蒸汽压缩制冷装置性能实验思考题

❶ 蒸汽压缩式制冷机的制冷原理 简单概述

蒸汽压缩机是热回收系统对产生的蒸汽通过压缩作用而提高蒸汽温度和压力的关键设备。作用是将低压（或低温）的蒸汽加压升温，以达到工艺或者工程所需的温度和压力要求。蒸汽压缩机总体构成较为复杂，主要由压缩系统、蒸汽降温器和润滑系统三个基本单元组成。再沸器（蒸发器）内产生的蒸汽经过内嵌式微滴分离器除去蒸汽中的部分液体，然后再进入蒸汽压缩机或相应的用汽点。在工艺设计时可留有不经压缩的蒸汽旁路，以自动控制而满足生产对不同蒸汽压力和温度的要求或防止压缩机出现故障时维修的余地。

2、压缩系统

蒸汽压缩机压缩形式根据原理不同，是由一个整体的齿轮装置驱动的单级离心压缩机。根据不同的需求压缩机的形式也不尽相同，一般常见的有罗茨式压缩机（容积式）、离心式压缩机（速度式）等。

3、蒸汽降温器

蒸汽降温器是一个特别设计的喷嘴，它安装在回收蒸汽管中。使流动中的蒸汽使尽量多的水雾化为蒸汽。通向降温器的供水流量由降温器后的蒸汽的温度来控制。

4、润滑系统

润滑系统包括油罐、两个并联的水冷式冷却器、一套并联的油过滤器和两个油泵。主油泵是一个螺杆泵，直接由低速齿轮轴驱动。备用油泵由电机驱动在启动时使用。油冷却器是一个管状的换热器，油在换热管中流动。油罐上安装有油除沫器和电加热器，润滑油通过油冷却器和油过滤器从油罐泵送到齿轮箱，油的温度由油冷却器旁路的温度控制器调节。油过滤器上有压差指示器，以检测过滤器中的污染物。

5、蒸汽压缩机形式

根据流体通过蒸汽压缩机叶轮的方向，将相关设备称为轴流、混流或离心式压缩机。最适用的压缩机类型取决于相关应用的操作条件。关键参数是需要达到的温升和待压缩蒸汽的流量。

❷ 蒸汽压缩式制冷系统是如何工作的

蒸汽压缩式制冷装置工作原理如图2-5所示，液体制冷剂从低温热源蒸发器中，吸收被冷却物热量气化之后，变成低温低压的制冷剂蒸气，被压缩机吸入，在汽缸中受到压缩，温度、压力均有升高，然后排至冷凝器中。在冷凝器中受到冷却水或空气的冷却而放出凝结热，自身变成冷凝压力下的饱和液体。液体经节流减压至蒸发压力。在节流中的节流损失是以牺牲制冷剂的内能作为代价的，所以节流后的制冷剂湿度也下降到蒸发温度。节流后的气液混合物进入蒸发器，由于面积增大，被冷却物散失热量，故制冷剂蒸发器中气化，吸收大量的被冷却物的潜热使被冷却物温度降低。气化后的制冷剂，又被压缩机吸走，完成一个热力循环。由于制冷剂连续不断地循环，被冷却物的热量不断地被带走，从而获得低温，达到制冷的目的。

图2-5 蒸气压缩式制冷原理

1.蒸发器 2.毛细管 3.干燥过滤器 4.冷凝器 5.压缩机

❸ 蒸汽压缩式制冷循环系统相比太阳能吸收式制冷系统有何缺点请尽可能详细答复我

太阳能吸收式制冷系统的适用范围，必须对不连续、不稳定的太阳辐射进行能量补偿。从功量补偿角度出发，提出基于太阳能吸收式制冷与蒸气压缩制冷的联合制冷系统。从工作原理上分析了联合制冷系统的联合制冷循环模式的可行性，它可根据太阳辐射的强弱在蒸气压缩制冷与吸收式制冷之间切换和组合，使太阳能吸收式制冷系统的适用性大大增强。太阳能吸收式制冷具有许多优点，但在太阳辐射不连续性、不稳定性的制约下，制冷系统难以实现连续稳定地制冷，这成为阻碍其发展的主要原因[1]。因此对于太阳能吸收式制冷系统，必须对太阳辐射进行能量补偿。在诸多能量补偿方式中，太阳能吸收式制冷系统与蒸气压缩式制冷系统的组合(以下简称联合制冷系统)最值得瞩目，这种组合方式以功量形式对太阳辐射进行补偿。本文对联合制冷系统的联合制冷循环模式的工作原理进行研究。笔者在详细分析吸收式制冷循环机理及蒸汽压缩制冷系统相关特性后，就太阳能吸收式制冷系统的功量补偿形式，提出联合制冷系统(采用氨一水工质对)，其流程见图1。根据太阳辐射情况将联合制冷循环分为3种模式。
①模式1。太阳辐射较强时，联合制冷系统可单纯依靠太阳能正常工作。此时吸收器压力小于蒸发压力，在压力差作用下，单向阀1开启，单向阀2关闭，溶液泵3、4启动，压缩机不工作。制冷剂蒸气由蒸发器经单向阀1进入吸收器，然后完成吸收式制冷循环的其他环节。
②模式2。太阳辐射严重不足或无太阳辐射时，压缩机启动，吸收器压力略高于冷凝压力，在压力差作用下，单向阀1关闭，单向阀2开启，溶液泵3、4关闭。制冷剂蒸气由蒸发器排出后，进入压缩机，通过单向阀2进入冷凝器冷却。
③模式3。太阳辐射较弱，但有利用价值时，压缩机启动，吸收器压力介于冷凝压力和蒸发压力之间，单向阀1、2关闭，溶液泵3、4启动。制冷剂蒸气由蒸发器排出后，先进入压缩机，再进入吸收器。吸收器内的稀溶液吸收制冷剂蒸气后，质量分数升高，由溶液泵3抽走。浓溶液与经发生器流来的稀溶液在换热器中换热，然后进入发生器。在发生器内，浓溶液吸收热量挥发出制冷剂蒸气后，质量分数降低。挥发出来的制冷剂蒸气进入冷凝器冷却。解析后的稀溶液则流回吸收器重新吸收制冷剂蒸气。在冷凝器中，制冷剂蒸气冷却成液体，之后由节流阀节流，再进入蒸发器内。
2 工作原理
由于模式1、2为单一吸收制冷循环及单一蒸气压缩制冷循环，因此其工作原理不再赘述，只研究模式3的工作原理。
为简化问题，将太阳能集热器与发生器之间及发生过程、浓溶液和稀溶液在换热器内的换热过程视为无热损失且不存在传热温差的理想传热过程[3]，即集热温度、发生温度及进、出发生器溶液的温度相等，集热量等于发生过程耗热量。
依据质量守恒原理，制冷循环各个环节的制冷剂的质量流量相等。在模式3中，有两个环节(压缩环节和吸收、发生环节)具有主动性，因此分析这两个环节制冷剂的质量流量 由于吸收器压力可决定离开吸收器进入发生器浓溶液中制冷剂蒸气的质量分数wa,p,s，因此由式(3)可知，可通过调节吸收器压力来调节吸收环节制冷剂蒸气质量流量qm,a。由于hg,o、hg,o,w、hg,i,s都是发生温度(即集热温度)的函数，因此由式(4)～(6)可知，可通过调节集热温度丁来调节辐射强度 E与qm,a的对应关系。
吸收、发生环节制冷剂蒸气质量流量的调节过程为：①如果qm,c,r>qm,a，则吸收器压力升高，相应离开吸收器进入发生器浓溶液的质量分数wa,o,s将增大，由式(3)可知，吸收环节制冷剂质量流量qm,a将增加。由于吸收器压力升高，使压缩机容积效率ηv减小，因此qm,c,r也将减小，调节至qm,c,r=qm,a在发生器内，发生温度也会相应发生变化，使辐射强度E和变化后的qm,a相互对应。②如果qm,c,r<qm,a，吸收器压力将降低，离开吸收器进入发生器浓溶液的质量分数wa,o,s将减小，从而引起qm,c,r、qm,a的变化，直至二者相等。
当然，上述讨论是基于qm,c,r、qm,a存在平衡点的情况，如果不存在平衡点，即无论怎样调整，qm,c,r、qm,a始终不能相等，那么此时即为联合制冷系统由模式3向其他两个模式转换：①如果始终有qm,c,r＞qm,a，则吸收器压力持续上升，直至略高于冷凝压力使单向阀2开启，制冷剂蒸气由单向阀2流向冷凝器，此时溶液泵3、4停止工作，联合制冷系统完成向模式2的转换。②如果始终有qm,c,r＜qm,a，则吸收器压力将持续减小，直至小于蒸发压力，在压力差作用下单向阀1开启，压缩机停止工作，完成向模式1的转换。
无论压缩环节与吸收、发生环节的制冷剂蒸气质量流量是否相等，是否存在平衡点，联合制冷系统工作总是安全的。由模式l、2向模式3的转换需要在其他控制元件下完成。当蒸发压力高于给定值时，可在压力元件控制下启动压缩机，实现由模式l向模式3的转换。由模式2向模式3的转换，可在光感元件控制下当辐射强度达到一定值时开启溶液泵3、4工作。
3 联合制冷循环模式的特点
3．1 优点
①联合制冷循环模式最大的优点在于其对太阳辐射的能量补偿是以功量形式来完成的。因此与热能形式的能量补偿相比，避免了因采用辅助热源而引起的诸多不足。
②辅助能量是以压缩机压缩制冷剂蒸气的形式进行补偿的，因此能量利用过程中有效能损失较小，从而保证了辅助能源的优化利用。
③压缩机体积小，安装灵活。补偿耗功主要集中在夜间和清晨，大部分时间处于民用电低谷期，因此电价较低。
④联合制冷系统可在太阳辐射较弱时实现连续、稳定制冷。
3．2 缺点
①联合制冷系统中的运动部件有压缩机和溶液泵，与蒸气压缩制冷机组相比，即便是将太阳能集热器与发生器组合在一起[3]，它的结构仍相当复杂，且体积大得多。
②由于目前实现吸收器的空气冷却还很困难，因此这种制冷循环模式只适合制冷量较大的场合，以便吸收器和冷凝器共用水冷系统，降低系统造价。
③所选用的制冷剂必须既适合吸收式制冷系统又适合压缩式制冷系统。因此不宜选取制冷剂蒸气比容较大、工作压力较低的工质对，如溴化锂一水，而氨一水比较适合，只是需要安装精馏装置及空气分离器，且氨有毒性。
4 结论
①从工作原理上看，联合制冷系统的制冷循环模式完全可以实现。不但实现了连续制冷，而且运行调节也较为简单，使太阳能吸收式制冷系统的适应性大大增强。
②联合制冷循环模式不仅适用于太阳能吸收式制冷，也为利用其他低品位热能，尤其是利用温度不稳定的热能，获得连续稳定的冷量提供了一种适应性更强的制冷循环模式。

❹ 蒸汽压缩制冷装置性能实验注意事项

空气压缩机应停放在远离蒸汽、煤气迷漫和粉尘飞扬的地方。 进气管应装有过滤装置。 空气压缩机就位后,应用垫块对称楔紧。 2.经常保持贮存罐外部的清洁。 禁止在贮气罐附近进行焊接或热加工。 贮气罐每年应作水压试验一次,试验压力应为工作压力1.5倍。 气压表、安全阀应每年作一次检验。 3.操作人员应经专门培训,必须全面了解空气压缩机及附属设备的构造、性能和作用,熟悉运转操作和维护保养规程。 4.操作人员应穿好工作服,女同志应将发辫塞入工作帽内。 严禁酒后操作,不得从事与运行无关的事情,不得擅自离开工作岗位,不得擅自决定非本机操作人员代替工作。
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❺ 空气调节与制冷技术作业思考题

是由于冰箱和空调制冷系统工作时候的工况条件不同，蒸发器、冷凝器换热面积不同。
制冷系统工作效率高低并不是只跟所使用的制冷剂类型有关。
冰箱工作时候制冷系统蒸发压力很低，而空调工作时候蒸发压力相对较高，这就决定了压缩机的实际工作能效不同。且空调蒸发器和冷凝器的配置比例更加有利于系统工作能效提高。

❻ 会做这些制冷题吗

6．简述采用氮作制冷剂时的注意事项及其根据。
1不能用铜和铜合金，因为腐蚀 2系统需要精馏和分凝设备，因为氨和水沸点接近。
7.制冷剂 R12 ， R22 ， R134 各为什么化学物质，它们对大气臭氧层有无破坏？
R12为二氟而二录甲烷，有破坏。R22为二氟一录甲烷，有破坏但小。R134a为四氟乙烷，无破坏。
8．分别举例说明现有替代用制冷剂的优缺点所在。
R134a优点为ODP为0。缺点制冷特性不如R12，温室效应。
R152a优点ODP为0。缺点易燃。
9．何谓共沸制冷剂，选用它们的原因又是什么?
具有共沸点的混合制冷剂。原因:具有纯物质的热力特性，使用方便；标准沸点比各组分都低，蒸发压力比各组分都高，可以扩大应用温度范围和提高单位容积制冷量。
10，简要说明非共沸制冷剂的特性及其对应用的意义。
特性：定压下相变不等温。意义：减少冷凝器和蒸发器的传热不可逆损失，节能。
11．为什么人们在上世纪初期基本用氟里昂取代了早期制冷剂，现在又要努力寻找氟里昂的理想替代物?
早期制冷剂要么易燃、有毒性不安全如SO2，要么工作压力高如CO2，因此用氟利昂这种物理化学特性很好的制冷剂。近代世界环境问题提上日程，而氟利昂又是臭氧破坏和温室效应的危害物质，必须用环境压力小的物质替代。
12．依照我国实际情况，论证应采取的适宜的替代工质技术路线。
发展中国家，逐步取代
13．分析制冷剂的替代会给检测和使用带来哪些不利因素
1需要与之匹配的润滑油。 2考虑其腐蚀性和稳定性，需与之匹配的材料。 2工作压力变动，可能需匹配新型压缩机及管路。
14.何谓载冷剂，它们主要应用于何种场合?
以间接冷却方式工作的制冷装置中，将被冷却物体的热量传给正在蒸发的制冷剂的工质。用于冷却对象离蒸发器较远，或者这用冷场所不便于安装蒸发器。
15怎样确保以盐水为载冷剂的系统正常使用？
盐水易吸湿，需定期检查其浓度，浓度适当大些但不易超过共晶温度。
16．说明应用蓄冷剂的意义，井结合实际解释之。
利用晶体的融化制冷，可以将冷量先储存再利用。实际：小型蓄冷机组，利用夜晚用电低谷电价低制冷蓄冰，白天用电高峰期释冰制冷。
17.简述氨做制冷剂时应注意事项及其根据。
重复6了
18.对R22制冷系统而言，在使用中如何保证安全可靠性？
1干燥，防止冰堵和镀铜。2系统密封部位用耐氟材料。3装油分，保护压缩机。

第三章 双级蒸汽压缩式与复叠式制冷循环
1.为什么要使用双级制冷系统？
压缩机有余隙，单级压比有限。
2.两级压缩制冷循环的循环类型有哪些？请作出循环流程图。
按中冷方式分：中间完全冷却和中间不完全冷却循环
按节流方式分：一级节流和两极节流循环
3.双级和复叠式制冷有何区别，为什么要采用不同的形式？
区别：双级是一个系统，只不过有低压和高压压机。复叠是两个单独的系统，低温级和高温级。前者解决单级压比达不到的问题，后者解决低温制冷时，冷凝压力太高蒸发压力太低的问题。
4.什么是复叠式制冷循环？为何采用复叠式制冷循环？
两个独立制冷系统，高温级和低温级结合的一个装置，高温级蒸发器和低温级冷凝器进行换热。 采用此循环，低温制冷下蒸发压力不太低，冷凝压力不太高，可实现较低温度制冷。
5.常用多级制冷系统的形式有哪几种，为什么有中间完全冷却和不完全冷却，他们分别适合什么系统？
制冷剂类型决定中冷方式。对采用回热有利的制冷剂可不完全冷却，对采用回热循环不利的应完全冷却。
6. 试对欲获得-60~-120℃的低温，设计复叠式制冷循环的组合型式。
三级复叠，三级分别用R22、R13、R1150系统。
第四章 吸收式制冷循环原理
1．吸收式制冷循环与蒸气压缩式制冷循环的相同处和不同处各是什么？
相同：都是利用制冷剂的汽化潜热制冷。
不同：前者依靠消耗热能作为补偿制冷，后者消耗机械能作为补偿。
2．试述吸收式制冷循环的原理、工作原理图和工作过程。
原理：高沸点吸收剂吸收低沸点制冷剂，是制冷剂不断汽化，吸取汽化潜热。
3.在吸收式制冷循环的h—ζ图中，饱和液、饱和蒸气线上的点由几个参数确定?其他处的点又由几个参数确定？
由公式：自由度=独立组分数-相数+2。饱和线上由2个参数定。其他3个。
4．在二元溶液的气化过程中，压力、温度和浓度是否变化?怎样变化，举例说明。
压力：变低。温度：变高。浓度：沸点低的物质浓度变小。 例：氨水的蒸馏。
5．在二元溶液的冷凝过程中，压力、温度和浓度是否变化?怎样变化？
在吸收式制冷循环的h—ζ图上，二元溶液节流前、后均用同一个点表示，试问节流前、后状态发生了变化吗?节流前、后的压力，沮度和浓度是否变化?怎样变化?
节流前后状态变。压力：前高后低。浓度：不变。温度：前高后低。
6. 作图叙述吸收式制冷的工作原理?比较蒸气压缩式和蒸汽吸收式两种制冷方式的共同点和不同点?
共同点：都是利用液体汽化制冷。
不同点：前者依靠消耗热能作为补偿制冷，后者消耗机械能作为补偿。两者使制冷剂由低压低温到高压高温状态的途径不同。
7. 吸收式制冷中常用的工质对有哪几种?分别指出其中的制冷剂和吸收剂。
氨（制冷剂）和水（吸收剂）、溴化锂（吸收剂）和水（制冷剂）、溴化锂（吸收剂）和甲醇（制冷剂）
8. 吸收式制冷循环的经济性如何表示？
1循环本身存在较多的热力不可逆过程，热力系数较压缩式的低。 2在较低蒸发温度下，特别是有高温加热介质可利用，例如利用工厂废热，经济型较高。

❼ 谁会做这些制冷题 学习学习呢

1）制冷方式 电子制冷采用电子制冷片制冷，噪音低、无污染；压缩机制冷采用氟里昂制冷。
（2）制冷速度 压缩机制冷速度较快，初次使用或重新制冷，冷水经30分钟后温度降到15%以下，重新制冷时间更短。压缩机制冷时间约为电子制冷时间的20%-30%。
（3）制冷效果 电子制冷最低温度9-11℃，压缩机制冷最低温度5-6℃。
（4）出水量 电子制冷：0。7升/小时，压缩机制冷：2升/小时。
（5）适用场合 企事业单位；对制冷速度、制冷效果有较高要求的家庭用户也适宜压缩机制冷机型。
1.制冷功率这个概念其实我感觉你已经清楚了。制冷功率就是制冷量与时间的比值。在1秒内产生1焦耳的制冷量，就是1瓦。至于焦耳，1卡=4.2焦耳，4.2是水的比热。至于卡，使1克水升高1摄氏度所需的热量则为1卡。所以，虽然这个概念我从来没见过这样表述过，但是我们还是可以说，使1g比热为1J/(g.C)的物质在1秒内降低1摄氏度所需的制冷功率为1W。好难理解好拗口是吧...其实这个概念，没必要一定要这样给出的。
2.热能与热量单位相同，但概念不一样。具体我也没有查到，应该是热能表示一个物体所具有的这种能量方式的量，而热量则更侧重于传递。比如在没有其他变化的情况下，甲物体向乙物体传递热量，则甲物体与乙物体的热能都发生变化。
3.从一个温度T1的环境中向一个温度为T2(T2>T1)的开放的环境中转移1J的热能，所要做的功不是1J。转移的热量与所做的功的比值为T1/(T2-T1)，即转移1J热量所做的功为[(T2-T1)/T1]J。
谈谈氟制冷系统和氨制冷系统的不同
专门谈谈氨制冷系统与氟制冷系统的制冷方式的不同（我认为很多人用氟制冷系统的观点来分析氨制冷系统的问题了）。
1、通过对氟与氨二者在T-S和lgp-i图上的卡诺循环我们可以直观地进行对比分析得出结论：氟制冷系统和氨制冷系统不同（一个支持大的回气过热度，一个不支持大的过热度；一个液体过冷可以带来制冷量的明显提高，一个增加不太大）。
2、一般氟和冷冻机油是互溶的，而氨和冷冻机油几乎不溶。因此二者的压缩机及系统管路设计有本质的不同。
3、在氨制冷系统中如果是机械循环系统，为保证氨液在蒸发器的效率，其氨液的供液量是蒸发量的20多倍以上，就是中国过去沿用苏联的重力供液式（即位于系统最高处的氨液分离器+底位排液桶模式）也有6~7倍。直接膨胀供液只在小系统用到，但由于有氨液分离器，往往都有2~4倍。因此回气中有氨液是很正常的。
4、氟制冷系统必须考虑回油设计，否则就将导致压缩机缺油发生烧机事故。它不允许如氨制冷系统那样的设计，所以我们见到的大多是直接膨胀供液系统（约占99.9%），在大型氟制冷系统如采用氟泵机械循环，都要进行专门的回油设计。
氨腐蚀较重。氟对环境有污染，尤其氯氟烃对臭氧层的破坏。

❽ 如何提高蒸汽压缩式制冷装置性能系数cop

这个课题很大，也很复杂，不是几句话能说清楚的。
大致来说，提高蒸发温度、增大蒸发面积、降低冷凝温度、调整适当的冷媒量等手段能够提高能效比。

❾ 空气压缩制冷与蒸汽压缩制冷各自的优缺点是什么

空气压缩循复环制冷特点：制

优点：工质无毒无味，不怕泄漏

缺点：无法实现等温，活塞流量小，制冷量小

蒸汽压缩循环制冷特点：

优点：装置简单，运行可靠

缺点：制冷量小

制冷种类分为：蒸汽压缩制冷，吸收式制冷，压缩式气体制冷，气体涡流制冷，热电制冷，固体吸附制冷。上述的属于压缩气体制冷，不是压缩空气制冷，包括等熵压缩，等压冷却，等熵膨胀和等压吸热，特点是工质在循环过程中不发生集态变化。

(9)蒸汽压缩制冷装置性能实验思考题扩展阅读：

压缩机的工作回路中分蒸发区（低压区）和冷凝区（高压区）。空调的室内机和室外机分别属于高压或低压区。

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。起到调节气温的作用。

压缩机是制冷系统的心脏，无论是空调、冷库、化工制冷工艺等等工况都要有压缩机这个重要的环节来做保障。