制冷设备简答题答案.docx
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制冷设备简答题答案
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？
答：
由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器组成，用管道将它们连接成一个密封系统就是蒸汽压缩制冷循环系统。
压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用，是整个系统的心脏；冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在制冷器中被冷却介质带走。
节流阀对制冷剂起节流降压作用，并调节进入蒸发器的制冷剂流量：
蒸发器是输岀冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，从而达到制取冷量的目的。
2.蒸发器内制冷剂的汽化过程是蒸发吗？
答：
不是，是汽化，因为制冷剂常态下是气态，受到压缩机压缩变为液态或半液半汽态经膨胀机构进入蒸发
器由于压力降低迅速汽化吸收热量产生制冷效果。
3.制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？
答：
在制冷循环中，气态的制冷剂经过压缩机压缩成高温、高压的气体.经冷凝器凝结成高压的液体，通过热
力膨胀阀后由高压液体变成低压、低温气体，在蒸发器里吸收热量后流回压缩机继续循环。
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，那么制冷剂降温时的热量传给了谁？
答：
热量传给了蒸发器
5.制冷剂在制冷循环中扮演了什么角色？
答：
先搞清楚空调压缩机的工作原理：
空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用。
工作回
路中分蒸发区（低压区）和冷凝区（高压区）。
室内机和室外机分别属于高压或低压区（要看工作状态而定），压
缩机一般装在室外机中。
压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压区冷却凝结，通过散热片散发出热量到空气中，制冷剂也从气态变成液态，压力升高。
制冷剂再从高压区流向低压区，通过毛细管喷射到蒸发器中，压力骤降，液态制冷剂立即变成气态，通过散热片吸收空气中大量的热量。
这样，机器不断工作，就不断地把低压区一端的热量吸收到制冷剂中再送到高压区散发到空气中，起到调节气温的作用。
制
冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。
当前能用作制冷剂的物质有种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。
6.单级蒸气压缩式制冷理论循环有哪些假设条件？
答：
压缩比：
》3,且不宜过大；冷凝、蒸发器中传热要有温差存在；回热循环的变化规律要与有效过热对制冷系数一致；要求制冷剂蒸汽过热
7.试画岀单级蒸气压缩式制冷理论循环的lgp-h图，并说明图中各过程线的含义。
8.已知R22的压力为O.IMPa，温度为10C。
求该状态下R22的比焓、比熵和比体积。
9.已知工质R134a
和下表填入的参数值，请查找lgp-h图填入未知项。
/MPap0.310.有一个单级蒸气压缩式制冷系统，高温
热源温度为分别采用R22解：
=401.555hi=0.3543pMPao
1单位质量制冷量
t°C
h/kJ/kg
3/kg/mv
s/kJ/（kgK）
0.1
25
0.3
70
1.85
30C，低温热源温度为-和R717为制冷剂，试求其工作时理论循环的性能指标。
3h=h=243.114kJ/kgkJ/kg
v=0.0653m/kg43i°C）t=57=435.2hkJ/kgMpap=1.354822kq=h—h=—=158.441kJ/kg
243.114401.555410.
牛二雯沁J號
VI
少=0.347Rg/f
81Cx
3制冷剂质量流量
4理论比功
2单位容积制冷量
w=h—h=—=33.645kJ/kg401.555435.21025压缩机消耗的理论功率
/S=—=4.71
6制冷系数
7冷凝器单位热负荷q=h—h=192.086kJ/kg32k
11.一台单级蒸气压缩式制冷机，工作在高温热源温度为40C，低温热源温度为-20C
下，试求分别用R134a和R22工作时，理论循环的性能指标。
解：
3h=h=228.54kJ/kgm/kgh=349.43kJ/kgv=0.08074113C）t=60=370.40kJ/kgp=0.7449Mpa
p=0.2610MPah2k021单位质量制冷量q=h—h=—=120.89kJ/kg349.43
228.544100qvq/v1498单位容积制冷量2
m00q3制冷剂质量流量Q/q6.965kJ/kg=20.57h=
论比功349.43370.40102kw=7.14P=qw5压缩机消耗的理论功率
6q5.877/w00kJ/kg=141.86—hq=h冷凝器单位热负荷
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：
，试。
空调房间需要的制冷量是=C，制冷剂为蒸发温度=C，冷凝温度
压缩机消、理论比功求：
该理论制冷循环的单位质量制冷量、制冷剂质量流量
—=h
0m0
w—4理
制冷系数
32k
12.
tR134a53kWt40k0、
qwq0m0。
和冷
凝器热负荷耗的理论功率、制冷系数
m4113C）=60kJ/kgt=0.0164MPap=1.1863Mpa1单位质量制冷量q=h—h=—=149.8kJ/kg
制冷量
QPk00：
解3=h/kg=241.5kJ/kgh
h=426.0p22k0
241.5391.341001713q/vqv2单位容积
h=391.3kJ/kgv=0.0874
m00q比功4
3制冷剂质量流量0.367
370.40349.43102kw=qw=7.145压缩机消耗的理论功率
/qQ=34.7kJ/kgh=w=h理论
P00m6制冷系
数q0.01/w00kJ/kgh=184.5q=h－7冷凝器单位热负荷3k2
单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环有何区别？
13.
答：
理论循环中没有考虑到制冷剂液体过冷和蒸气过热的影响，也没有考虑冷凝器、蒸发器和连接管道中制冷剂流动而产生的压降。
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？
14.
答：
有效过热：
过热吸收热量来自被冷却介质，产生有用的制冷效果。
对氨的制冷系数降低，对R12的制冷系数升高。
故一般在氨系统中过热度较小，大约在5摄氏度左右，而氟利昂的过热度可大一些。
．
有害过热：
过热吸收热量来自被冷却介质以外，无制冷效果。
15.什么是回热循环？
它对制冷循环有何影响？
答：
回热循环：
冷凝后的制冷剂液体与蒸发后的制冷剂蒸发制冷剂蒸气进行交换，实现液体过冷、蒸气过热的制冷循环。
采用回热循环后制冷系数可以增加，也可以减少，它的变化规律与有效过热对制冷系数的影响完全一致。
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？
答：
制冷剂在制冷设备和连接管道中连续不断地流动，使制冷循环得以实现，形成制冷效应。
制冷剂沿制冷设备和连接管道流动，将产生摩擦阻力和局部阻力损失，同时制冷剂还会或多或少地与外部环境进行热交换。
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。
答：
（1）当蒸发温度不变，冷凝温度上升时，压比增大，吸气密度增大，压缩机功率增大，cop值降低；
（2）冷凝温度上升，毛细管入口压力增大，过冷度减小，毛细管流量增大。
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？
答：
（1）是指制冷压缩机工作的状况，即制冷压缩机工作的条件。
它的工作参数包括蒸发温度、冷凝温度、吸气温度和过冷温度。
（2）变化的工况会导致变化的制冷量，因此所有空调器要比较制冷量的话必须在一个同等的工况下。
制冷剂与载冷剂思考题
19.制冷剂的作用是什么？
答：
在常温下为无色气体，在自身压力下为无色透明液体，无毒不燃，具有良好的热稳定性和化学稳定性，不腐蚀金属。
它是一种低温制冷剂，可得到-80C的制冷剂温度，是生产
聚四氟乙烯的重要原料和生产灭火剂1211的中间体。
制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。
它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。
制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。
制冷机中完成热力循环的工质。
它在低温下吸取被冷却物体的热量，然后在较高温度下转移给冷却水或空气。
在蒸气压缩式制冷机中，使用在常温或较低温度下能液化的工质为制冷剂，如氟利昂（饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物），共沸混合工质、碳氢化合物（丙烷、乙烯等）、氨等；在气体压缩式制冷机中，使用气体制冷剂，如空气、氢气、氦气等，这些气体在制冷循环中始终为气态；在吸收式制冷机中，使用由吸收剂和制冷剂组成的二元溶液作为工质，如氨和水、溴化银和水等；蒸汽喷射式制冷机用水作为制冷剂。
制冷剂的主要技术指标有饱和蒸气压强、比热、粘度、导热系数、表面张力等。
20.按ASHRAE的规定制冷剂是怎样分类的？
答：
1、卤代烃制冷剂（氟利昂类）。
如
R14、R11、R12、R13、R113、R114、R23、R32、R152a、R134a、R21、R22、R123、R40、R30、R10等，其中R22和R123a、R152a较为常用。
2、饱和碳氢化合物类制冷剂。
如R50、R170、R290、R600、R600a等。
3、共沸混合物制冷剂。
如R500、R501、R502、R503、R504、R505、R506、R507等。
4、非共沸混合物制冷剂。
如
R401A、R401B、R401C、R402A、R402B、R404A、R407A、R407B、R407C、R407D、R410A、R410B等。
5、无机化合物制冷剂。
如R702、R704、R717、R718、R728、R729、R744、R744A、R764等。
21.什么是共沸制冷剂？
答：
共沸制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物，这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度，其气液两相沸混合物可以改善制冷剂的特性。
一定压力下，汽相和液相平衡共存时，表示其平衡温度（即沸点）与液相组成关系之曲线，
称为沸点曲线。
也称液相线或泡点线。
沸点曲线可通过汽液平衡的测定而获得，也可用沸点计直接测定。
另外非共沸制冷剂也是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的制冷．剂，它在饱和状态下，气液两相的组成分不同，低沸点组分在气相中的成分总是高于液相中的成分。
非共沸制冷剂在一定压力下冷凝或蒸发时为非等温过程，冷凝温度和蒸发温度都会发生变化，故可实现非等温制冷。
22.无机化合物制冷剂的命名是怎样的？
答：
R700+该无机化合物分子量的整数部分
23.选择制冷剂时有哪些要求？
答：
1）、制冷剂的工作温度和工作压力要适中
（2）、制冷剂要有比较大的单位容积制冷量
（3）、制冷剂的临界温度要高，凝固点要低（4）、制冷剂的粘度和密度要尽量小（5）、制
冷剂的导热系数和放热系数要高（6）、对制冷剂其它方面的要求。
不燃烧、不爆炸、无
毒、无腐蚀性作用、价格适宜、易于购买等。
24.家用的冰箱、空调用什么制冷剂？
答：
氟里昂12（CF2CL2,R12、氟里昂22（CHF2CL,R22）
25.常用制冷剂有哪些？
它们的工作温度、工作压力怎样？
1.答：
1.氨（代号：
R717）
氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。
氨的凝固温度为-77.7C,标准蒸发
温度为—33.3C,在常温下冷凝压力一般为1.1〜1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达
30C时也决不可能超过1.5MPa。
氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。
氨有很好的吸水性,即使在低温下水也不会从氨液中析出而冻结,故系统内不会发生“冰塞”现象。
氨对钢铁不起腐蚀作用,但氨液中含有水分后,对铜及铜合金有腐蚀作用,且使蒸发温度稍许提高。
因此,氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料,并规定氨中含水量不应超过0.2％。
氨的比重和粘度小,放热系数高,价格便宜,易于获得。
但是,氨有较强的毒性和可燃性。
若以容积计,当空气中氨的含量达到0.5％〜0.6％时,人在其中停留半个小时
即可中毒,达到11％〜13％时即可点燃,达到16％时遇明火就会爆炸。
因此,氨制冷
机房必须注意通风排气,并需经常排除系统中的空气及其它不凝性气体。
总上所述,氨作为制冷剂的优点是：
易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小,泄漏时易发现。
其缺点是：
有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸,对铜及铜合金有腐蚀作用。
2.氟利昂—12（代号：
R12）
R12为烷烃的卤代物，学名二氟二氯甲烷。
它是我国中小型制冷装置中使用较为广
泛的中压中温制冷剂。
R12的标准蒸发温度为—29.8C,冷凝压力一般为
0.78〜0.98MPa，凝固温度为-155C,单位容积标准制冷量约为288kcal/m3。
R12是一种无色、透明、没有气味,几乎无毒性、不燃烧、不爆炸,很安全的制冷
剂。
只有在空气中容积浓度超过80%时才会使人窒息。
但与明火接触或温度达400C
以上时，则分解出对人体有害的气体。
R12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸水性极弱。
因此，在小型氟利昂制冷装置中不设分油器，而装设干燥器。
同时规定R12中含水量不得大于
0.0025%，系统中不能用一般天然橡胶作密封垫片，而应采用丁腈橡胶或氯乙醇等人造橡胶。
否则，会造成密封垫片的膨胀引起制冷剂的泄漏。
3.氟利昂—22（代号：
R22）
R22也是烷烃的卤代物，学名二氟一氯甲烷，标准蒸发温度约为—41C，凝固温度
约为—160C，冷凝压力同氨相似，单位容积标准制冷量约为454kcal/m3。
R22的许多性质与R12相似，但化学稳定性不如R12，毒性也比R12稍大。
但是，
R22的单位容积制冷量却比R12大的多，接近于氨。
当要求—40〜—70C的低温时，
利用R22比R12适宜，故目前R22被广泛应用于—40〜—60C的双级压缩或空调制冷系统中。
．
26.为什么国际上提出对R11、R12、Rll3等制冷剂限制使用？
答：
r11（cfcl3）、r12（cf2cl2）、r113（ch3cf3）均为氟族制冷剂.氟里昂能够破坏臭氧层是因为制冷剂中有cl元素的存在，而且随着cl原子数量的增加，对臭氧层破坏能力增加，随着h元素含量的增加对臭氧层破坏能力降低；造成温室效应主要是因为制冷剂在缓慢氧化分解过程中，生成大量的温室气体，如co2等。
根据氟里昂制冷剂的分子结构，r11（cfcl3）、r12（cf2cl2）、r113（ch3cf3）为氟族制冷剂中的氯氟烃类由于对臭氧层的破坏作用以及最大，被《蒙特利尔议定书》列为一类受控物质。
因此此类物质目前已禁止使用.
27.试述R12、R22、R717、R123、R134a的主要性质。
答：
1.R717=-33.4°C,R12=-29.8°C,R22=-40.8°C,R134a=-26.5°C
.氨（代号：
R717）氨作为制冷剂的优点是：
易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏时易发现。
其缺点是：
有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有腐蚀作用。
.氟利昂-12（代号：
R12）R12是一种无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、不爆炸，很安全的制冷剂。
只有在空气中容积浓度超过80%时才会使人窒息。
但与明火接触
或温度达400C以上时，则分解岀对人体有害的气体。
R12能与任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物，但其吸水性极弱。
氟里昂134a（C2H2F4，R134a）:
是一种较新型的制冷剂，其蒸发温度为-26.5C。
它的主
要热力学性质与R12相似，不会破坏空气中的臭氧层，是近年来鼓吹的环保冷媒，但会造成温室效应。
是比较理想的R12替代制冷剂。
氟里昂22（CHF2CL，R22）:
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。
R22的热力学性能与氨相近。
28.使用R134a时，应注意什么问题。
答：
虽然R134a制冷剂是新装制冷设备上替代氟利昂R12最普遍的选择，但是由于
R134a与R12物化性能、理论循环性能以及压缩机用油等均不相同，因此对于初装为
R12制冷剂的制冷设备的售后维修，如果需要再添加或更换制冷剂，仍然只能添加R12，
通常不能直接以使用R134a制冷剂的技术问题
29.试写岀制冷剂R11、R115、R32和R11、R12、Rl2B1的化学式。
氟里昂12（CF2Cl2）代号R12氟里昂12答：
氟里昂22（CHF2Cl）代号R22R22不燃烧也不爆炸三氯一氟甲烷CCl3FR11
二氯二氟甲烷CCl2F2、R12
30.试写岀CFCI、CHCHFCHFCI、HOCO的编号。
22323432CH4代号为：
R50；答：
CH2F－CF3代号为：
R134a
NH3分子量为17，故其代号为R717
31.什么叫载冷剂？
对载冷剂的要求有哪些？
答：
载冷剂是在间接冷却的制冷装置中，完成被冷却系统（物体或空间）的热量传递给制
要求:
（1）无毒、无腐蚀性。
对人体无毒，不会冷剂的中间冷却介质，亦称为第二制冷剂.
引起其他物质变色、变质.对金属不易腐蚀。
（2）比热容大。
当制冷量一定时.可使载冷剂的循环量或进、岀温差减小。
（3）私度小、密度小，使流动时阻力损失减小;黍度高时传热性能变差，所需传热面积要增加。
（4）空调加氟利昂凝固点低。
在使用温度范围内呈液态。
（5）价格低廉、便于获得。
（6）化学稳定性好
32.常用载冷剂的种类有哪些？
它们的适用范围怎样？
答：
常用的有空气、水、盐水溶液和有机液体。
水用于集中式空气调节系统中。
盐水溶液适合于中、低温制冷设备中。
33.水作为载冷剂有什么优点？
答：
价格低廉、易于获得、传热性能好。
34.“盐水的浓度愈高，使用温度愈低”。
这种说法对吗？
为什么？
凝固点的降低与溶质的分子浓度成正比。
所以盐水的浓度愈高，使用温度愈高,答：
不对．
35.人们常讲的无氟指的是什么意思？
答：
有些冰箱空调的制冷剂是一种叫氟利昂的化学物品，但是这种化学品会对大气的臭氧层造成破坏，所以现在大部分冰箱空调都不再使用这种制冷剂，以保护环境。
36.共沸混合物类制冷剂有什么特点？
答：
它是由两种或两种以上的制冷剂按一定的质量比例混合而成，但它的热力性质却不同于任一组成成分，共沸制冷剂按照应用的先后顺序在R500序号中顺次地规定其编号，如
R507是由R125/R143a组成的混合物
37.简述R12、R22、R717与润滑油的溶解性。
答：
R12极易溶解于润滑油中，使润滑油性能降低，另外，其渗透能力较强，渗透时不易发现，故对系统的密封要求较高。
R22与矿物油有限互溶且溶油性随温度降低而减小，其密度比油小。
它的渗透能力很强，泄漏时难以发现。
纯氨（R717）对润滑油无不良影响，但有水分时，会降低冷冻油的润滑作用。
38.为什么要严格控制氟利昂制冷剂中的含水量？
答：
氟里昂和水几乎完全相互不溶解，对水分的溶解度极小。
从低温侧进入装置的水分呈水蒸气状态，它和氟里昂蒸气一起被压缩而进入冷凝器，再冷凝成液态水，水以液滴壮混于氟里昂液体中，在膨胀阀处因低温而冻结成冰，堵塞阀门，使制冷装置不能正常工作。
水分还能使氟里昂发生水解而产生酸，使制冷系统内发生“镀铜”现象。
双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环思考题
39.为什么单级压缩制冷压缩机的压力比一般不应超过810？
单级蒸气压缩制冷机运行时制冷剂的冷凝压力是由环境介质（如空气或水）温度所决答;定。
单级压缩循环所能达到的最低制冷温度是有限的。
通常，最低只能达到-40C左右。
单级压比受压缩机容积效率、制冷剂凝固温度和压缩终了温度的制约一般不应超过8~10
40.双级蒸气压缩式制冷循环的形式有哪些？
答：
1.一级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环2.一级节流、中间不完全冷却的两级
压缩制冷循环3.两级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环4.两级节流、中间不完全冷
却的两级压缩制冷循环5.两级节流、具有中温蒸发器的中间完全冷却两级压缩制冷循环
一级节流与二级节流相比有什么特点？
中间不完全冷却与中间完全冷却相比又有什么41.特点？
答：
一级节流方式简单、便于操作控制，应用十分广泛。
二级节流的双级压缩制冷循环主要用于离心式制冷系统，以及具有多个蒸发温度的大型制冷系统中。
在这里介绍几种常用的形式。
循环主要区别在于：
低压级压缩机排出的中压蒸气（状态2点）不进入中间冷却器中冷却，而是与中间冷却器岀来的制冷剂蒸气（状态3C点）在管道中相互混合被冷却，然后一起
（状态3点）进入高压级压缩机压缩。
理论循环一般认为中间冷却器出来的制冷剂状态为饱和蒸气，因此与低压级排气混合后得到的蒸气具有一定的过热度，高压级压缩机吸入的是中间压力pm下的过热蒸气，这就是所谓的“中间不完全冷却”。
这种制冷循环特别适用于R22、R134a等氟利昂制冷系统
42.双级蒸气压缩式制冷系统制冷剂与循环形式如何选择？
答：
（1）中间不完全冷却循环的制冷系数要比中间完全冷却循环的制冷系数小
（2）在相
1）一级节流可依靠高压同的冷却条件下，一级节流循环要比二级节流循环的制冷系数小制冷剂本身的压力供液到较远的用冷场所，适用于大型制冷装置。
2）盘管中的高压制冷剂
液体不与中间冷却器中的制冷剂相接触，减少了润滑油进入蒸发器的机会，可提高热交换设备的换热效果。
3）蒸发器和中间冷却器分别供液，便于操作控制，有利于制冷系统的安全运行
43.双级蒸气压缩式制冷循环需要确定的主要工作参数有哪些？
2、中间压力与中间温度3、循环的热力4、运行特性。
1答：
、容积比
44.如何确定最佳中间压力？
答：
两级压缩制冷系统设计过程中，首先要确定中间压力。
正确而合理的选择中间压力，可使制冷循环具有较高的经济性。
．
45.蒸发温度、冷凝温度以及容积比的变化对中间压力各有何影响？
答：
蒸发温度、冷凝温度以及容积比的变化对中间压力各有何影响？
答：
当蒸发温度to不
变，冷凝温度由tk升高到t'k时，制冷循环由1-2-3-4-1改变为1-2'-3'-4'-1引起的变化是：
冷凝压力由pK升高到p'ko,中间压力将升高当冷凝温度tk不变，蒸发温度由to降低到t'o时，制冷循环由1-2-3-4-1改变为1'-2'-3-4'-1'引起的变化是:
制冷剂的蒸
发压力由p0降低到p'Oo中间压力将降低容积比的变化对中间压力无影响
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