青岛理工大学空调制冷技术考试资料
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实现制冷的途径
一是利用天然冷源,二是利用人造冷源。
普通制冷高于-120C,深度制冷-120C-20K,低温和超低温20K以下。
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卡诺循环是指在两个温度不同的定温热源之间进行的理想热力循环。
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制冷系数是指单位耗功量所制取的冷量。
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蒸汽压缩式制冷的理论循环由两个等压过程,一个绝热压缩过程,一个绝热节流过程组成。它与理想制冷循环相比,有以下三个特点。
一,用膨胀阀代替膨胀机
液态制冷剂膨胀功不大,而机件小容易带来较大的摩擦损失,所以为了简化装置以及便于调节进入蒸发器的制冷剂流量,采用膨胀阀代替膨胀机。
二,用干压缩代替湿压缩
低温湿蒸汽与热的汽缸壁之间发生强烈的热交换,特别是与汽缸壁接触的水珠会迅速蒸发,占据气缸有效空间,致使压缩机吸收的制冷剂质量大为减少,制冷量显著下降。
过多的液珠进入气缸后很难立即气化,这样既破坏了压缩机的润滑,又会造成液击,使压缩机遭到破坏。
三,两个传热过程均为等压过程,并且有传热温差。
理想的状况是无温差,但是实际传热中有温差,因为理论上要做到无温差,冷凝器或蒸发器的换热面积需要无限大,这一点我们无法做到,冷凝温度高于冷却剂温度,蒸发温度低于被冷却物温度。制冷系数降低,传热温差越大,制冷系数越低。从技术经济性分析,选择适合传热温差。
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蒸汽式压缩制冷循环的改善
(1)膨胀阀前液态制冷剂再冷却
一,设置再冷却器
二,蒸汽回热循环
(2)回收膨胀功
(3)多级压缩制冷循环
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蒸汽压缩式制冷的实际循环
(1)在压缩机中,气体内部和气体与气缸之间的摩擦,以及气体与外部的热交换。
(2)制冷剂流经进排气阀的损失。
(3)制冷剂流经管道,冷凝器和蒸发器等设备时,制冷剂与管壁或者器壁剪得摩擦以及与外界的热交换。
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压缩机的容积效率:压缩机实际的输气量与理论输气量之比。理论输气量只与压缩机的结构参数和转速有关,与制冷剂的工况和种类无关。
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制冷剂是指在制冷装置中进行制冷循环的工作物质。
制冷剂的基本要求
热力学性质
(1)制冷效率高
(2)压力适中
(3)单位容积制冷能力大
(4)临界温度高
物理化学性质。
(1)与润滑油的互溶性。
(2)导热系数,放热系数高。
(3)密度和黏度小。减小摩擦损失和流动阻力。
(4)相容性好。对金属无腐蚀。
其他
(1)无毒,不燃烧,不爆炸,温室效应小,不破坏大气层,易购廉价。
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制冷剂在标准大气压下的饱和温度称为沸点。一般沸点越低,蒸发压力冷凝压力越高,单位容积质量能力越大。
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泡点是指某组分开始蒸发的温度,露点是指某组分开始冷凝的温度。露点与泡点之差,称为温度滑移。
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载冷剂:空调工程,工业生产和科学实验中,常常需要用制冷装置间接的冷却被冷却物,或者将制冷装置制取的冷量远距离输送,这时候需要有一种中间物质来装载冷量,然后再用这种物质去冷却被冷却物,这种物质就叫做载冷剂。
通常使用水做载冷剂,但是低于0度时不能使用水,我们也经常用盐水。盐水浓度越大密度越大流动阻力越大而且比热减小,输送相同冷量需要增加盐水溶液的流量。
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压缩机根据工作原理分为:容积式(靠改变工作腔的容积,将周期性吸入的气体压缩,常使用的有往复活塞式和回转式)制冷压缩机和离心式(依靠离心力作用,连续的将气体压缩,转速高,制冷能力大)制冷压缩机。
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活塞式压缩机制冷能力的控制
(1)节流法:靠节流降低吸气压力,减小制冷剂质量流量,以调节制冷能力。
(2)旁通法:将部分排气返回吸气管,以减小压缩机的制冷能力。
(3)卸载法:将某气缸的吸气阀保持开启,让该缸处于不工作状态。
(4)调速法:改变压缩机转数,以调节压缩机制冷能力。
多缸活塞式压缩机多采用卸载法调节压缩机的制冷能力,采用卸载法还可以降低启动负荷,减小启动转矩。
油压启阀卸载装置包含顶杆启阀机构,油压推杆机构。
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影响活塞式制冷机实际工作过程的因素主要是:气缸的余隙容积,进排气阀阻力,吸气过程气体被加热程度和漏气四个方面。
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制冷压缩机的工作特性主要有两点:压缩机的制冷量和压缩机的耗功量。这两点除与压缩机的类型,结构形式,尺寸以及加工质量等有关外,主要取决于运行工况。
影响压缩机制冷量的主要因素是蒸发温度和冷凝温度。而蒸发温度影响更大。
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单位质量制冷剂的理论耗功量与实际耗功量之比称为指示效率。
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实际制冷系数又称为性能系数,用COP表示,单位为KW每KW。
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余量附加系数:1.1-1.15
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评价压缩机消耗能量的指标有两个:
(1)制冷压缩机的性能系数COP,即单位轴功率的制冷量。
(2)制冷压缩机的能效比EER,考虑驱动电机的效率队制冷压缩机能耗的影响。th理论值,i指指示效率,m指摩擦效率,d指传动效率,e指电动机效率。
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离心式制冷压缩机的优点
(1)制冷能力大,大型离心式制冷压缩机的效率接近现代大型立式活塞制冷机。
(2)结构紧凑,质量轻,比同等制冷能力的活塞式制冷机轻80%-90%,占地面积可减少一半左右。
(3)没有磨损部件,工作可靠,维护费用低。
(4)运行平稳,振动小,噪声较低。
(5)能够合理利用能源。
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对于离心式制冷压缩机,工作叶轮的转数越高,叶轮级数越多,离心式压缩机产生的能量头越高。
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喘振:气态制冷剂从冷凝器倒流回压缩机,压缩机的趋势是将制冷剂再次送入冷凝器,在此过程中发生的倒流撞击现象。
原因是冷凝压力过高或吸气压力过低。运转时保证蒸发器和冷凝器稳定可以防止喘振的发生。压缩机制冷能力调得太小时也会发生喘振,这需要进行反喘振调节,旁通法师一种措施。
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影响离心式制冷压缩机制冷量的因素
(1)蒸发温度(受蒸发温度变化的影响比活塞式制冷压缩机的影响大)
(2)冷凝温度(温度低于设计值时,受影响较小,但是大于设计值时,影响较大)
(3)转数影响(影响较大)
24:冷凝器:将压缩机排除的高温高压气态制冷剂予以冷却,使之液化,以便制冷剂在系统中循环使用。
冷凝器分类:风冷,水冷,水-空气冷却(蒸发式和淋水式)。
25:冷凝器外壳上有:页面指示器,放气阀,安全阀,平衡阀和放油阀等。
26:立式管壳式冷凝器优点:
空调为什么不制冷
(1)垂直安装,占地面积小。
(2)无冻结危险,可以安装在室外,不占用室内建筑面积。
(3)冷却水自上而下直通流动,便于清除铁锈和污垢,而且清洗时不需要停止设备运行,这样,对冷却水的水质要求不高。
缺点:冷却水用量大,体型较为笨重,目前多用于大中型氨制冷系统。
27:套管式冷凝器:用不同直径的管子套在一起,并弯成螺旋型或者蛇形的水冷换热装置。冷却水在管内流动,方向为下进上出。高压气态氟利昂则在外套管,自上而下流动,进行比较理想的逆流式换热。要注意的是套管的盘管总厂不能过长,因为会增加管内流体的流动阻力,更因为盘管底部积聚了较多的冷凝液,使得传热管的传热面积得不到充分利用。
28:蒸发器是指通过制冷剂的蒸发(沸腾),吸收载冷剂的热量,达到制冷目的。
29:根据供液方式的不同,蒸发器可分为四种。
(1)满液式蒸发器。充满制冷液,利于换热,但是需要有足够的制冷剂流量。
(2)非满液式蒸发器。气液共存,不利换热,虽客服了流量问题。
(3)循环式蒸发器。贵
(4)激淋式蒸发器。也贵
30:蒸发器的设计计算:整体计算法和分布计算法。
31:节流机构的作用:
(1)对高压液态制冷剂进行节流降压,保证冷凝器与蒸发器间的压力差。
(2)调节进入蒸发器的制冷剂流量,以符合负荷需求。
常用的节流机构有:手动膨胀阀,浮球式膨胀阀,热力膨胀阀,电子膨胀阀,毛细管。
32:满液式蒸发器一般采用浮球式(直通式和非直通式)膨胀阀。
33:储液器:在制冷系统中起到稳定制冷剂流量的作用,并可以用于存储液态制冷剂,分立式和卧式。
34:气液分离器:用于分离来自蒸发器出口的低压蒸汽中的液滴,防止制冷压缩机发生湿压缩和液击现象。
35:过滤器:用于清除制冷剂蒸汽中的铁屑和铁锈等杂质。氨液过滤器一般设置在节流机构前的液氨管道上。
36:油分离器的类型:惯性式,洗涤式,离心式和过滤式。
37:制冷系统中常见的安全装置:安全阀,熔塞,紧急谢氨器。
38:吸收式制冷是液体气化制冷的一种形式,它和蒸汽式压缩制冷一样,是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到目的。所不同的是蒸汽压缩制冷是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来完成这种非自发过程。
39:蒸汽压缩式制冷的整个工作循环包括,压缩,冷凝,节流,蒸发四个过程。
压缩机的作用
1是不断将完成吸热过程而气化的制冷剂蒸气从蒸发器中抽吸出来,是蒸发器维持低压状态,便于蒸发器吸热过程能够不断地进行下去。
2通过压缩作用,提高气态制冷剂的温度和压力,为制冷剂蒸汽向冷却介质(空气或者水)释放热量创造条件。
40:吸收式制冷机主要由四个换热设备组成:蒸发器,冷凝器,蒸发器和吸收器。他们组成两个循环环路,制冷剂循环和吸收剂循环。左半部是制冷循环,由冷凝器,节流装置和蒸发器组成。

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