2）、利用过冷器过冷（3）、用气液热交换器获得过冷3简述采用回热循环的主要优点，并简要说明哪些制冷工质不宜采用回热循环？P41-43P79-80 回热循环压力比小，不仅减小了压缩机与膨胀机的单位功，而且减小了压缩过程、膨胀过程的不可逆损失，所以回热循环的实际性能系数比无回热循环大。回热循环相当于有用过热循环，氨、R21、R40等制冷剂不宜采用回热循环。因为回热使循环经济性下降，同时氨的绝热指数大，排气温度高，吸气过热会造成氨的排气温度过高，危害压缩机的安全性与可靠性4简述多级蒸气压缩制冷循环的主要优点。P115-116单级压缩在常温冷却条件下，能获得的低温程度有限，制约因素是压缩比与排气温度。压缩比与排气温度升高后：(1)实际压缩机存在余隙容积，压力比升高，压缩机的容积效率下降 (2)压缩过程不可逆损失增加，压缩机效率降低，这些造成制冷量与COP明显下降 (3)压缩机排气温度上升，会超过允许的限值。多级蒸汽压缩制冷循环就克服了以上的不足5简述一次节流循环与两次节流循环各自的优缺点。P117 一次节流的不可逆损失大，节流后闪蒸汽多，单位制冷量与COP小。但是其供液压差大，系统简化，只用一只节流阀，并且节流阀前后的压差大，节流阀尺寸小，节流前液体的过冷度大，不宜闪蒸。 两次节流可以用两级压缩机循环获得两种不同的蒸发温度，但其两次节流需用两只节流阀，每只节流阀上的压降要小许多，相同流量下要求用大口径的节流阀，同时还要保证两只节流阀的流量调节相协调。再则，由于第二只节流阀前制冷剂液体温度较低且无过冷，很容易出现阀前的闪蒸问题。6简述康诺瓦罗夫定律的内容，并说明其在制冷与低温技术中的使用价值。P148 对于较低沸点的液体，它在气相里的摩尔分数大于它在液相里的摩尔分数 康诺瓦罗夫定律是精馏的基础，因为如果溶液摩尔分数与气相摩尔分数完全相同，两组分不可能用精馏分离7写出溶液混合或分离所遵循的杠杆规则的数学表达式，并说明其在h-w图上意义。P153 w-w1w2-w=m2m1 混合点M与两个起始状态点的距离与混合前两溶液的质量成反比8简要分析说明氨水溶液的h-w图与溴化锂水溶液的h-w图异同点。P161-163 同：两个图的下部相同，都是液态区，给出了不同压力下等压饱与液体线与不同温度下的液体等温线。图中每个点表示每个状态 异：氨水溶液的上部是气体区有氨的饱与蒸气线与相应的辅助线。溴化锂溶液制冷剂是水而氨水溶液的制冷剂是氨，故溴化锂水溶液的h-w图表示水蒸气的点都位于w=0的纵坐标线上，在h-w图的上部只有辅助线。9简述溴化锂及溴化锂水溶液的主要特性。P164-167 溴化锂有以下特性：(1)锂与溴分别属碱与卤族元素。其化合物溴化锂(LiBr)属盐类，有咸味，为无色粒状晶体，融点为549。(2)点为1265，在常温或一般高温下可以认为是不挥发的。(3)易溶于水。(4)性质稳定，在大气中不分解。(5)它由92.01%的溴与7.99%的锂组成，相对分子质量为86.845；密度为3464kg/m3（25时）。溴化锂水溶液的性质：(1)无色液体，有咸味，无毒，加入铬酸锂后溶液呈淡黄色。(2)溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低。(3)溶液中水的蒸气压力很低。溶液有强烈的吸湿性。（4）溶液密度比水大（5）比热容小（6）粘度大（7）表面张力大（8）溶液的热导率随溴化锂质量分数的增大而降低，随温度的升高而增大（9）对黑色金属与紫铜等材料有强烈的腐蚀性10简述提高溴化锂吸收式制冷机性能的主要途径。P208-211 （1）及时抽除不凝气体（2）调节溶液的循环量（3）强化传热与传质过程（4）三效吸收式制冷（5）用低温热源制取热媒（6）采取适当的防腐措施11简述氨及氨水溶液的主要特性。P110215-217 氨：沸点为-33.3，凝固点为-77.7。单位容积制冷量大，粘度小，密度小，流动阻力小，传热性能好。毒性大，易燃易爆，有刺激性气味。绝热指数大，压缩终温高。能与水以任意比例互溶 氨水：氨与水的比例是任意的，对有色金属有腐蚀作用，纯液氨在0时的密度为0.64Kg/L,氨水的密度随温度与氨的质量分数变化而变化12简述双级氨吸收式制冷机系统的工艺流程及性能特点，并与单级氨吸收式制冷机的性能进行比较。P221-222 流程：进入低压分馏塔的浓溶液在塔内分离出两股流体，含氨很高的蒸汽从塔顶排除，含氨很低的稀溶液从塔底流出。稀溶液经换热后节流后进入低压吸收器，吸收来自过冷器的蒸汽变成浓溶液，经换热器后进入低压精馏塔。进入高压精馏塔的浓溶液经过分离后产生纯度很高的蒸汽与稀溶液。稀溶液经换热后进入高压吸收器，吸收来自低压精馏塔的蒸汽成为浓溶液。高纯度氨蒸汽冷凝后成为液体，过冷之后进入蒸发器蒸发制冷，变成的蒸汽再进入低压吸收器。完成循环 在相同的蒸发温度下，双级制冷机比单级制冷机需要的低温热源温度更低，但制冷性能系数较低。13简述采用载冷与蓄冷所具有的目的意义与优点。P314目的：用于不适于就近安装制冷剂或不希望用制冷剂直接冷却的场合优点：可以将制冷剂系统集中在一个很小的范围内安装，是制冷系统管道、接头减少，便于检修。同时注入的制冷剂量减少意义：便于解决冷量的分配与控制问题，便于机组的维护与管理，便于机组的使用与安装14简述流态冰载冷的主要优点。P318 （1）单位载冷能力大，可减少制冷剂的循环量，减少泵的功耗（2）输送管道尺寸小，管道隔热设施费用少（3）进出口温差小，冷却温度分布均匀（4）表面传热系数大，可以减小冷却器的尺寸15简述单级精馏塔及双级精馏塔的结构组成、工作原理与工艺过程。P410-411 单级精馏塔由塔釜，塔板及筒壳、冷凝蒸发器三个部分组成。气氮在冷凝蒸发器内被冷却变成液体，一部作为液氮产品从冷凝蒸发器引出，另一部分作为回流液沿塔板自上而下流动，与上升的蒸汽发生热质交换。釜液经节流阀进入冷凝蒸发器的蒸发侧被加热蒸发，变成富氧空气引出。 双级精馏塔由下塔、上塔、上下塔间的冷凝蒸发器组成。 空气进入下塔底部自上而下穿过塔板。下塔底部得到一定纯度的气氮。氮进入冷凝蒸发器的冷凝侧被液氧冷凝成液氮，一部分作为下塔回流液流至塔釜，另一部分聚集在液氮槽中经液氮节流阀后，送入塔顶作上塔的回流液。下塔塔釜中液空经节流后进入上塔中部，参加精馏过程。液氧经过冷凝蒸发器的蒸发侧，被下塔的气氮加热蒸发，气氧一部分作为产品引出，另一部分从下往上参加精馏。五、综述题：1综合分析各种实际因素对压缩式制冷循环的影响。P74-83 (1)高压液体过冷使循环的主要特征指标单位制冷量q0、单位容积制冷量qZV与COP增大，而且由于单位容积制冷量增大，还使压缩机制冷能力提高；由于吸气比体积与比功不变，故压缩机功率不变。过冷度越大，得益越大。（2）压缩机吸气过热使排气温度升高，还对其他循环特性指标造成影响，具体影响情况要看吸气过热所造成的制冷剂比焓是否产有用的制冷作用。有用过热单位制冷量增大，单位容积制冷量不一定，比功增大，性能系数COP不一定。无用过热单位制冷量不变，单位容积制冷量减小，比功增大，性能系数COP减小。（3）管道压力损失与热交换的影响a）吸气管：吸气管产生的吸气过热是无用过热，对循环有害。使吸气比体积增大，容积制冷量减小，排气温度上升，COP下降吸气管内制冷剂压力损失使得压缩机吸气压力下降，吸气比体积增大，容积制冷量下降。另外还使压缩机工作压力比增大引起压缩机比功增大与排气温度升高，同时还使得循环的性能系数下降b）排气管：排气管热交换起到冷却高压排气的作用，减少了冷凝器的热负荷，有利无害。排气管的压力损失使压缩机工作压力增大，比功增大，排气温度升高c）高压液管：制冷剂的温度高于环境温度时，高压液管起到过冷作用，对循环有利。制冷剂的温度低于环境温度时，对循环有害高压液管的压力损失会使膨胀阀的流通能力减小d）低压液管：低压液管换热与阻力损失对循环有害（4）压缩机与压缩过程的不可逆的影响：压缩机存在功率损失与容积损失，使得压缩机实际功耗增大，输气量减小，导致制冷能力减小，性能系数下降。（5）相变不可逆的影响：实际相变传热有传热温差，会使循环的压力比，压力差增大，比功增大；单位制冷量减小，性能系数降低（6）其他因素的影响：润滑油与水分及不凝气体2分析与描述一次节流中间完全冷却的两级压缩制冷循环的工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P117-1191-2：表示低压压缩机的压缩过程2-3：表示低压压缩机的排气在中间冷却器中冷却的过程3-4：表示高压压缩机中的排气过程4-5：表示制冷剂在冷凝器中的冷却，凝结与过冷（可能没有过冷）过程此后溶液分为两路：a）5-6：表示进入中间冷却器的一路液体在节流阀中的节流过程6-3：表示节流后的制冷剂在中间冷却器中的蒸发过程b）5-7：表示进入蒸发器中的一路液体在中间冷却器中进一步冷却的过程 7-8：表示在节流阀中的节流过程 8-1：表示在蒸发器中的蒸发制冷过程特点：与单级蒸汽压缩式循环相比，其增加了一台压缩机与中间冷却器、节流阀；进入高压压缩机的制冷剂质量流量大于进入低压压缩机的制冷剂质量流量；由于一部分高压液体在节流前被中间冷却器冷却，故其单位制冷量会增大3分析与描述一次节流中间不完全冷却的两级压缩制冷循环的工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P121-1221-2：表示低压压缩机的压缩过程2-4与3-4：低压压缩机排气与来自中间冷却器的饱与蒸汽在管路中混合，然后进入高压压缩机4-5：表示高压压缩机中的压缩过程5-6：表示制冷剂在冷凝器中的冷却，凝结与过冷过程（可能没有过冷）此后溶液分为两路：a）6-7：表示进入中间冷却器的一路液体在节流阀中的节流过程7-3：表示节流后的制冷剂液体在中间冷却器中的蒸发制冷过程b）6-8表示进入蒸发器中的一路液体在中间冷却器中的进一步冷却过程8-9：表示在节流阀中的节流过程9-1：表示在蒸发器中的蒸发制冷过程特点同上一题4根据串并联流程双效蒸汽加热溴化锂吸收式制冷机的系统图与热力状态图，分析与描述其工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P185(1)溶液流经高压发生器的工作过程：点2的低压稀溶液经泵10提高压力至pr。此高压溶液在高温热交换器中吸热后达到点10，然后在高压发生器中吸热，产生水蒸气，达到点12，成为浓溶液。所产生的水蒸气的比焓为h3c。浓溶液在高温热交换器中放热至点13，然后与吸收器中的部分稀溶液及低温发生器中的浓溶液混合，达到点9，闪发至点9 。(2)溶液流经低压发生器的工作过程：点2的低压稀溶液升压至pk，经低温热交换器升温至点7，再经过凝水回热器7与低压发生器升温至点4，成为浓溶液。此时产生的水蒸气的比焓值为h3a。浓溶液在低温热交换器内放热，至点8，然后与吸收器的部分稀溶液及来自高温发生器的浓溶液混合，到达点9，闪发后至9。(3)制冷剂(水)的流动：高压发生器产生的水蒸气(比焓为h3c)在低压发生器中放热，凝结成水(点3b)，再进入冷凝器中冷却至点3。冷凝水节流后在蒸发器中制冷，达到点1a，然后进入吸收器被溶液吸收。特点：有效地利用了制冷剂水蒸气的潜热，提高了吸收式制冷机的性能系数降低了冷凝器的热负荷5根据单级氨吸收式制冷机的系统图与热力状态图，分析与描述其工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P218-221溶液：1a-1：过冷状态的溶液与来自精馏段回流液在提馏段b与发生器a中不断被加热并升温，消除过冷的过程1-2：饱与溶液在发生器a中的发生过程2-2a：稀溶液在溶液热交换器中的放热2a-3：稀溶液在节流阀中的节流过程3-4与8a-4：节流后的稀溶液吸收来自蒸发器的制冷剂蒸汽的过程4-4a：泵提压过程4a-1a：浓溶液经溶液热交换器被加热升温过程69NH3：离开发生器a的蒸汽状态应处于1”与2”之间，即状态点3”3”-1”：蒸汽经过提馏段b氨被提纯的过程1”-5”：蒸汽经馏段c与回流冷凝器d被进一步提纯的过程5”-6：氨蒸汽在冷凝器B中冷凝过程6-6a：氨冷凝液在过冷器C中过冷过程6a-7：过冷的氨冷凝液在节流阀I中的节流过程7-8：氨在蒸发器D中的蒸发过程8-8a：氨蒸汽（湿蒸汽，饱与蒸汽或过热蒸汽）在过冷器C中被加热的过程8a-4与3-4：制冷剂蒸汽与节流后的稀溶液在吸收器E中的吸收过程特点：这种制冷机可用电或煤油加热，无运动部件，使用方便，且无噪声。6根据一次节流液化循环的流程图及热力状态图，分析与描述其工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P352-353流程：常温T、常压p1下的空气(点1)，经压缩机等温压缩至高压p2，在Ts图上简单地用等温线12表示。此后，高压空气在换热器内被节流后的返流空气(点5)冷却至温度T3(点3)，这是一个等压冷却过程，在Ts图上用等压线23表示。然后高压空气经节流阀节流膨胀至常压p1(点4)，温度降低到p1压力下的饱与温度，同时有部分空气液化。在Ts图上节流过程用等焓线34表示。节流后产生的液体空气(点0)自气液分离器导出作为产品；未液化的空气(点5)从气液分离器引出，返回流经换热器，以冷却节流前的高压空气，在理想情况下自身被加热到常温T(点l)，其复热过程在Ts图上用等压线51表示。至此完成了一个空气液化循环。特点：一次节流液化理论循环的单位制冷量在数值上等于高压空气的等温节流效应7根据带活塞膨胀机的克劳特空气液化循环流程图及热力状态图，分析与描述其工作原理、工艺流程及其热力过程，并说明其优点；分析影响其循环性能指标的主要因素。P360-362流程：1kg温度T1、压力p1(点1)的空气，经压缩机C等温压缩到p2(点2)，并经换热器冷却至T3(点3)后分成两部分：一部分Ve kg的空气进入膨胀机E膨胀到p1(点4)，温度降低并作外功，而膨胀后气体与返流气汇合流入换热器、以预冷高压空气；另一部分Vth(1Ve)kg的空气经换热器、冷却至温度T5(点5)后，经节流阀节流到p1(点6)，获得Zprkg液体，其余(VthZpr)kg饱与蒸气返流经各换热器冷却高压空气。优点：克劳特制冷循环比一次节流循环的实际液化系数与单位制冷量大，同时不可逆损失较之减少影响其循环性能指标的主要因素：当p2与T3不变时，增大膨胀量Ve，膨胀机产冷量随之增大，循环的单位制冷量及液化系数相应增加。但Ve过分增大，通过节流阀的气量就太少，会导致冷量过剩，使换热器偏离正常工况。当Ve与T3一定时，提高高压压力p2，等温节流效应与膨胀机的单位制冷量均增大，液化系数相应增加。但过分提高p2会造成冷量过剩，冷损增大，并因冷量被浪费掉而使能耗增大。当p2与Ve一定时，提高膨胀前温度T3，膨胀机的比焓降即单位制冷量增大，膨胀后气体的温度T4也同时提高，而节流部分的高压空气出换热器的温度(T8)与T4有关，若T3太高，膨胀机产生的较多冷量不能全部传给高压空气，导致冷损增大，甚至破坏换热器的正常工作。1. 只有在工作温度范围内能够汽化与凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。在压缩式制冷循环中降低制冷剂的冷凝温度与提高蒸发温度对压缩机与制冷装置的运行时有利的。2. 制冷系数：制冷循环中，对1kg制冷剂，每进行一次循环总有qk=q0+wc, wc=w-we制冷循环中常用制冷系数表示循环的经济性能。3. 热力系数：吸收式制冷机所制取的制冷量与所消耗的热量之比。评价吸收式制冷机的经济性。一般单效机为0.65-0.75。双效机在0.95以上。溴冷机是节电不节能的产品。4. 热力完善度：实际循环的制冷系数总是小于相同热源温度时逆卡洛循环的制冷系数，将这两种循环制冷系数比值用来表示实际循环接近理想循环的程度，称为实际循环的热力完善度。5. “镀铜”现象当制冷剂在系统中与铜或铜合金部件接触时，铜溶解到混合物中，当与钢或铸铁部件接触时，被溶解的铜离子析出并沉浸在钢铁部件上形成一层铜膜。 6. 制冷剂与油溶解会使润滑油变稀，影响润滑作用，且油会被带入蒸发器中影响到传热效果。7. 制冷剂与润滑油的互溶性：a.对每种氟利昂存在一个溶解临界温度，即溶解曲线最高点的温度。b.制冷剂与油溶解会使润滑油变稀，影响润滑作用，且油会被带入蒸发器中影响到传热效果。C.若制冷剂与油不相溶解，可以从冷凝器或贮液器将油分离出来，避免带入蒸发器中降低传热效果。经验公式：Z=n1/(n1+n2+n3/4+2n4) 互溶Z1/2,部分溶1/2,2/38. “冰堵现象” 当温度降到0以下时，水结成冰而堵塞节流阀或毛细管的通道形成“冰堵”，致使制冷机不能正常工作。 9. 共沸制冷剂它与单一化合物一样，在一定压力下蒸发或冷凝时，其蒸发温度与冷凝温度恒定不变。共沸制冷剂特点：a.一定蒸发压力下蒸发时具有几乎不变的蒸发温度，而且蒸发温度一般比组成它的单组分的蒸发温度低b.一定蒸发温度下，共沸制冷剂单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的容积制冷量要大。 C.共沸制冷剂化学稳定性较组成它的单一制冷剂好。 D. 在全封闭与半封闭压缩机中，采用共沸制冷剂可使电机得到更好的冷却，电机绕组温升减小。 10. 非共沸制冷剂 是由两种或两种以上不同的制冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。泡点温度与露点温度的温差称之为温度滑移 。没有共沸点。11. 载冷剂 优点:可使制冷系统集中在较小的场所，被冷却对象的温度易于保持恒定。缺点:需要较低的制冷机蒸发温度。 分类：水,蒸发温度高于0的制冷装置中。盐类溶液，盐水的冰点比纯水低低于0的制冷装置,防腐措施:(1)及时补盐,(2)防腐-尽量使冷冻水循环为闭式;另外加缓蚀剂使溶液呈弱碱性。有机化合物25%乙二醇水溶液。12. 润滑油的作用：润滑作用、冷却作用、密封作用、卸载动力作用。润滑油同制冷剂接触时的特性：粘度、闪点、溶解性、凝固点、含水量、浊点。13. “热泵”逆向循环若利用低温热源的吸热量，称为制冷。当利用高温热源的放热量时，称为供热。14. 热泵是否比直接用电热更节能？如果是，是否可以代替一切其它供热装置？ 答：热泵供热比直接用电供热省能。热泵的供热量随TO的下降、TK的上升而下降。即制冷系数下降，供热系数也下降，因此是否比其他供热方式更省能必须分析比较才能得出结论。15. 理论循环：由两个定压过程，一个绝热压缩过程与一个绝热节流过程组成。 16. 理论循环与理想循环的区别 ：1、用膨胀阀代替膨胀机。2、用干压缩代替湿压缩。3、在蒸发器与冷凝器中的传热过程为定压传热过程，且具有传热温差。 与热泵区别：a.目的不同b.工作温度区不同17. 节流损失膨胀阀代替膨胀机后引起制冷系数的下降程度。饱与损失干压缩代替湿压缩引起制冷系数的下降程度。湿压缩的缺点: 容易产生液击冲缸现象。使制冷机的有效吸气量下降，制冷量下降。 18. “过冷” 液体过冷对制冷循环影响： 过冷液体节流比饱与液体节流增加了制冷量qo3，且随过冷温度下降而增加，并没增加压缩机好功量，因此，液体过冷使循环的制冷系数增加。19. “过热” 吸气过热对循环的影响：提高压缩机的吸气过热度能增加制冷量qo4是否能提高制冷系数，取决于制冷剂的性质。20. 回热循环-适用于增加吸气过热度能提高制冷系数，以及绝热指数较小的制冷剂。NH3不适合，R134a适合。21. 一次节流、完全中间冷却的双级压缩制冷循环： 特点：在中间冷却器中来自低压级压缩机的过热蒸气完全冷却至饱与状态。这样，可以减少过热损失，降低耗功量，同时，又利用中间冷却器使一部分液态制冷剂再冷，以减少节流损失，这种双级循环常用于以氨为制冷剂的系统。 按压力的比例中项确定中间压力 ：22. 采用双级压缩的目的：（1）降低压缩机的排气温度（2）降低压力比（3）减少节流损失 23. 复叠式制冷循环是由两个或两个以上独立的单级或两级制冷循环所组成，其中高温级的蒸发器，又是低温级的冷凝器。 （温度低于-80，传热温差510）24. 复叠式蒸气压缩制冷循环： 原因：双级所能达到的最低蒸发温度也是有一定限度的，因为当蒸发温度很低时，蒸发压力相应很低，会造成：（1）空气漏入系统的可能性大大增加,将破坏制冷循环的正常进行。（2）气态制冷剂的比容增大，单位容积制冷能力大为降低。要求压缩机的尺寸增大。（3）制冷剂的蒸发温度有可能低于其凝固点，使制冷循环无法正常进行。25. 理论制冷循环热力计算： 12为制冷剂在压缩机中绝热压缩过程wh2-h1；23为制冷剂在冷凝器中定压放热过程qk=h2-h3；34为绝热节流过程 h3=h4；41为制冷剂在蒸发器内定压 汽化吸热过程q0=h1-h4。26. 分析蒸发温度对制冷循环的影响：（1）节流损失增加，制冷系数下降（x4x4） （2）压缩机的排气温度上升（t2 t2）。过高的排气温度不但影响润滑，而且损坏机件,因此，压缩机的最高排气温度规定在130-150以下。（3）压缩机的压力比增大，容积效率下降。对于活塞式制冷压缩机，当压力比接近20时，容积效率将接近于零。27. 蒸气压缩式制冷系统的构成：压缩机、热交换设备、节流机构、管道、各种控制阀、辅助部件。28. “压缩机”作用：压缩气体，将制冷剂从低压提至高压。将蒸发器中产生的饱与蒸汽抽走。压缩机按压缩原理有两大类：容积型与速度型，容积型对运动机构做功，速以减少压缩式容积，提高蒸气压力来完成压缩功能。速度型由旋转部件连续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力。29. “活塞式压缩机” 总效率0.650.75 吸气、压缩、排气三个过程。容积效率：压缩机的实际吸气量与 活塞排量的比值。容积效率小于1，它的大小反映了压缩机气缸容积的有效利用程度。 开启式压缩机：特点：电机在大气中运转、需要轴封 、制冷量较大或氨压缩机。 30. 活塞式压缩机特点：因为是往复运动，转速不宜太高气缸工作腔有余隙容积气缸工作腔必须设置吸、排气阀，使吸、排气过程产生阻力损失结构复杂，零部件多往复式压缩机不允许吸气带液31. “余隙容积“即活塞行至终端停止点时气缸剩余的容积。余隙容积的存在可以缓冲气缸中可能产生的液击，以及防止活塞与阀板、阀片之间直接碰撞，使压缩机安全可靠运行。32. “离心式压缩机”一级叶轮可以达到的压力比（级压力比）一般为34。一般限制轮周速度不超过制冷剂进口处音速的1.4 1.5倍。特点：结构简单、转速高、输气量大，故体积、重量小制冷剂不与润滑油接触，避免了油对制冷剂的影响在部分负荷运行时，有可能出现喘振。 喘振现象就是气流在流道内来回撞击而不能正常输出。33. “热交换设备” 即冷凝器与蒸发器。34. 用冷凝器将制冷剂从低温热源吸收的热量及压缩后增加的热焓排放到高温热源。冷凝器按冷却方式分类：空气冷却式、水冷式、蒸发冷却式。空气冷却式冷凝器中根据管外空气流动方式：自然对流空气冷却式冷凝器、强制对流空气冷却式冷凝器。35. 蒸发器是制冷机中的冷量输出设备。冷却空气的蒸发器：空气自然对流时多采用光盘管结构、空气强制对流时采用翅片管结构。冷却液体（水或其它液体载冷剂）的蒸发器壳管式沉没式36. “节流机构” 作用：对制冷剂的流动起扼制作用,使来自冷凝器的高压液态制冷剂压力降低、控制进入蒸发器的制冷剂质流率。 分类：毛细管（主要降压）与膨胀阀。37. “管道” 制冷剂管道有：排气管、吸气管、高压液管、低压液管。38. 关于制冷剂管道应考虑的问题是： 管道的材质应与制冷剂相容、管道与管道、管道与设备连接处必须可靠密封，采用焊接或可拆连接（法兰或螺丝连接）、连接处采用密封材料时，密封材料也必须与制冷剂相容、管道与外界环境接触，将与管内制冷剂发生热交换、制冷剂在管道中流动会产生管道压降。39. “其它部件” 不可缺少：四个主要部件（压缩机、冷凝器、节流件、蒸发器），管道。40. “吸收式制冷”常用的制冷剂吸收剂工质对：水（制冷剂）溴化锂、氨水（吸收剂）。41. 吸收式与压缩式制冷的相同点:：（1）与蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低温低压条件下气化达到制冷的目的。（2）吸收式制冷与蒸气压缩式制冷一样，都离不开蒸发器与冷凝器及连接蒸发器、冷凝器之间的节流装置。42. 吸收式与压缩式制冷的不同点：（1）能量补偿方式不同，蒸气压缩式制冷靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷是靠消耗热能来完成这种非自发的过程。（2）使用工质不同:，蒸气压缩式制冷的工质一般是纯物质，如R717，R22等（非共沸溶液除外）；而吸收制冷用的工质是两种沸点相差较大物质组成的二元溶液。其中沸点低是制冷剂，沸点高的是吸收剂。（3） 吸收式制冷系统的排热量约为压缩制冷的两倍。43. 由于溴化锂水溶液的水蒸气分压力小，它比同温度下纯水的饱与蒸气压小得多，所以具有较强的吸湿性。溶液的浓度越高或温度越低，水蒸气分压力就越小，其吸湿能力就越强。44. 溴化锂水溶液的压力饱与温度图 ：（1）一定温度下溶液的水蒸气饱与分压力低于纯水的饱与分压力，并且浓度越高，分压力越低；（2）结晶线表明在不同温度下的饱与浓度。温度越低，饱与浓度也越低。（3）溴化锂溶液的浓度过高或溶液温度过低均易形成结晶。45. 溶液的循环倍率a：系统中每产生1kg的制冷剂所需要的制冷剂吸收剂的千克数。46. 溴化锂吸收式制冷机 辅助设备：抽气装置，自动抽气与定期抽气装置屏蔽泵自动溶晶管防结晶措施。 附加措施：防腐蚀措施、添加能量增强剂。47. 溴冷机的制冷量调节通常采用溶液循环量与加热蒸汽量组合调节及溶液循环量与加热蒸汽凝结水量组合调节等方法。48. “空气调节”目的对温度、湿度、气流速度、洁净度进行控制，并为室内提供足够的室外新鲜空气。 系统组成：（1）空气处理设备；（2）空气输送管道；（3）空气分配设备；（4）冷热源与自动控制设备。49. 舒适性空调：人体舒适、健康的环境（夏季温度2428，相对湿度4065%，风速不大于0.3ms 冬季1822、4060% 、0.2m