制冷技术作业思考题(1) 下载本文

(1)传动机构:传动机构是将电动机传来的动力传给活塞,并将电动机的旋转运动变为往复运动,它是一个典型的曲柄、连杆、滑块机构,主要零部件联轴器(皮带轮)、曲轴、连杆、十字头等。

工作部件:工作部件是形成工作腔以吸、排气体,给气体传递能量的部件,包括汽缸组件、吸排气阀组件、活塞组件及填料组件。

(2)机体:机体是一个支持部件,由它来支撑曲轴、十字头和汽缸,使压缩机成为一个整体。机身下方兼作油箱。

(3)润滑系统:机器中相对运动的零部件及其传动机构都需要润滑,如曲轴的主轴颈与轴承、曲柄销与连杆大头瓦、十字头销与连杆小头瓦、十字头滑板与十字头滑道之间等部位。润滑用油一般用轴头齿轮泵或单独的齿轮泵由机体油箱通过一定的油路送往各润滑部位。无油润滑压缩机的汽缸和填料不注油。有油润滑的压缩机汽缸和填料用专门的注油泵注入压缩机油进行润滑。

(4)冷却系统:活塞式压缩机的冷却系统由冷却气体的中间冷却器和后冷却器、汽缸和填料的冷却水套、油冷却器及其它附件组成。气体压缩是一个热力过程,气体压力升高的同时温度也要升高。气体的温度受润滑油闪点及被压缩介质性质限制。多级压缩中每级排出的气体经中间冷却器冷却后再由下一级吸入,有些气体最后排出也要求冷却,该冷却据称为后冷却器。汽缸和填料的冷却水套带走摩擦产生的热量,降低了温度,改善了润滑条件,同时还可降低压缩过程指数,从而降低压缩功耗和排气温度。传动机构的润滑油是循环使用的,由于工作过程中油的温度要升高,需用油冷却器进行冷却。因注入汽缸的油量较少,大都随气体带走并对气阀进行润滑。

(5)安全和调节系统:压缩机中气体压力的变化是生产过程中气量供求关系的反应。所以压缩机中有各种调节机构。当压力超过允许值时安全阀跳开排放,安全阀装在各级压力最灵敏的位置。

5、活塞式制冷压缩机的理想工作过程包括哪三个?

压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。

压缩过程:活塞从下止点向上运动,吸、排汽阀处于关闭状态,气体在密闭的气缸中被压缩,由于气缸容积逐渐缩小,则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。

排气过程:活塞继续向上移动,致使气缸内的气体压力大于排气压力,则排气阀开启,气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道,直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用,排气阀关闭排气结束。

至此,压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。此后,活塞又向下运动,重复上述三个过程,如此周而复始地进行循环。这就是活塞式制冷压缩机的理想工作过程与原理。

6、影响压缩机容积效率的主要因数有哪四个?

主要影响是压缩机转速,其次是余隙容积,进排气压力损失,热交换和泄露, 余隙系数、节流系数、预热系数、气密系数

对一台结构形式已确定的压缩机而言影响容积效率的因数实际是哪两个?压缩比和制冷剂系数

7、制冷压缩机的性能系数COP和制冷压缩机的能效比EER的定义和表达式是什么?它们分别适用于什么情况下考核压缩机能耗指标?工况不同时,能否用COP或EER对能耗指标作正确评价?为什么?P63

EER:在额定(名义)工况下,空调、采暖设备提供的冷量或热量与设备本 身所消耗的能量之比。

COP:制冷机在某一工况下,提供的制冷剂/制冷量的输入功率。为了衡量制冷压缩机在制冷或制热方面的热力经济性,常采用性能系数COP这个指标。 COP值用于评价制冷循环或压缩机的能耗指标,其工况采用循环的内在参数标注: EER值用于评价各类机组的能耗指标,其工况采用运行的外在参数标注。同一台机组名义工况与部分负荷工况的EER值无可比性,因为部分负荷时的冷却介质温度随负荷的降低而下降,与名义工况不同。鉴于目前使用的各类机组实际上都处于变工况或变负荷条件下运行, 仅用上述单一的能效性能EER值统计或标注其运行能耗和能效性能并不符合实际应用情况。而COP性能参数值则适用范围更加广泛。

EER=Q0/Pim=Q0/Pth*ni*nm 常用于封闭式压溶机考核。 COP=P62页

6、制冷压缩机的理论功率、指示功率、轴功率、电机输入功率有何区别?分别如何计算?P62

7、计算题

第四章:制冷装置的换热设备P82

1、制冷装置中的换热设备与其他热力装置中的换热设备相比有哪些特点?P82(1)制冷装置的压力、温度变化范围比较窄;(2)介质之间的传热温差较小(3)要与制冷压缩机匹配

2、蒸气压缩式制冷装置中基本的换热设备是什么?其他换热设备有哪些?

压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器。

再冷却器、回热器、中间冷却器、冷凝-蒸发器。

3、冷凝器在制冷系统中安装在什么位置?起什么作用?根据冷却剂种类不同,冷凝器可以分为哪些种类?P82

膨胀阀与压缩机之间,作用:将制冷压缩机排出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。

4、立式壳管式冷凝器的基本结构、工作原理及优、缺点是什么? 钢板卷焊成的圆筒,筒上下两端各焊一块管板,板间焊接许多根小口径无缝钢管。冷却水自上而下直通入管内,吸热后排入下部水池,高压气态制冷剂从冷凝器外壳中部进入管束空间,冷凝液体。优点:垂直安装、占地面积小;无冻结危险可安装在室外不占用室内建筑面积;冷却水自上而下直通流动便于清洁铁锈和污垢,清洗时不必停止系统,对冷却水质要求不高。缺点:冷却水用户量大,体型比较笨重。

5、卧式壳管式冷凝器的基本结构、工作原理及优、缺点是什么?使用场合? 原理:冷却水从管层下进上出,管内流动,制冷机从壳层上进下出,管外冷凝。

6、冷凝器中的传热过程包括哪三过程?P89第二节下第一句话 制冷剂冷凝换热,金属壁、垢层的导热以及冷却剂的吸热过程。 蒸发器中的传热过程包括哪三过程?P107第五节下第一句话

制冷剂侧的沸腾换热,载冷剂侧的对流换热,通过金属壁、垢层的导热。 7、冷凝器的选择计算步骤有哪些?P96第三节

8、蒸发器在制冷系统中安装在什么位置?制冷空调室内机里就是蒸发器,室外机是

冷凝器。循环安装顺序一次,压缩机——冷凝器——毛细管——蒸发器,然后再到压缩机。

起什么作用? 蒸发器在制冷系统中的任务是将冷库内的热量吸走,使液态冷媒在低压低温蒸发下,吸取由冷冻库内所传来的热量而蒸发,变成气态冷媒,气态的冷媒被吸入压缩机压缩后,再排入冷凝器排热。

满液式蒸发器和非满液式蒸发器的区别和用途是什么?P102 9、蒸发器根据供液方式的不同可以分为哪四种? (a)满液式;(b)非满液式;(c)循环式;(d)淋激式

其中满液式蒸发器出口制冷剂状态和非满液式蒸发器出口制冷剂状态有何区别?

(1)满液式蒸发器,该种蒸发器内充满了液态制冷剂,这样可使传热面尽量与液态制冷剂接触,因此,沸腾放热系数较高,但是这种蒸发器需要充入大量制冷剂,而且,若采用的是能溶于润滑油的制冷剂(如氟利昂12),润滑油难于返回压缩机。

(2)非满液式蒸发器,液态制冷剂经膨胀阀直接进入蒸发器管内(最好从下部进入),随着管内流动,不断吸收管外被冷却介质的热量。逐渐气化,故蒸发器内的制冷剂处于气、液共存状态。这种蒸发器克服了满液式蒸发器的缺点,器内充液量小。然而由于有较多的传热面与气态制冷剂接触,所以其传热效果不及满液式。

(3)循环式蒸发器,这种蒸发器是靠泵使制冷剂在蒸发器内进行强迫循环,其循环量约为制冷剂蒸发量的4~6倍,因此,与满液式蒸发器相似,沸腾放热系数较高,而且润滑油不易积存在蒸发器内,但它的设备费较高,故多用于大型冷藏库。

(4)淋激式蒸发器,该种蒸发器中只充灌少量制冷剂,借助于泵将液态制冷剂喷淋在传热面上,这样可以减少系统中制冷剂的充注量,并且还可以消除由于蒸发器内静液高度对蒸发温度的影响。鉴于它的设备费用高,故适用于蒸发温度很低(或蒸发压力很低)、制冷剂价格较高的制冷装置。

10、蒸发器的选择计算步骤有那些?P111第六节 第五章:节流机构和辅助设备P123

1、节流机构的作用是什么?节流降压、调节流量、控制过热度、控制蒸发液位。

1)、节流降压。当常温高压的制冷剂饱和液体流过节流阀,变成低温低压的制冷剂液体并产生少许闪发气体。进而实现向外界吸热的目的。

2)、调节流量:节流阀通过感温包感受蒸发器出口处制冷剂过热度的变化来控制阀的开度,调节进入蒸发器的制冷剂流量,使其流量与蒸发器的热负荷相匹配。当蒸发器热负荷增加时阀开度也增大,制冷剂流量随之增加,反之,制冷剂流量减少。

3)、控制过热度:节流机构具有控制蒸发器出口制冷剂过热度的功能,既保持蒸发器传热面积的充分利用,又防止吸气带液损坏压缩机的事故发生。

4)、控制蒸发液位:带液位控制的节流机构具有控制蒸发器液位的功能,既保持蒸发器传热面积的充分利用,又防止吸气带液降低吸气过热度。

常用的节流机构有哪些?手动膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管、节流短管

2、浮球式膨胀阀的工作原理是什么?P123

依靠浮球式中的浮球因液面的降低或升高,控制阀门的开启或关闭。 3、热力膨胀阀(内平衡热力膨胀阀、外平衡热力膨胀阀)的工作原理是什么?P124

内平衡热力膨胀阀感温包内充注制冷剂,放置在蒸发器出口管道上,感温包和膜片上部通过毛细管相连,感受蒸发器出口制冷剂温度,膜片下面感受到的是蒸发器入口压力。如果空调负荷增加,液压制冷剂在蒸发器提前蒸发完毕,则蒸发器出口制冷剂温度将升高,膜片上压力增大,推动阀杆使膨胀阀开度增大,进入到蒸发器中的制冷剂流量增加,制冷量增大;如果空调负荷减小,则蒸发器出口制冷剂温度减小,以同样的作用原理使得阀开度减小,从而控制制冷剂的流量。外平衡式膨胀阀与内平衡式膨胀阀原理基本相同,区别是: 内平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器入口压力;而外平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。

外平衡式热力膨胀阀膜片的下空间与膨胀阀出口是不相通的,是与蒸发器出口相接的膨胀阀上的毛细管相通,也就是说,膜片下的压力是蒸发器出口的压力,而不是膨胀阀出口压力,而内平衡式膨胀阀的膜片下的压力就是膨胀阀出口压力,它也没有那根毛细管,至于感温包的位置应该在蒸发器出口与毛细管焊点之间。

4、制冷系统中有哪些辅助设备?其作用是什么?P134

储液器、气液分离器、过滤器和干燥器、油分离器、集油器、不凝性气体分离器、安全装置。实现制冷剂的储存、分离和净化,润滑油的分离与收集,安全保护等,以改善制冷系统的工作条件,保证正常运转,提高运行的经济性和可靠性。

5、热力膨胀阀分析计算P128 第六章:蒸气压缩式制冷系统P158

1、制冷机组的定义?有哪些常用制冷机组?P160

制冷机组指的是大型制冷系统,制冷机组的组成:压缩机、冷凝器、膨胀阀,蒸发器和控制系统等。溴化锂制冷机组 、空调用制冷压缩式制冷机组、氟利昂制冷机组、氨制冷机组

第七章:吸收式制冷P185

1、吸收式制冷与蒸气压缩式制冷相比,有哪些异同点?