制冷原理與技術(shù)復(fù)習(xí)考點(diǎn) 王如竹 著

冷冷冷1.只有在工作溫度范圍內(nèi)能夠汽化和凝結(jié)的物質(zhì)才有可能作為制冷劑使用。在壓縮式制冷循環(huán)中降低制冷劑的冷凝溫度和提高蒸發(fā)溫度對壓縮機(jī)和制冷裝置的運(yùn)行時有利的。2.制冷系數(shù)：制冷循環(huán)中，對1kg制冷劑，每進(jìn)行一次循環(huán)總有qk'=q0'+wc,wc=w-we制冷循環(huán)中常用制冷系數(shù)表示循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性能。k0cce熱力系數(shù)Z：吸收式制冷機(jī)所制取的制冷量與所消耗的熱量之比。評價吸收式制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。一般單效機(jī)E為0.65-0.75。雙效機(jī)E在0.95以上。溴冷機(jī)是節(jié)電不節(jié)能的產(chǎn)品。熱力完善度：實(shí)際循環(huán)的制冷系數(shù)總是小于相同熱源溫度時逆卡洛循環(huán)的制冷系數(shù)，將這兩種循環(huán)制冷系數(shù)比值用來表示實(shí)際循環(huán)接近理想循環(huán)的程度，稱為實(shí)際循環(huán)的熱力完善度?！板冦~”現(xiàn)象當(dāng)制冷劑在系統(tǒng)中與銅或銅合金部件接觸時，銅溶解到混合物中，當(dāng)和鋼或鑄鐵部件接觸時，被溶解的銅離子析出并沉浸在鋼鐵部件上形成一層銅膜。制冷劑與油溶解會使?jié)櫥妥兿?，影響潤滑作用，且油會被帶入蒸發(fā)器中影響到傳熱效果。制冷劑與潤滑油的互溶性：a.對每種氟利昂存在一個溶解臨界溫度，即溶解曲線最高點(diǎn)的溫度。b.制冷劑與油溶解會使?jié)櫥妥兿?，影響潤滑作用，且油會被帶入蒸發(fā)器中影響到傳熱效果。C.若制冷劑與油不相溶解，可以從冷凝器或貯液器將油分離出來，避免帶入蒸發(fā)器中降低傳熱效果。經(jīng)驗(yàn)公式：Z=n1/（n1+n2+n3/4+2n4）互溶ZV1/2，部分溶[1/2,2/3]"冰堵現(xiàn)象”當(dāng)溫度降到0°C以下時，水結(jié)成冰而堵塞節(jié)流閥或毛細(xì)管的通道形成"冰堵”，致使制冷機(jī)不能正常工作。共沸制冷劑它和單一化合物一樣，在一定壓力下蒸發(fā)或冷凝時，其蒸發(fā)溫度和冷凝溫度恒定不變。共沸制冷劑特點(diǎn)：a.—定蒸發(fā)壓力下蒸發(fā)時具有幾乎不變的蒸發(fā)溫度，而且蒸發(fā)溫度一般比組成它的單組分的蒸發(fā)溫度低b.—定蒸發(fā)溫度下，共沸制冷劑單位容積制冷量比組成它的單一制冷劑的容積制冷量要大。C.共沸制冷劑化學(xué)穩(wěn)定性較組成它的單一制冷劑好。D.在全封閉和半封閉壓縮機(jī)中，采用共沸制冷劑可使電機(jī)得到更好的冷卻，電機(jī)繞組溫升減小。非共沸制冷劑是由兩種或兩種以上不同的制冷劑按一定比例相互溶解而成的混合物。泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度的溫差稱之為溫度滑移。沒有共沸點(diǎn)。載冷劑優(yōu)點(diǎn):可使制冷系統(tǒng)集中在較小的場所，被冷卻對象的溫度易于保持恒定。缺點(diǎn):需要較低的制冷機(jī)蒸發(fā)溫度。分類：水,蒸發(fā)溫度高于0C的制冷裝置中。鹽類溶液，鹽水的冰點(diǎn)比純水低低于0C的制冷裝置，防腐措施:⑴及時補(bǔ)鹽,（2）防腐-盡量使冷凍水循環(huán)為閉式;另外加緩蝕劑使溶液呈弱堿性。有機(jī)化合物25%乙二醇水溶液。潤滑油的作用：潤滑作用、冷卻作用、密封作用、卸載動力作用。潤滑油同制冷劑接觸時的特性：粘度、閃點(diǎn)、溶解性、凝固點(diǎn)、含水量、濁點(diǎn)。“熱泵”逆向循環(huán)若利用低溫?zé)嵩吹奈鼰崃?，稱為制冷。當(dāng)利用高溫?zé)嵩吹姆艧崃繒r，稱為供熱。熱泵是否比直接用電熱更節(jié)能？如果是，是否可以代替一切其它供熱裝置？答：熱泵供熱比直接用電供熱省能。熱泵的供熱量隨TO的下降、TK的上升而下降。即制冷系數(shù)下降，供熱系數(shù)也下降，因此是否比其他供熱方式更省能必須分析比較才能得出結(jié)論。OK理論循環(huán)：由兩個定壓過程，一個絕熱壓縮過程和一個絕熱節(jié)流過程組成。理論循環(huán)與理想循環(huán)的區(qū)別：1、用膨脹閥代替膨脹機(jī)。2、用干壓縮代替濕壓縮。3、在蒸發(fā)器和冷凝器中的傳熱過程為定壓傳熱過程，且具有傳熱溫差。與熱泵區(qū)別：a.目的不同b.工作溫度區(qū)不同節(jié)流損失——膨脹閥代替膨脹機(jī)后引起制冷系數(shù)的下降程度。飽和損失——干壓縮代替濕壓縮引起制冷系數(shù)的下降程度。濕壓縮的缺點(diǎn)：①容易產(chǎn)生液擊沖缸現(xiàn)象。②使制冷機(jī)的有效吸氣量下降，制冷量下降?！斑^冷” 液體過冷對制冷循環(huán)影響：過冷液體節(jié)流比飽和液體節(jié)流增加了制冷量Aq。，且隨過冷溫度下降而增加，并沒o3增加壓縮機(jī)好功量，因此，液體過冷使循環(huán)的制冷系數(shù)增加。"過熱”吸氣過熱對循環(huán)的影響：提高壓縮機(jī)的吸氣過熱度能增加制冷量是否能提高制冷系數(shù)，取決于制冷劑的性質(zhì)?；?zé)嵫h(huán)一適用于增加吸氣過熱度能提高制冷系數(shù)，以及絕熱指數(shù)較小的制冷劑。NH。不適合，R134a適合。一次節(jié)流、完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)：特點(diǎn)：在中間冷卻器中來自低壓級壓縮機(jī)的過熱蒸氣完全冷卻至飽和狀態(tài)。這樣，可以減少過熱損失，降低耗功量，同時，又利用中間冷卻器使一部分液態(tài)制冷劑再冷，以減少節(jié)流損失，這種雙級循環(huán)常用于以氨為制冷劑的系統(tǒng)。按壓力的比例中項(xiàng)確定中間壓力:P十P-P1m ok采用雙級壓縮的目的：（1）降低壓縮機(jī)的排氣溫度（2）降低壓力比（3）減少節(jié)流損失

復(fù)疊式制冷循環(huán)是由兩個或兩個以上獨(dú)立的單級或兩級制冷循環(huán)所組成，其中高溫級的蒸發(fā)器，又是低溫級的冷凝器。（溫度低于-80°C，傳熱溫差5T0°C）復(fù)疊式蒸氣壓縮制冷循環(huán)：原因：雙級所能達(dá)到的最低蒸發(fā)溫度也是有一定限度的，因?yàn)楫?dāng)蒸發(fā)溫度很低時，蒸發(fā)壓力相應(yīng)很低，會造成：（1）空氣漏入系統(tǒng)的可能性大大增加,將破壞制冷循環(huán)的正常進(jìn)行。（2）氣態(tài)制冷劑的比容增大，單位容積制冷縮機(jī)中絕熱壓縮過程w=h2-hj；2—3為制冷劑在冷凝器中定壓放熱過程qk=h2-h3；3—4為絕熱節(jié)流過程h3=h4；4—1為制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)定壓汽化吸熱過程q0=hi-h4。蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的構(gòu)成：壓縮機(jī)、熱交換設(shè)備、節(jié)流機(jī)構(gòu)、管道、各種控制閥、輔助部件?！皦嚎s機(jī)”作用：壓縮氣體，將制冷劑從低壓提至高壓。將蒸發(fā)器中產(chǎn)生的飽和蒸汽抽走。壓縮機(jī)按壓縮原理有兩大類：容積型和速度型，容積型對運(yùn)動機(jī)構(gòu)做功，速以減少壓縮式容積，提高蒸氣壓力來完成壓縮功能。速度型由旋轉(zhuǎn)部件連續(xù)將角動量轉(zhuǎn)換給蒸氣，再將該動量轉(zhuǎn)為壓力?！盎钊綁嚎s機(jī)”總效率0.65~0.75吸氣、壓縮、排氣三個過程。容積效率：壓縮機(jī)的實(shí)際吸氣量與活塞排量的比值。容積效率小于1，它的大小反映了壓縮機(jī)氣缸容積的有效利用程度。開啟式壓縮機(jī)：特點(diǎn)：電機(jī)在大氣中運(yùn)轉(zhuǎn)、需要軸封、制冷量較大或氨壓縮機(jī)。歴躍杷和號氣大或氨壓縮機(jī)。歴躍杷和號氣iiJf列推式nisMI(ink)M2,5$站6FW7B7半封砂3FY5Q叢d* 活塞式制掙壓第機(jī)塑號乘示袪活塞式壓縮機(jī)特點(diǎn)：①因?yàn)槭峭鶑?fù)運(yùn)動，轉(zhuǎn)速不宜太高②氣缸工作腔有余隙容積③氣缸工作腔必須設(shè)置吸、排氣閥，使吸、排氣過程產(chǎn)生阻力損失④結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多⑤往復(fù)式壓縮機(jī)不允許吸氣帶液“余隙容積“即活塞行至終端停止點(diǎn)時氣缸剩余的容積。余隙容積的存在可以緩沖氣缸中可能產(chǎn)生的液擊，以及防止活塞和閥板、閥片之間直接碰撞，使壓縮機(jī)安全可靠運(yùn)行?！半x心式壓縮機(jī)”一級葉輪可以達(dá)到的壓力比（級壓力比）一般為3?4。一般限制輪周速度不超過制冷劑進(jìn)口處音速的1.415倍。特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)速高、輸氣量大，故體積、重量小②制冷劑不與潤滑油接觸，避免了油對制冷劑的影響③在部分負(fù)荷運(yùn)行時，有可能出現(xiàn)喘振。喘振現(xiàn)象就是氣流在流道內(nèi)來回撞擊而不能正常輸出?！盁峤粨Q設(shè)備”即冷凝器和蒸發(fā)器。用冷凝器將制冷劑從低溫?zé)嵩次盏臒崃考皦嚎s后增加的熱焓排放到高溫?zé)嵩?。冷凝器按冷卻方式分類：空氣冷卻式、水冷式、蒸發(fā)冷卻式?？諝饫鋮s式冷凝器中根據(jù)管外空氣流動方式：自然對流空氣冷卻式冷凝器、強(qiáng)制對流空氣冷卻式冷凝器。蒸發(fā)器是制冷機(jī)中的冷量輸出設(shè)備。冷卻空氣的蒸發(fā)器：空氣自然對流時多采用光盤管結(jié)構(gòu)、空氣強(qiáng)制對流時采用翅片管結(jié)構(gòu)。冷卻液體（水或其它液體載冷劑）的蒸發(fā)器殼管式沉沒式“節(jié)流機(jī)構(gòu)”作用:對制冷劑的流動起扼制作用，使來自冷凝器的高壓液態(tài)制冷劑壓力降低、控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑質(zhì)流率。分類：毛細(xì)管（主要降壓）和膨脹閥?！肮艿馈薄评鋭┕艿烙校号艢夤?、吸氣管、高壓液管、低壓液管。關(guān)于制冷劑管道應(yīng)考慮的問題是:管道的材質(zhì)應(yīng)與制冷劑相容、管道與管道、管道與設(shè)備連接處必須可靠密封，采用焊接或可拆連接（法蘭或螺絲連接）、連接處采用密封材料時，密封材料也必須與制冷劑相容、管道與外界環(huán)境接觸，將與管內(nèi)制冷劑發(fā)生熱交換、制冷劑在管道中流動會產(chǎn)生管道壓降?！捌渌考薄豢扇鄙伲核膫€主要部件（壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流件、蒸發(fā)器），管道?！拔帐街评洹背Ｓ玫闹评鋭談┕べ|(zhì)對：水（制冷劑）－溴化鋰、氨－水（吸收劑）。吸收式與壓縮式制冷的相同點(diǎn):：（1）與蒸氣壓縮式制冷一樣，是利用液態(tài)制冷劑在低溫低壓條件下氣化達(dá)到制冷的目的。（2）吸收式制冷與蒸氣壓縮式制冷一樣，都離不開蒸發(fā)器和冷凝器及連接蒸發(fā)器、冷凝器之間的節(jié)流裝置。吸收式與壓縮式制冷的不同點(diǎn)：（1）能量補(bǔ)償方式不同，蒸氣壓縮式制冷靠消耗機(jī)械功（或電能）使熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移，而吸收式制冷是靠消耗熱能來完成這種非自發(fā)的過程。（2）使用工質(zhì)不同:，蒸氣壓縮式制冷的工質(zhì)一般是純物質(zhì),如R717,R22等（非共沸溶液除外）；而吸收制冷用的工質(zhì)是兩種沸點(diǎn)相差較大物質(zhì)組成的二元溶液。其中沸點(diǎn)低是制冷劑，沸點(diǎn)高的是吸收劑。（3）吸收式制冷系統(tǒng)的排熱量約為壓縮制冷的兩倍。由于溴化鋰水溶液的水蒸氣分壓力小，它比同溫度下純水的飽和蒸氣壓小得多，所以具有較強(qiáng)的吸濕性。溶液的濃度越高或溫度越低，水蒸氣分壓力就越小，其吸濕能力就越強(qiáng)。溴化鋰水溶液的壓力一飽和溫度圖：（1）一定溫度下溶液的水蒸氣飽和分壓力低于純水的飽和分壓力，并且濃度越高，分壓力越低；（2）結(jié)晶線表明在不同溫度下的飽和濃度。溫度越低，飽和濃度也越低。（3）漠化鋰溶液的濃度過高或溶液溫度過低均易形成結(jié)晶。溶液的循環(huán)倍率a：系統(tǒng)中每產(chǎn)生1kg的制冷劑所需要的制冷劑一吸收劑的千克數(shù)。溴化鋰吸收式制冷機(jī)輔助設(shè)備：①抽氣裝置，自動抽氣和定期抽氣裝置②屏蔽泵③自動溶晶管一防結(jié)晶措施。附加措施：防腐蝕措施、添加能量增強(qiáng)劑。溴冷機(jī)的制冷量調(diào)節(jié)通常采用溶液循環(huán)量和加熱蒸汽量組合調(diào)節(jié)及溶液循環(huán)量和加熱蒸汽凝結(jié)水量組合調(diào)節(jié)等方法。隹氣調(diào)節(jié)”目的對溫度、濕度、氣流速度、潔凈度進(jìn)行控制，并為室內(nèi)提供足夠的室外新鮮空氣。系統(tǒng)組成：（1）空氣處理設(shè)備；（2）空氣輸送管道；（3）空氣分配設(shè)備；（4）冷熱源和自動控制設(shè)備。舒適性空調(diào)：人體舒適、健康的環(huán)境（夏季溫度24—28°C,相對濕度40—65%，風(fēng)速不大于0.3m/s冬季18—22°C、40—60%、0.2m／s）工藝性空調(diào)：生產(chǎn)工藝過程所要求的環(huán)境空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)分類：1按空氣處理設(shè)備的設(shè)置分類（1）集中式空調(diào)系統(tǒng)（2）半集中式空調(diào)系統(tǒng)（3）全分散式空調(diào)系統(tǒng)2按負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷所用介質(zhì)種類分類（1）全空氣系統(tǒng)（2）全水系統(tǒng)（3）空氣一水系統(tǒng)（4）制冷劑系統(tǒng)3按送風(fēng)管道中空氣流速大小分類（1）低速系統(tǒng)（2）高速系統(tǒng)4按集中式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣來源分類（1）封閉式系統(tǒng)（2）直流式系統(tǒng)（3）混合式系統(tǒng)（集中式空調(diào)系統(tǒng)還可分類為：一次回風(fēng)式和二次回風(fēng)式、單風(fēng)道系統(tǒng)和雙風(fēng)道系統(tǒng)、定風(fēng)量系統(tǒng)和變風(fēng)量系統(tǒng)）中央空調(diào)系統(tǒng)簡介：三種方式對室內(nèi)空氣進(jìn)行降溫和升溫處理，1.水管路送至各個房間的末端（風(fēng)機(jī)盤管）2.風(fēng)管道送至各個房間的風(fēng)口3.制冷劑直接進(jìn)入每個房間的末端焓濕圖組成：等焓線等濕線、等溫線、等相對濕度線、水蒸汽分壓力線、熱濕比線濕空氣狀態(tài)變化過程：濕空氣的加熱過程、濕空氣的冷卻過程、等焓加濕過程、等焓減濕過程。作為熱濕交換的介質(zhì)：水、水蒸汽、固體吸濕劑、液體吸濕劑和制冷劑。

確定新風(fēng)量依據(jù)有三個因素：①衛(wèi)生要求②補(bǔ)充局部排風(fēng)量③保持空調(diào)房間的“正壓”要求“一次回風(fēng)“回風(fēng)與室外新風(fēng)在噴水室（或表面式空氣冷卻器，簡稱表冷器）前混合。”二次回風(fēng)“回風(fēng)與新風(fēng)在噴水室（或表冷器）前混合并經(jīng)熱濕處理后，再次與回風(fēng)混合。二次回風(fēng)與一次回風(fēng)的比較：既滿足送風(fēng)溫差的要求，又節(jié)省了再熱量，但機(jī)械露點(diǎn)較低，制冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率低.空氣凈化目的：主要除去空氣中懸浮塵埃。過濾效率：指在額定風(fēng)量下過濾前、后空氣含塵濃度之差與過濾前空氣含塵濃度之比的百分?jǐn)?shù)。兩類熱濕交換設(shè)備：（1）直接接觸式熱濕交換設(shè)備，特點(diǎn):與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)與被處理的空氣直接接觸，做法是讓空氣流經(jīng)熱濕交換介質(zhì)的表面或?qū)釢窠粨Q介質(zhì)噴淋到空氣中間去。（2）表面式熱濕交換設(shè)備，特點(diǎn):與空氣進(jìn)行熱濕交換的介質(zhì)不與空氣直接接觸。空氣與介質(zhì)間的熱濕交換是通過設(shè)備的金屬表面來進(jìn)行的?？諝饧訜峒霸O(shè)備（表面式空氣加熱器、電加熱器）空氣冷卻及設(shè)備（噴水室與表面式冷卻器）空氣加濕及設(shè)備（集中加濕和局部加濕）空氣減濕及設(shè)備（制冷減濕，固體、液體吸濕劑減濕）空調(diào)系統(tǒng)分類：空調(diào)系統(tǒng)一般由被調(diào)對象、空氣處理設(shè)備、空氣輸送設(shè)備及空氣分配設(shè)備?？照{(diào)房間氣流組織：側(cè)送側(cè)回、上送下回、中送上下回、下送上回、上送上回。側(cè)送側(cè)回特點(diǎn)：①速度場和溫度場都趨于均勻和穩(wěn)定，因此能保證工作區(qū)氣流速度和溫度的均勻性。②工作區(qū)處于回流區(qū)，故排風(fēng)溫度等于室內(nèi)工作區(qū)溫度。③由于側(cè)送側(cè)回的射流射程比較長，射流來得及充分衰減，故可加大送風(fēng)溫差。上送下回特點(diǎn)：孔板送風(fēng)和散流器送風(fēng)，可以形成平行流流型，渦流少，斷面速度場均勻的氣流。對于溫濕度要求精度高的房間，特別是潔凈度要求很高的房間，是理想的氣流組織型式。中送下上回特點(diǎn)：采用中部送風(fēng)，下部和上部同時排風(fēng)，形成兩個氣流區(qū)。下部氣流區(qū)的氣流組織就是側(cè)送側(cè)冋。下送上回特點(diǎn)：適用室內(nèi)余熱量大，特別是熱源又靠近頂棚的場合，室內(nèi)平均