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文檔簡介
1、制冷基礎知識問答第一章:蒸汽壓縮式制冷的熱力學原理1為什么說逆卡諾循環(huán)難以實現(xiàn)?蒸汽壓縮式制冷理想和實際循環(huán)為什么要采用干壓縮、膨脹閥?答:1):逆卡諾循環(huán)是理想的可逆制冷循環(huán),它是由兩個定溫過程和兩個絕熱過程組成。循環(huán)時,高、低溫熱源恒定,制冷工質在冷凝器和蒸發(fā)器中與熱源間無傳熱溫差,制冷工質流經各個設備中不考慮任何損失,因此,逆卡諾循環(huán)是理想制冷循環(huán),它的制冷系數(shù)是最高的,但工程上無法實現(xiàn)。(見筆記,關鍵在于運動無摩擦,傳熱我溫差)2):工程中,由于液體在絕熱膨脹前后體積變化很小,回收的膨脹功有限,且高精度的膨脹機也很難加工。因此,在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中,均由節(jié)流機構(如節(jié)流閥、膨脹閥、毛
2、細管等)代替膨脹機。此外,若壓縮機吸入的是濕蒸汽,在壓縮過程中必產生濕壓縮,而濕壓縮會引起種種不良的后果,嚴重時產生液擊,沖缸事故,甚至毀壞壓縮機,在實際運行時嚴禁發(fā)生。因此,在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中,進入壓縮機的制冷工質應是干飽和蒸汽(或過熱蒸汽),這種壓縮過程為干壓縮。2對單級蒸汽壓縮制冷理論循環(huán)作哪些假設?與實際循環(huán)有何區(qū)別?答:1)理論循環(huán)假定:壓縮過程是等熵過程;節(jié)流過程是等焓過程;冷凝器內壓降為零,出口為飽和液體,傳熱溫差為零,蒸發(fā)器內壓降為零,出口為飽和蒸汽,傳熱溫差為零;工質在管路狀態(tài)不變,壓降溫差為零。2)區(qū)別:實際壓縮過程是多變過程;冷凝器出口為過冷液體;蒸發(fā)器出口為過熱蒸汽
3、;冷凝蒸發(fā)過程存在傳熱溫差tk=t+tk,to=t-to。3什么是制冷循環(huán)的熱力完善度?制冷系數(shù)?C.O.P值?E.F.R?什么是熱泵的供熱系數(shù)?答:1)通常將工作于相同溫度間的實際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)s與逆卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)k之比,稱為熱力完善度,即:=s/k。2)制冷系數(shù)是描述評價制冷循環(huán)的一個重要技術經濟指標,與制冷劑的性質和制冷循環(huán)的工作條件有關。通常冷凝溫度tk越高,蒸發(fā)溫度to越低,制冷系數(shù)0越小。公式:0=T0/(TkT0)3)實際制冷系數(shù)(s)又稱為性能系數(shù),用C.O.P表示,也可稱為單位軸功率制冷量,用Ke值表示。注:s=Q0/Ne=Q0/N0·s=0·
4、s。Q0是制冷系統(tǒng)需要的制冷量;制冷壓縮機的理論功率N0、軸功率Ne;0是理論制冷系數(shù);s是總效率(絕熱效率)。4)E.F.R是指熱力完善度,既是指在工作于相同溫度間的實際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)s與逆卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)k之比。 E.F.R=q0/wel=0·el=0·imed式中:wel電機輸入比功;5)熱泵的供熱系數(shù)是描述評價熱泵循環(huán)的一個重要技術經濟指標。4制冷系數(shù).答:=QH/W=Th/(ThT)=1+1同一臺機的相同工況下作熱泵使用與作制冷機使用的熱泵系數(shù)與制冷系數(shù)關系5為什么要采用回熱循環(huán)?液體過冷,蒸汽過熱對循環(huán)各性能參數(shù)有何影響?答:1)采用回熱循環(huán),使節(jié)流前
5、的常溫液體工質與蒸發(fā)器出來的低溫蒸汽進行熱交換,這樣不僅可以增加節(jié)流前的液體過冷度提高單位質量制冷量,而且可以減少甚至消除吸氣管道中的有害過熱。2)液體過冷,可以使循環(huán)的單位質量制冷量增加,而循環(huán)的壓縮功并未增加,故液體過冷最終使制冷循環(huán)的制冷系數(shù)提高了。蒸汽過熱循環(huán)使單位壓縮功增加了,冷凝器的單位熱負荷也增加了,進入壓縮機蒸汽的比容也增大了,因而壓縮機單位時間內制冷工質的質量循環(huán)量減少了,故制冷裝置的制冷能力降低,單位容積制冷量、制冷系數(shù)都將降低。除了以上的方法外,還應該結合PH圖進行分析。6TO(蒸發(fā)溫度)TK(冷凝溫度)的變化對循環(huán)各性能參數(shù)有何影響?答:1)假定冷凝溫度不變,當蒸發(fā)溫度
6、下降時:單位質量制冷量qo基本上沒有什么變化;壓縮機吸氣比容增大了,因而單位容積制冷量qv及制冷量Qo都在減??;單位壓縮功Wo增大了。因此,當冷凝溫度不變,隨著蒸發(fā)溫度的降低,制冷循環(huán)的制冷量Qo,制冷系數(shù)o均明顯下降,當壓縮比pk/p0約等于3時,功率消耗最大。2)假定蒸發(fā)溫度不變,當冷凝溫度升高時:循環(huán)的單位質量制冷量qo減少了;雖然進入壓縮機的蒸汽比容v1沒有變化,但由于qo減小,故單位容積制冷量qv也減少了;單位壓縮功Wo增大了。因此,當蒸發(fā)溫度不變,隨著冷凝溫度升高,制冷機的制冷量QO減少了,功率消耗增加,制冷系數(shù)下降。注:本題還應結合PH圖進行分析7什么是制冷壓縮機的標準工況?空調
7、工況?最大軸功率工況?最大壓差工況?答:標準工況和空調工況分別是用來標明低溫和高溫用壓縮機的名義制冷能力和軸功率,最大軸功率工況是用來考核壓縮機的噪聲、振動及機器能否正常啟動;最大壓差工況用來考核制冷機的零件強度、排氣溫度、油溫和電機繞組溫度8為什么要采用雙級壓縮制冷?該循環(huán)的特點?答:采用雙級壓縮制冷既可以獲得較低的蒸發(fā)溫度,又可使壓縮機在的壓縮比控制在合理范圍內,保證壓縮機安全可靠地運行。雙級壓縮式制冷循環(huán)的主要特點是將來自蒸發(fā)器的低壓(低溫)蒸汽先用低壓級壓縮機壓縮到適當?shù)闹虚g壓力p01然后再進入高壓級壓縮機再次壓縮到冷凝壓力9一次節(jié)流,中間完全冷卻/中間不完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán)宜采
8、用何種工質?其P-H圖,T-S圖是怎么樣的?其制冷系數(shù)是多少?答:中間完全冷卻的壓縮制冷循環(huán)一般是使用氨為工質;而中間不完全冷卻的制冷循環(huán)則是使用R12、R22作為工質。其P-H圖,T-S圖如下10如何確定兩級壓縮的中間壓力?答:在工程中,一般都是按壓力比例中項去確定中間壓力p01=(po·pk)1/2實際工作中常常需要選配兩臺(或兩臺以上的)壓縮機來組成兩級壓縮制冷循環(huán)。對于由兩臺既定的壓縮機(高壓級壓縮機理論輸氣量為Vhg,低壓級壓縮機理論輸氣量為Vhd)組成的兩級壓縮制冷循環(huán)的中間壓力,則應按高低壓容積比=Vhg/Vhd為定值的條件確定。第二章:制冷劑、載冷劑和潤滑油1.對制冷
9、劑、載冷劑有什么要求?答:對于制冷劑:一、在熱力學方面的要求:1.蒸發(fā)壓力和冷凝壓力要適中;2.單位容積制冷量qv要大;3.臨界溫度要高而凝固溫度要低;4.絕熱指數(shù)要小。二、在物理與化學方面的要求:1.制冷劑的粘度和密度應盡可能小;2.導熱系數(shù)和放熱系數(shù)要高;3.具有一定的吸水性;4.具有化學穩(wěn)定性;5.溶解于油的性質應從正反兩方面分析。三、其它方面的要求:1.制冷劑對人的生命和健康應無危害,不具有毒性、窒息性和刺激性;2.制冷劑應易于制取且價格便宜。對于載冷劑的要求:1.在工作溫度范圍內始終處于液體狀態(tài);2.載冷劑循環(huán)運行中能耗要低;3.載冷劑的工作要安全可靠;4.價格低廉,便于獲得。2.常
10、用的制冷劑、載冷劑有哪些?各自有什么特性?答:常用的制冷劑有:一、無機化合物:如氨(R717):氨有良好的熱力性能,其標準蒸發(fā)溫度33.3氨具有強烈刺激作用,并且具有比較大的毒性,對人體有一定的危害,氨可以燃燒和爆炸,但是氨的單位容積制冷量較大,蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中,氨還對鋼鐵不腐蝕,但含水時會對銅及銅合金(磷青銅除外)有腐蝕作用,因此,一般使用中含水量0.2%,采用無逢鋼管,氨還價廉易得;水(R718):水作為制冷劑最大的優(yōu)點是無毒、無臭、不燃不爆、汽化潛熱大而且極易獲得,但水的蒸汽比容很大,因此它的單位容積制冷量很小,水作為制冷劑只能制取0以上的冷凍水;二、甲烷和乙烷的鹵素衍生物,這些物
11、質無毒、難燃,絕熱系數(shù)小,故排氣溫度低,分子量大,但其價格昂貴,泄漏不易被發(fā)現(xiàn),比重大,工質循環(huán)量大,故流動阻力損失大,耗功增加,對天然橡膠有腐蝕作用。氟里昂遇到明火或高溫會分解出有毒有害氣體,因此在氟里昂車間禁止明火和高溫。如氟里昂12(R12):R12是早期中小型空調和冰箱中使用較普遍的制冷劑,R12在大氣壓下的沸點為29.8,凝固點為158。R12易溶于潤滑油,為確保壓縮機的潤滑油應使用粘度較高的冷凍機油。R12中水的溶解度很小,且無色、無臭、對人體危害極小,其分子中不含氫原子,因而也不燃不爆,但其在大氣中的壽命長,對臭氧層有破壞作用。屬于中溫制冷劑。氟里昂22(R22):R22的熱力學
12、性能與氨很相近,其沸點是40.8,凝固點是160,但是R22不燃不爆,在大氣中的壽命約20年。R22對絕緣材料的腐蝕性較R12為大,毒性也比R12稍大。R22的化學性能不如R12穩(wěn)定,分子極性也比R12大,故對有機物的膨潤作用強。氟里昂11(R11)R11在大氣壓力下蒸發(fā)溫度為23.7,凝固點111。由于分子量大,冷凝壓力很低,所以主要用于空調用離心式制冷壓縮機中。因為它含有三個氯原子,毒性較R12大。R11的其它理化性質與R22相近。R11是全鹵化甲烷衍生物,在大氣中壽命約4780年。屬于高溫制冷劑。氟里昂114(R114):R114在大氣壓力下蒸發(fā)溫度為3.55。冷凝壓力很低,冷凝溫度達6
13、0時其飽和壓力只有0.596MPa。所以適用于高溫環(huán)境中,如冶金廠的吊車用空調機組。它的毒性及水在其中的溶解度與R12相近,與潤滑油的溶解度和R22相似。R114是全鹵化乙烷衍生物,在大氣中的壽命長達210320年。氟里昂134a(R134a)C2H2F4(四氯乙烷):R134a的分子量102.3,在大氣壓力下的沸點是26.25,凝固點101,臨界溫度101.5,臨界壓力4.06MPa。R134a的熱力性質與R12非常接近,對絕緣材料的腐蝕程度比R12還穩(wěn)定,毒性級別與R12相同。但R134a難溶于油,因此采用R134a的制冷系統(tǒng)還需配用新型的潤滑油。目前R134a已取代R12作為汽車空調中的
14、制冷劑。R134a在大氣中的壽命約811年。氟里昂123(R123)CHCl2CF3(三氟二氯乙烷):R123的分子量152.93,大氣下壓力沸點為27.61,凝固點107,臨界溫度183.79,臨界壓力3.676MPa。R123的熱力性質與R11很相似,但對金屬的腐蝕性比R11大,毒性級別與尚待確定。R123在大氣中的壽命約14年。R13CF3ClR14CF4:著兩種物質都屬于低溫制冷劑,它們的沸點分別是81.5和128,性能穩(wěn)定,微溶于水,不溶于油。三、混合制冷劑:如氟里昂502(R502):R502是由質量百分比為48.8%的R22和51.2%的R115組成,屬共沸制冷劑。與R22相比,
15、壓力稍高,在較低溫度下制冷能力約大13%。在相同的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度條件下壓縮比較小,壓縮后的排氣溫度較低。采用單級蒸汽壓縮式制冷時,蒸發(fā)溫度可低達55。常用的載冷劑:1.水:水可用作工作溫度高于0的載冷劑。水的比熱大,對流傳熱性能好,價格低廉。2.鹽水,一般由氯化鈣(CaCl2)或氯化鈉(NaCl)配制而成的水溶液:其可用于工作溫度低于0的載冷劑,鹽水濃度越大,其密度也越大, 流動阻力也增大;同時,濃度增大,其比熱減小,輸送一定冷量所需鹽水溶液的流量將增加,造成泵消耗的功率增大。因此,配制鹽水溶液時,只要使其濃度所對應的凝固溫度不低于系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最低溫度即可,一般使凝固溫度比制冷劑的蒸發(fā)溫
16、度低58。鹽水溶液對金屬還具有腐蝕性,尤其是略帶酸性并與空氣相接觸的鹽水溶液,其腐蝕性更強。為了降低鹽水對金屬的腐蝕作用,可在鹽水溶液中加入一定量的防腐劑;3.有機載冷劑,主要有乙二醇、丙二醇的水溶液。它們都是無色、無味、非電解性溶液。冰點都在0以下,對金屬管道、容器無腐蝕作用。丙二醇是無毒的,可以與食品直接接觸而不致污染。乙二醇略帶毒性,但無危害,價格和粘度較丙二醇低。3.什么叫CFC?對臭氧層有何作用?答:把不含氫的氟利昂寫成CFC,讀作氯氟烴。由于CFC化學性質穩(wěn)定,在大氣中的壽命可長達幾十年甚至上百年,當CFC類物質在大氣中擴散、上升到臭氧層時,在強烈的紫外線照射下才發(fā)生分解。分解時釋
17、放出的氯離子對O3有親和作用,可與O3分子作用生成氧化氯分子和氧分子。氧化氯又能和大氣中游離的氧原子作用,重新生成氯離子和氧分子,這樣循環(huán)反應產生的氯離子就不斷地破壞臭氧層。據(jù)測算,一個CFC分子分解生成的氯離子可以破壞近10萬個臭氧分子。另外,CFC還會加劇溫室效應。4.蒙特利爾儀定書中規(guī)定哪些制冷劑要被禁用?答:蒙特利爾儀定書中規(guī)定要被禁用的制冷劑有:CFC11、CFC12、CFC113、CFC114、CFC115。第四章:冷凝器與蒸發(fā)器1.冷凝器與蒸發(fā)器和其它熱工換熱器相比,有何特點?答:1.制冷系統(tǒng)中的換熱器工作溫度、壓力范圍比較窄;2.介質傳熱溫差小,傳熱系數(shù)比較低,使傳熱面積大,造
18、成了設備也比較龐大;3.制冷換熱器要與壓縮機相匹配;2.冷凝器/蒸發(fā)器有哪些形式?工作原理是什么?有何特點? 答:根據(jù)冷卻介質種類的不同,冷凝器可歸納為四大類:水冷卻式:在這類冷凝器中,制冷劑放出的熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以是一次性使用,也可以循環(huán)使用。水冷卻式冷凝器按其不同的結構型式又可分為立式殼管式、臥式殼管式和套管式等多種。 空氣冷卻式(又叫風冷式):在這類冷凝器中,制冷劑放出的熱量被空氣帶走??諝饪梢允亲匀粚α?,也可以利用風機作強制流動。這類冷凝器系用于氟利昂制冷裝置在供水不便或困難的場所。水空氣冷卻式:在這類冷凝器中,制冷劑同時受到水和空氣的冷卻,但主要是依靠冷卻水在傳熱管表面上的
19、蒸發(fā),從制冷劑一側吸取大量的熱量作為水的汽化潛熱,空氣的作用主要是為加快水的蒸發(fā)而帶走水蒸氣。所以這類冷凝器的耗水量很少,對于空氣干燥、水質、水溫低而水量不充裕的地區(qū)乃是冷凝器的優(yōu)選型式。這類冷凝器按其結構型式的不同又可分為蒸發(fā)式和淋激式兩種。蒸發(fā)冷凝式:在這類冷凝器中系依靠另一個制冷系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)所產生的冷效應去冷卻傳熱間壁另一側的制冷劑蒸汽,促使后者凝結液化。如復疊式制冷機中的蒸發(fā)冷凝器即是。蒸發(fā)器也是一種間壁式熱交換設備。低溫低壓的液態(tài)制冷劑在傳熱壁的一側氣化吸熱,從而使傳熱壁另一側的介質被冷卻。被冷卻的介質通常是水或空氣,為此蒸發(fā)器可分為兩大類,即:1.冷卻液體(水或鹽水)的蒸發(fā)器
20、,這種蒸發(fā)器又可分為臥式殼管式蒸發(fā)器(制冷劑在管外蒸發(fā)的為滿液式,制冷劑在管內蒸發(fā)的稱干式),和立管式冷水箱。2.冷卻空氣的蒸發(fā)器,這種蒸發(fā)器有可分為兩大類,一類是空氣做自然對流的蒸發(fā)排管,如廣泛使用于冷庫的墻排管、頂排管,一般是做成立管式、單排蛇管、雙排蛇管、雙排U形管或四排U形管式等型式;另一類是空氣被強制流動的冷風機,冷庫中使用的冷風機系做成箱體型式,空調中使用的通常系做成帶肋片的管簇,在這種的冷卻器中,制冷劑靠壓差、液體的重力或液泵產生的壓頭在管內流動,因為被冷卻的介質是空氣,空氣側的放熱系數(shù)很低,所以蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)也很低。為了提高傳熱性能,往往是采取增大傳熱溫差、傳熱管加肋片或增大
21、空氣流速等措施來達到目的。此外,還有冷卻固體物料的接觸式蒸發(fā)器。3.有哪些冷凝器/蒸發(fā)器是氨系統(tǒng)和氟理昂系統(tǒng)專用的?答:水冷卻式冷凝器中的臥式殼管式(簡稱臥殼式)冷凝器可用于小型的氨制冷系統(tǒng)和氟利昂制冷系統(tǒng),而可用于氨制冷系統(tǒng)和氟利昂制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器是滿液式殼管蒸發(fā)器。4.為什么小型制冷裝置采用空冷式冷凝器?答:風冷式冷凝器和水冷式冷凝器相比較,唯一優(yōu)點是可以不用水而使得冷卻系統(tǒng)變得十分簡單。但其初次投資和運行費均高于水冷式;在夏季室外氣溫比較高(3035)時,冷凝溫度將高達50,因此風冷式冷凝器只能用于氟利昂制冷系統(tǒng),而且通常是應用于小型裝置,用于供水不便或根本無法供水的場合,并且在全年運行
22、的制冷裝置中采用風冷式冷凝器,可以通過減少或停止風機運行等措施彌補由于氣溫過低而造成冷凝壓力過低引起的膨脹閥前后壓差不足,而致使蒸發(fā)器缺液。5.什么是計算傳熱平均溫差?答:制冷劑和冷卻介質分別通過冷凝器時都是變溫過程。制冷劑一側由高溫的過熱溫度先降溫到飽和溫度(即冷凝溫度),然后再降溫到過冷狀態(tài)的溫度;冷卻水一側則由進水溫度升高到出水溫度,空氣也一樣。這樣計算兩者之間的傳熱平均溫差就很復雜??紤]到制冷劑的放熱主要是在中間的冷凝段,由飽和蒸汽凝結成飽和液體,而此時的溫度是一定的,為了簡化計算,把制冷劑的溫度認定為冷凝溫度,因此在計算傳熱平均溫差時應用下面的公式:式中tmax冷凝器中冷卻介質進口處
23、的最大端面溫差() tmin冷卻介質出口處的最小端面溫差()6.分液器有什么作用?答:分液器的主要作用是為了解決分液不均的問題。7.如何強化冷凝器/蒸發(fā)器的傳熱?答:強化冷凝器中傳熱的關鍵是如何減小凝液液膜的厚度,以及加速凝液從傳熱面上脫離。主要措施有:改變傳熱表面的幾何特征,增大散熱面積;利用高速氣流沖散凝液液膜;及時排除制冷系統(tǒng)中的不凝性氣體;經常注意油分離器的工作情況;及時清除水垢,并且水流速度采用0.50.2m/s為宜。強化蒸發(fā)器的傳熱措施有:蒸發(fā)產生的蒸汽應能夠從傳熱表面上迅速脫離,并且盡量縮短其離開蒸發(fā)表面的距離是十分重要的。事實證明,殼管式和立管式蒸發(fā)器中,由于氣泡生成后容易脫離
24、,而且只有很短的路程即可排出蒸發(fā)器,同時,下層脫離上浮的氣泡對上層的傳熱表面又有擾動作用,所以它的換熱性能都比較好。而蛇形管式的蒸發(fā)器則相反,其換熱性能低下,在設計蛇形管的蒸發(fā)器時必須限制其長度不能太長。在氨蒸發(fā)器中,傳熱面上的油膜熱阻不可忽視,因此需要定期放油,還要從整體上改善制冷系統(tǒng)中的分油能力。適當提高被冷卻介質的流速是提高被冷卻介質一側放熱系數(shù)有效途徑。另需注意水或空氣的流通短路、攪拌或風機的出力不夠而使得流速下降。被冷卻介質一側傳熱面的清潔工作(除垢、除灰塵)也應予重視。還應避免蒸發(fā)溫度過低,致使傳熱面上結冰,或結霜過厚,以免增加傳熱熱阻。第五章:節(jié)流機構、輔助設備、控制儀表各閥門1
25、.節(jié)流機構的作用?答:節(jié)流機構的作用就是使冷凝器出來的高壓液體節(jié)流降壓,使液態(tài)制冷劑在低壓(低溫)下氣化吸熱。節(jié)流機構還可用來控制制冷劑的流量。2.幾種常見的膨脹閥結構?工作原理?應用場合?答:一手動膨脹閥(如P89圖5-1):膨脹閥的閥芯為倒立的圓錐體或帶缺口的圓柱體,閥桿的螺紋為細牙螺紋,當手輪轉動時,閥芯的上下移動量不大,可調節(jié)的液體流通面積也很小,這樣就可以造成很大的局部阻力。其工作原理是:使液態(tài)制冷劑在壓力差的作用下,“被迫”通過一個適應系統(tǒng)中流量需要的“小孔”,由于流體在通過此小孔時必須克服很大的流動阻力,從而使其壓力發(fā)生驟降,由冷凝壓力降至蒸發(fā)壓力。液態(tài)制冷劑在通過膨脹閥的過程中
26、,隨著壓力的降低,其對應的飽和溫度也相應降低,一部分液體氣化為蒸汽,并從其本身吸取氣化潛熱,從而使膨脹后的氣液混合流體變成低溫低壓狀態(tài)。 二浮球調節(jié)閥(如P90圖5-2和圖5-4):浮球調節(jié)閥系一種受液位控制,能自動調節(jié)閥口開啟度的膨脹閥。它的浮球室以液相和氣相兩根均壓管和受液管設備(如蒸發(fā)器、液體分離器、中間冷卻器等)相連通,因此浮球室內的液面是位于同一水平。當設備中的液面低于規(guī)定液位時,浮球室中的液位也處于低位,浮球的下落使針狀閥芯離開閥座,高壓液體即可通過閥口節(jié)流降壓后進入受液設備,使設備中的液位回復上升,當回升到規(guī)定液位時,閥口關閉。三熱力膨脹閥(如P91圖5-5):熱力膨脹閥系一種根
27、據(jù)蒸發(fā)器回氣過熱度的變化,而自動調節(jié)閥口開啟度的膨脹閥。膨脹閥的頂部為感應動力機構,由氣箱、波紋薄膜、毛細管和感溫包組成。感溫包里充注的是氟利昂或其他低沸點液體,安裝時將感溫包緊固在蒸發(fā)器出口的回氣管上,用以反應回氣的溫度變化。毛細管的作用是見感溫包內由溫度的變化而產生的壓力變化傳導到閥頂氣箱中的波紋薄膜上方。波紋薄膜的斷面呈波浪形,和罐頭的底蓋類似,隨所受壓力的變化能作上下23mm的位移變形。波紋薄膜的位移推動其下方的傳動塊,再經過傳動桿的傳動作用于閥針座。這樣,當波紋薄膜向下移動時閥針座也向下移動,閥口開啟度增大;反之,則閥口開啟度減小。閥針座的下部為調節(jié)部分,由彈簧、彈簧座和調節(jié)桿組成。
28、這部分的作用是用以調整彈簧的彈力以調整膨脹閥的開啟過熱度。這三種類型的膨脹閥一般在大、中型裝置中應用,即可以是氨系統(tǒng)也可是氟利昂系統(tǒng),只是在不同的系統(tǒng)中它們的具體機構不同,原理上是一樣的。3.熱力膨脹閥按使用條件分哪兩種?它們在結構上有什么區(qū)別?有于什么場合?答:熱力膨脹閥按使用的條件可分為內平衡式和外平衡史兩種。 在結構上,外平衡式熱力膨脹閥和內平衡式基本相同,其不同之處在于作用在波紋膜片下方的不是蒸發(fā)器入口處的制冷劑壓力,而是經由平衡管連通的蒸發(fā)器出口處的制冷劑壓力。這樣就避開了蒸發(fā)器的內阻問題,不論內阻是大是小,作用于膜片上方和下方的壓力可以根據(jù)要求的過熱度進行調節(jié)。內平衡式熱力膨脹閥只
29、能適用于蒸發(fā)器內阻較小的場合,廣泛應用于小型制冷機和空調機。而外平衡式熱力膨脹閥則用于只有當蒸發(fā)器的壓力損失較大時才采用此種膨脹閥。4.熱力膨脹閥和毛細管如何安裝?答:熱力膨脹閥的閥體系安裝在蒸發(fā)器入口處的供液管上,閥體應該垂直,不能傾斜更不能顛倒安裝。蒸發(fā)器配有分液器者,分液器應直接安裝在膨脹閥的出口側,這樣使用效果較好。當蒸發(fā)器和膨脹閥系安裝在貯液器上方時,將由于靜壓的影響而減少液體的過冷度,若提升高度超過一定限度,會由于管內壓力低于其溫度相對應的飽和壓力使得產生閃發(fā)蒸汽,因而降低熱力膨脹閥的工作穩(wěn)定性。如果必須提升相當?shù)母叨?,應保證高壓液體具有足夠的過冷度。熱力膨脹閥的感溫包系安置在蒸發(fā)
30、器出口處的回氣管上。在包扎前應泡沫朔料再包扎,使之免受外界氣溫的影響。5.什么是靜裝配過熱度?答:靜裝配過熱度是指蒸發(fā)器出口處的壓力比進口處壓力高而引起的。6.輔助設備中,哪些是氨/氟里昂系統(tǒng)專有的,哪些又是共有的? 答:氨系統(tǒng)專有的有:集油器;氣液分離器;空氣分離器(又名不凝性氣體分離器);過濾器;緊急泄氨器。氟里昂系統(tǒng)專有的有:干燥過濾器;易熔塞;回熱熱交換器。 兩者共有的有:潤滑油分離器;高壓貯液器;安全閥;中間冷卻器。7.空氣分離器的工作原理?答:空氣分離器的型式有立式和臥式兩種。立式空氣分離器的工作原理是:混合氣體進入殼體后被蒸發(fā)管冷卻,其中的制冷劑蒸汽凝結成液體留在殼體的底部,不凝
31、性氣體經放空氣9.雙筒單效溴機的典型流程?h-圖?答:在吸收器內吸收來自蒸發(fā)器的冷劑水蒸氣后生成的稀溶液,由發(fā)生器泵加壓后經溶液熱交換器預熱,然后送至發(fā)生器,被發(fā)生器中管簇內的工作蒸汽加熱,將稀溶液中沸點低的冷劑水沸騰汽化成純凈的冷劑水蒸氣(高壓過熱汽);與此同時,稀溶液被濃縮而變成濃溶液發(fā)生器中產生的水蒸氣通過擋板(擋除液滴)后進入上部的冷凝器,在其中被冷卻水去除過熱和凝結熱后液化成飽和的冷劑水,并積聚在傳熱管下的水盤中;冷凝器出來的高壓冷劑水經過“U”形管節(jié)流降壓后進入蒸發(fā)器的水盤;然后被蒸發(fā)器泵汲入并壓送到蒸發(fā)器中噴淋;冷劑水低壓下吸收傳熱管內冷媒水的熱量而汽化成低壓水蒸氣,與此同時,冷
32、媒水得以冷卻,溫度降低到工藝要求。蒸發(fā)器內形成的冷劑水蒸氣經過擋板(掃除水滴)進入吸收器,被由吸收器泵送來的中間溶液(為濃溶液和稀溶液混合而成的溶液)吸收,噴淋的中間溶液吸濕又變?yōu)橄∪芤骸H芤何账魵膺^程中放出的吸收熱則被冷卻水帶走。稀溶液再由發(fā)生器泵汲入并壓走。發(fā)生器中被濃縮而生成的溶液則流經溶液熱交換器預冷卻后流入吸收器,和稀溶液混合成中間溶液再用以吸收冷劑水蒸氣。如此完成溶液循環(huán)和冷劑水循環(huán),周而復始,循環(huán)不已。10.為什么要采用雙效溴機?其流程如何?答:采用雙效溴機和單效溴化鋰吸收式制冷機相比它有如下區(qū)別和優(yōu)點:兩效溴化鋰吸收式制冷機裝有高壓和低壓兩個發(fā)生器,在高壓發(fā)生器中采用中壓蒸
33、汽(壓力為0.10.7MPa)或燃油、燃氣直燃作為熱源,而產生的冷劑水蒸氣又作為低壓發(fā)生器的熱源,這樣有效地利用了冷劑水蒸氣的凝結潛熱,同時也減少冷凝器的冷卻水量,因此單位制冷量所需的加熱量與冷卻水量均可降低,機組的經濟性提高。熱力系數(shù)可達0.95以上。此外,用于熱源和水冷卻裝置的投資也可減少。在結構上的不同點是增加了一個高壓發(fā)生器和一個高溫溶液熱交換器。高壓發(fā)生器中產生的冷劑水蒸氣不是直接去冷凝器,而是通往低壓發(fā)生器作為熱源,以利用其凝結熱。高壓發(fā)生器內生成的濃溶液不是直接去吸收器,而是送入低壓發(fā)生器再一次蒸發(fā),繼續(xù)分離出冷劑水蒸氣。高壓的工作蒸汽在高壓發(fā)生器中放熱后形成的凝水,在凝結水熱交
34、換器中用來加熱濃溶液,使它的余熱再度被加以利用。如此種種,使得熱源熱能得以充分利用,又減少了冷凝器的熱負荷。蒸汽兩效溴化鋰吸收式制冷機的具體工作流程是:吸收器中的稀溶液由發(fā)生器泵和加壓后,經過第二和第一溶液熱交換器預熱后進入高壓發(fā)生器,被工作蒸汽加熱后,產生一部分冷劑水蒸汽,初步濃縮的中間濃溶液經第一溶液熱交換器和凝水熱交換器后進入低壓發(fā)生器,被傳熱管中高壓發(fā)生器中生成的冷劑蒸汽進一步加熱濃縮,同時又再一次蒸發(fā)出冷劑水蒸氣;形成的濃溶液經第二溶液熱交換器預冷后進入吸收器。高壓發(fā)生器產生的冷劑蒸汽在低壓發(fā)生器中放熱后生成的冷劑水,以及低壓發(fā)生器產生的冷劑蒸汽一并經過節(jié)流降壓后進入冷凝器,被冷卻后
35、形成冷劑水,由蒸發(fā)器泵輸送到蒸發(fā)器中蒸發(fā)而產生冷效應。其他部分的工作流程與單效機相同,不再重復。11.溴機的變工況特性?答:工作蒸汽壓力的變化對機組性能的影響工作蒸汽壓力提高可使得制冷機的制冷量增大。這是因為在發(fā)生器中由于蒸汽壓力的提高,濃溶液的溫度升高,冷劑水的蒸發(fā)量增多,冷凝器中凝結的冷劑水量也增多,所以制冷量也隨之增大。另外,由于濃溶液的濃度增大,而稀溶液的濃度變化不明顯(吸收器中吸收的水蒸氣量,由于循環(huán)的冷劑水量增大而增大),因而放氣范圍變大,單位蒸汽消耗量減少,使得熱力系數(shù)提高。需要注意的是,濃溶液的濃度增大,易產生結晶。而且由圖可以看出,當蒸汽壓力超過設計值(通常為0.1MPa表壓
36、)后,制冷量的提高幅度是有限的。冷卻水進口溫度對機組性能的影響冷卻水進口溫度降低可使得制冷機的制冷量增大。這是因為在冷凝器中,由于冷卻水溫度降低而致使冷凝壓力下降,這又促使發(fā)生器中冷劑水的蒸發(fā)量增多,循環(huán)的冷劑水量增多;另外在吸收器中也因冷卻水溫的降低以及稀溶液溫度的下降,使得吸收水蒸氣的能力增強,稀溶液的濃度減小。如上分析可只,由于冷劑水循環(huán)量增多以及放氣范圍增大,使得機組的制冷量提高,熱力系數(shù)也提高。冷卻水的溫度限制受自然條件的限制不可能太低,據(jù)以上分析,濃溶液濃度增大和稀溶液的溫度過低,都容易導致溶液產生結晶,所以一般不允許冷卻水的進水溫度低于20。冷媒水出口溫度對機組性能的影響冷媒水出口溫度的下降可使得制冷機的制冷量下降。其原因是:在蒸
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