1、制冷技术中常用单位的换算1 马力（或 1 匹马功率）=735.5 瓦（W）=0.7355 千瓦（kW） 1 千卡/小时（kcal/h）=1.163 瓦（W） 1 美国冷吨=3024 千卡/小时（ kcal/h）=3.517 千瓦（kW） 1 日本冷吨=3320 千卡/小时（ kcal/h）=3.861 千瓦（kW） 摄氏温度=（华氏F-32 ）5/9 （注：1 冷吨就是使 1 吨 0的水在 24 小时内变为 0的冰所需要的制冷量。 ）1P=2.5kW=735.5 W（注：2.5 kW 对应的是制冷量，而 735.5 W 对应的是电功率。 ）首先要搞清楚热量的单位，热能也是能量的一种，在国际上功
2、和能的单位是焦耳，焦耳相当于 1 牛顿的力(N) ，其作用点在力的方向上移动 1 米的距离所做的功。焦耳的符号为J。我国法定热量单位为 J。 在标准大气压下，将 1g 的水加热或冷却，其温度升高或降低 1 度时，所加进或放出的热量称为 1 卡，以 cal 表示。工程上常以卡的 1000 倍来表示热量，称为千卡或大卡，以 kcal 表示。在标准大气压下，将 11b（磅） （11b=0.454kg）水加热或者冷却，其温度升高或者降低华氏温度 1 度时，所加进或者除去的热量称为一个英热单位，符号为 Btu。 常用换算公式为: 1kJ(千焦耳)=0.239kcal(千卡) 1kcal(千卡)=4.19
3、kJ(千焦耳) 1kcal=3.969Btu 1Btu=0.252kcal 1kcal=427kg?m 1kw=860kcal/h 1 美国冷吨=3024kcal/h=3.51kw 1 日本冷吨=3320kcal/h=3.86kw 例如：一台 40kw 的空调，其制冷量为 40*860=3.44 万大卡。民用空调喜欢以 P 为单位，1P=0.735kw ，一般能效比为 3.2，及制冷量为 2352w，换算成大卡为 2022 大卡左右。可以说，1P 的空调制冷量为 2000 大卡。制冷技术基础知识问答（1）第一章 蒸汽压缩式制冷的热力学原理1、为什么说逆卡诺循环难以实现？蒸汽压缩式制冷理想和实际
4、循环为什么要采用干压缩、膨胀阀？答：1）逆卡诺循环是理想的可逆制冷循环，它是由两个定温过程和两个绝热过程组成。循环时，高、低温热源恒定，制冷工质在冷凝器和蒸发器中与热源间无传热温差，制冷工质流经各个设备中不考虑任何损失，因此，逆卡诺循环是理想制冷循环，它的制冷系数是最高的，但工程上无法实现。(关键在于运动无摩擦，传热我温差) 2）工程中，由于液体在绝热膨胀前后体积变化很小，回收的膨胀功有限，且高精度的膨胀机也很难加工。因此，在蒸汽压缩式制冷循环中，均由节流机构（如节流阀、膨胀阀、毛细管等）代替膨胀机。此外，若压缩机吸入的是湿蒸汽，在压缩过程中必产生湿压缩，而湿压缩会引起种种不良的后果，严重时产
5、生液击，冲缸事故，甚至毁坏压缩机，在实际运行时严禁发生。因此，在蒸汽压缩式制冷循环中，进入压缩机的制冷工质应是干饱和蒸汽（或过热蒸汽） ，这种压缩过程为干压缩。2、对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设？与实际循环有何区别？答：1）理论循环假定：压缩过程是等熵过程；节流过程是等焓过程；冷凝器内压降为零，出口为饱和液体，传热温差为零，蒸发器内压降为零，出口为饱和蒸汽，传热温差为零；工质在管路状态不变，压降温差为零。 2）区别：实际压缩过程是多变过程；冷凝器出口为过冷液体；蒸发器出口为过热蒸汽；冷凝蒸发过程存在传热温差 tk=t+tk,to=t- to 。 3、什么是制冷循环的热力完善度？制冷系数？
6、C.O.P 值？E.F.R ？什么是热泵的供热系数？ 答：1）通常将工作于相同温度间的实际制冷循环的制冷系数 s 与逆卡诺制冷循环的制冷系数 k 之比，称为热力完善度，即：=s/k。 2）制冷系数是描述评价制冷循环的一个重要技术经济指标，与制冷剂的性质和制冷循环的工作条件有关。通常冷凝温度 tk 越高，蒸发温度 to 越低，制冷系数 0 越小。公式：0=T0/（TkT0） 。3）实际制冷系数（s）又称为性能系数，用 C.O.P 表示，也可称为单位轴功率制冷量，用 Ke 值表示。注：s=Q0/Ne=Q0/N0?s= 0? s。Q0 是制冷系统需要的制冷量；制冷压缩机的理论功率 N0、轴功率 Ne
7、；0 是理论制冷系数；s 是总效率（绝热效率） 。 4）E.F.R 是指热力完善度，既是指在工作于相同温度间的实际制冷循环的制冷系数 s 与逆卡诺制冷循环的制冷系数 k 之比。E.F.R=q0/wel=0?el=0?imed 式中：wel电机输入比功；5）热泵的供热系数是描述评价热泵循环的一个重要技术经济指标。4、制冷系数答：=QH/W= Th/（ThT）=1+1 同一台机的相同工况下作热泵使用与作制冷机使用的热泵系数与制冷系数关系。 5、为什么要采用回热循环？液体过冷，蒸汽过热对循环各性能参数有何影响？ 答：1）采用回热循环，使节流前的常温液体工质与蒸发器出来的低温蒸汽进行热交换，这样不仅可
8、以增加节流前的液体过冷度提高单位质量制冷量，而且可以减少甚至消除吸气管道中的有害过热。 2）液体过冷，可以使循环的单位质量制冷量增加，而循环的压缩功并未增加，故液体过冷最终使制冷循环的制冷系数提高了。 蒸汽过热循环使单位压缩功增加了，冷凝器的单位热负荷也增加了，进入压缩机蒸汽的比容也增大了，因而压缩机单位时间内制冷工质的质量循环量减少了，故制冷装置的制冷能力降低，单位容积制冷量、制冷系数都将降低。 除了以上的方法外，还应该结合 PH 图进行分析。6、TO（蒸发温度）TK（冷凝温度）的变化对循环各性能参数有何影响？ 答：1）假定冷凝温度不变，当蒸发温度下降时：单位质量制冷量 qo 基本上没有什么
9、变化；压缩机吸气比容增大了，因而单位容积制冷量 qv 及制冷量 Qo 都在减小；单位压缩功 Wo 增大了。因此，当冷凝温度不变，随着蒸发温度的降低，制冷循环的制冷量 Qo，制冷系数 o 均明显下降，当压缩比 pk/p0 约等于 3 时，功率消耗最大。 2）假定蒸发温度不变，当冷凝温度升高时：循环的单位质量制冷量 qo 减少了；虽然进入压缩机的蒸汽比容 v1 没有变化，但由于 qo 减小，故单位容积制冷量 qv 也减少了；单位压缩功 Wo 增大了。因此，当蒸发温度不变，随着冷凝温度升高，制冷机的制冷量QO 减少了，功率消耗增加，制冷系数下降。 注：本题还应结合 PH 图进行分析。 7、什么是制冷
10、压缩机的标准工况？空调工况？最大轴功率工况？最大压差工况？ 答：标准工况和空调工况分别是用来标明低温和高温用压缩机的名义制冷能力和轴功率，最大轴功率工况是用来考核压缩机的噪声、振动及机器能否正常启动；最大压差工况用来考核制冷机的零件强度、排气温度、油温和电机绕组温度。 8、为什么要采用双级压缩制冷？该循环的特点？ 答：采用双级压缩制冷既可以获得较低的蒸发温度，又可使压缩机在的压缩比控制在合理范围内，保证压缩机安全可靠地运行。双级压缩式制冷循环的主要特点是将来自蒸发器的低压（低温）蒸汽先用低压级压缩机压缩到适当的中间压力 p01 然后再进入高压级压缩机再次压缩到冷凝压力。9、一次节流，中间完全冷
11、却/中间不完全冷却的两级压缩制冷循环宜采用何种工质？其 P-H 图，T-S 图是怎么样的？其制冷系数是多少？ 答：中间完全冷却的压缩制冷循环一般是使用氨为工质；而中间不完全冷却的制冷循环则是使用 R12、R22 作为工质。其 P-H 图，T-S 图如下： 10、如何确定两级压缩的中间压力？ 答：在工程中，一般都是按压力比例中项去确定中间压力 p01=（po?pk）1/2 实际工作中常常需要选配两台（或两台以上的）压缩机来组成两级压缩制冷循环。对于由两台既定的压缩机（高压级压缩机理论输气量为 Vhg，低压级压缩机理论输气量为 Vhd）组成的两级压缩制冷循环的中间压力，则应按高低压容积比 =Vhg
12、/Vhd 为定值的条件确定。 第二章：制冷剂、载冷剂和润滑油 1、对制冷剂、载冷剂有什么要求？ 答：对于制冷剂：一、在热力学方面的要求：1.蒸发压力和冷凝压力要适中；2.单位容积制冷量 qv 要大；3.临界温度要高而凝固温度要低；4.绝热指数要小。二、在物理与化学方面的要求：1.制冷剂的粘度和密度应尽可能小；2.导热系数和放热系数要高；3.具有一定的吸水性；4.具有化学稳定性；5.溶解于油的性质应从正反两方面分析。三、其它方面的要求：1.制冷剂对人的生命和健康应无危害，不具有毒性、窒息性和刺激性；2.制冷剂应易于制取且价格便宜。对于载冷剂的要求：1.在工作温度范围内始终处于液体状态；2.载冷剂
13、循环运行中能耗要低；3.载冷剂的工作要安全可靠；4.价格低廉，便于获得。 2、常用的制冷剂、载冷剂有哪些？各自有什么特性？答：常用的制冷剂有：一、无机化合物：如氨（R717）：氨有良好的热力性能，其标准蒸发温度33.3氨具有强烈刺激作用，并且具有比较大的毒性，对人体有一定的危害，氨可以燃烧和爆炸，但是氨的单位容积制冷量较大，蒸发压力和冷凝压力适中，氨还对钢铁不腐蚀，但含水时会对铜及铜合金（磷青铜除外）有腐蚀作用，因此，一般使用中含水量0.2%，采用无逢钢管，氨还价廉易得；水（R718）：水作为制冷剂最大的优点是无毒、无臭、不燃不爆、汽化潜热大而且极易获得，但水的蒸汽比容很大，因此它的单位容积制
14、冷量很小，水作为制冷剂只能制取 0以上的冷冻水；二、甲烷和乙烷的卤素衍生物，这些物质无毒、难燃，绝热系数小，故排气温度低，分子量大，但其价格昂贵，泄漏不易被发现，比重大，工质循环量大，故流动阻力损失大，耗功增加，对天然橡胶有腐蚀作用。氟里昂遇到明火或高温会分解出有毒有害气体，因此在氟里昂车间禁止明火和高温。如氟里昂 12（R12）：R12 是早期中小型空调和冰箱中使用较普遍的制冷剂，R12 在大气压下的沸点为 29.8，凝固点为158。R12 易溶于润滑油，为确保压缩机的润滑油应使用粘度较高的冷冻机油。R12 中水的溶解度很小，且无色、无臭、对人体危害极小，其分子中不含氢原子，因而也不燃不爆，
15、但其在大气中的寿命长，对臭氧层有破坏作用。属于中温制冷剂。氟里昂 22（R22）：R22 的热力学性能与氨很相近，其沸点是40.8，凝固点是160，但是 R22 不燃不爆，在大气中的寿命约 20 年。R22 对绝缘材料的腐蚀性较 R12 为大，毒性也比 R12 稍大。R22 的化学性能不如 R12 稳定，分子极性也比 R12 大，故对有机物的膨润作用强。 氟里昂 11（R11） R11在大气压力下蒸发温度为 23.7，凝固点111。由于分子量大，冷凝压力很低，所以主要用于空调用离心式制冷压缩机中。因为它含有三个氯原子，毒性较 R12 大。R11 的其它理化性质与 R22 相近。R11 是全卤化
16、甲烷衍生物，在大气中寿命约 4780 年。属于高温制冷剂。氟里昂 114（R114）： R114 在大气压力下蒸发温度为 3.55。冷凝压力很低，冷凝温度达 60时其饱和压力只有 0.596MPa。所以适用于高温环境中，如冶金厂的吊车用空调机组。它的毒性及水在其中的溶解度与 R12 相近，与润滑油的溶解度和 R22 相似。R114 是全卤化乙烷衍生物，在大气中的寿命长达 210320 年。氟里昂 134a（R134a） C2H2F4（四氯乙烷）： R134a 的分子量 102.3，在大气压力下的沸点是26.25，凝固点101，临界温度 101.5，临界压力 4.06MPa。R134a 的热力性
17、质与 R12 非常接近，对绝缘材料的腐蚀程度比 R12 还稳定，毒性级别与 R12 相同。但 R134a 难溶于油，因此采用R134a 的制冷系统还需配用新型的润滑油。目前 R134a 已取代 R12 作为汽车空调中的制冷剂。R134a 在大气中的寿命约 811 年。氟里昂 123（R123） CHCl2CF3（三氟二氯乙烷）：R123 的分子量 152.93，大气下压力沸点为 27.61，凝固点107，临界温度 183.79，临界压力 3.676MPa。R123 的热力性质与 R11 很相似，但对金属的腐蚀性比 R11 大，毒性级别与尚待确定。R123 在大气中的寿命约 14 年。R13 C
18、F3Cl R14 CF4：着两种物质都属于低温制冷剂，它们的沸点分别是81.5和128，性能稳定，微溶于水，不溶于油。三、混合制冷剂：如氟里昂 502（R502）：R502 是由质量百分比为 48.8%的 R22 和 51.2%的R115 组成，属共沸制冷剂。与 R22 相比，压力稍高，在较低温度下制冷能力约大 13%。在相同的蒸发温度和冷凝温度条件下压缩比较小，压缩后的排气温度较低。采用单级蒸汽压缩式制冷时，蒸发温度可低达55。常用的载冷剂：1.水：水可用作工作温度高于 0的载冷剂。水的比热大，对流传热性能好，价格低廉。2.盐水，一般由氯化钙(CaCl2)或氯化钠(NaCl)配制而成的水溶液
19、：其可用于工作温度低于0的载冷剂，盐水浓度越大，其密度也越大，流动阻力也增大；同时，浓度增大，其比热减小，输送一定冷量所需盐水溶液的流量将增加，造成泵消耗的功率增大。因此，配制盐水溶液时，只要使其浓度所对应的凝固温度不低于系统可能出现的最低温度即可，一般使凝固温度比制冷剂的蒸发温度低 58。盐水溶液对金属还具有腐蚀性，尤其是略带酸性并与空气相接触的盐水溶液，其腐蚀性更强。为了降低盐水对金属的腐蚀作用，可在盐水溶液中加入一定量的防腐剂；3.有机载冷剂，主要有乙二醇、丙二醇的水溶液。它们都是无色、无味、非电解性溶液。冰点都在 0以下，对金属管道、容器无腐蚀作用。丙二醇是无毒的，可以与食品直接接触而
20、不致污染。乙二醇略带毒性，但无危害，价格和粘度较丙二醇低。3、什么叫 CFC？对臭氧层有何作用？答：把不含氢的氟利昂写成 CFC，读作氯氟烃。由于 CFC 化学性质稳定，在大气中的寿命可长达几十年甚至上百年，当 CFC 类物质在大气中扩散、上升到臭氧层时，在强烈的紫外线照射下才发生分解。分解时释放出的氯离子对 O3 有亲和作用，可与 O3 分子作用生成氧化氯分子和氧分子。氧化氯又能和大气中游离的氧原子作用，重新生成氯离子和氧分子，这样循环反应产生的氯离子就不断地破坏臭氧层。据测算，一个 CFC 分子分解生成的氯离子可以破坏近 10 万个臭氧分子。另外，CFC还会加剧温室效应。4、 蒙特利尔仪定
21、书中规定哪些制冷剂要被禁用？答：蒙特利尔仪定书中规定要被禁用的制冷剂有：CFC11、CFC12、CFC113、CFC114、CFC115 。 5、什么叫共沸/非共沸制冷剂？ 答：在混合制冷剂中，在饱和状态下汽液两相的组分是否相同，相同的是共沸制冷剂，不相同的是非共沸制冷剂。6、润滑油的功能是什么？与制冷剂是何种关系（互溶/不溶）？答：润滑油的功能是： 1）润滑油相互摩擦的零件表面，使摩擦表面完全被油膜分隔开来，从降低压缩机的摩擦功，摩擦热和零件的磨损。2）带走摩擦热量，使摩擦零件的温度保持在允许范围内。3）使活塞环与气缸壁之间的间隙、轴封摩擦面等密封部分充满润滑油，以阻挡制冷剂的泄漏。 4）带
22、走金属摩擦表面的磨屑。5）利用油压作为控制卸载机构的液压力。与制冷剂的关系大致可分为三类：1）不溶于润滑油的制冷剂 R717，R13 ，R14 等。2）少量溶于润滑油的制冷剂，如 R12。3）无限溶于润滑油的制冷剂有 R11，R12 ，R21，R113 和 R500 等。 第三章：制冷压缩机1、常见的制冷压缩机的分类？特点？工作原理？ 答：根据制冷压缩机的工作原理，可分为容积型和速度型两大类。 在容积型压缩机中，气体压力靠可变容积被强制缩小来提高，常用的容积型压缩机有往复式活塞压缩机、回转式压缩机、螺杆式压缩机及滚动转子式压缩机。在速度型压缩机中，气体压力的提高是由气体的动能转化而来。常用的速
23、度型压缩机有离心式压缩机。2、开启式、半封闭式、全封闭式压缩机有何异同？ 答：在结构上来说：开启式压缩机与原动机分装，容易拆修，半封闭式压缩机的电动机外壳和压缩机曲轴箱构成一个密闭空间，从而取消轴封装置，并且可以利用吸入低温制冷工质蒸汽来冷却电机绕组，改善了电动机的冷却条件。然而压缩机部分是可拆装的，这样便于压缩机的检修。全封闭式压缩机的压缩机与电动机共用一个主轴，且二者组装在一个钢制壳内，电动机在吸入蒸汽冷却下运动，故结构紧凑，噪声低，多用于冰箱和小型空气调节机组。3、为什么活塞式压缩机会有余隙容积？它对压缩机性能有何影响？能不能消除？ 答：活塞式制冷压缩机的余隙容积是因为在气缸与气阀和活塞
24、与气缸之间存在着间隙。余隙容积是不可消除的，因为余隙容积的存在是为了防止活塞和气缸产生过大的撞击而造成事故。余隙容积的存在可以使压缩机高压端吸入的蒸气比容增大，减少了蒸气的吸入量，因此，余隙容积的存在增加了压缩机的工作效率。4、影响压缩机输气系数的主要因素有哪些？答：影响压缩机输气系数的主要因素有：余隙容积的影响；吸、排气阻力的影响；吸入过热蒸汽的影响；泄漏的影响。5、什么是指示功率？轴功率？什么是总效率？答：由原动机到压缩机主轴上的功率称为轴功率 Ne，其中一部分直接用于压缩气体，称为指示功率 Ni；总效率是指指示效率与机械效率的乘积称为压缩机的轴效率 e=i?m 。 6、什么是假盖？有何作
25、用？答：假盖其实就是指排气阀片的升程限制器。在假盖上面设有假盖弹簧将其压紧在排气阀座上，当吸入大量液态制冷工质或大量润滑油进入缸内，造成缸内压力剧增超过假盖弹簧的弹力，假盖与内阀座一起被顶起，以防气缸等零件损坏。7、活塞式制冷机和螺杆式制冷压缩机各自是如何进行冷量调节？答：活塞式制冷机是根据运行条件的变化，通过顶杆启阀机构改变压缩机工作气缸的数目，以达到调节冷量的目的。螺杆式制冷压缩机的能量调节多采用滑阀调节，其基本原理是通过滑阀的移动使压缩机阳、阴转子齿间的工作容积，在齿间接触线从吸气端向排气端移动的前一段时间内，仍与吸气口相通，使部分气体回流至吸气口，即减少了螺杆有效工作长度达到能量调节的
26、目的。8、什么是螺杆式压缩机的阴/阳转子？喷油有何作用？答：螺杆式制冷压缩机是靠一对互相啮合的转子（螺杆）来工作的，转子表面是螺旋形，主动转子端面上的齿形为凸形（即阳转子亦是功率输入转子） ，从动转子端面上的齿形是凹的（即为阴转子） 。 喷油的作用是冷却气缸壁，降低排气温度，润滑转子，并在转子及气缸壁面之间形成油膜密封，减小机械噪声。 9、单螺杆式压缩机与双螺杆压缩机的性能如何？答：单螺杆式压缩机是在双螺杆式制冷压缩机的基础上，不断改进、完善，形成一个新机种。其结构类似机械传动的蜗轮蜗杆，但其作用不是机械传动，而是用来压缩气体。单螺杆工作过程与容积式压缩机类似，有吸气、压缩、排气三个过程，也采
27、用滑阀进行能量调节，容量可在 10%100%的范围内进行无级调节。双螺杆式压缩机是通过一对互相啮合的螺杆来工作的，因此，在运行时产生较大的轴向力，必须采用平衡措施，通常在两转子的轴上设置推力轴承。另外，阳转子上轴向力较大，还要加装平衡活塞予以平衡。其工作过程是随着转子的旋转，吸、排气口可按需要准确地使转子的齿槽和吸、排气腔连通或隔断，周期性地完成进气、压缩、排气过程。能力调节的范围也是 10%100%，且为无级调节，当制冷量为 50%以上时，功率消耗与制冷量近似正比关系，而在低负荷下运行则功率消耗较大。第四章：冷凝器与蒸发器1、冷凝器与蒸发器和其它热工换热器相比，有何特点？ 答：1）制冷系统中
28、的换热器工作温度、压力范围比较窄；2）介质传热温差小，传热系数比较低，使传热面积大，造成了设备也比较庞大；3）制冷换热器要与压缩机相匹配；2、冷凝器/蒸发器有哪些形式？工作原理是什么？有何特点？答：根据冷却介质种类的不同，冷凝器可归纳为四大类：1）水冷却式：在这类冷凝器中，制冷剂放出的热量被冷却水带走。冷却水可以是一次性使用，也可以循环使用。水冷却式冷凝器按其不同的结构型式又可分为立式壳管式、卧式壳管式和套管式等多种。2）空气冷却式（又叫风冷式）：在这类冷凝器中，制冷剂放出的热量被空气带走。空气可以是自然对流，也可以利用风机作强制流动。这类冷凝器系用于氟利昂制冷装置在供水不便或困难的场所。3）
29、水空气冷却式：在这类冷凝器中，制冷剂同时受到水和空气的冷却，但主要是依靠冷却水在传热管表面上的蒸发，从制冷剂一侧吸取大量的热量作为水的汽化潜热，空气的作用主要是为加快水的蒸发而带走水蒸气。所以这类冷凝器的耗水量很少，对于空气干燥、水质、水温低而水量不充裕的地区乃是冷凝器的优选型式。这类冷凝器按其结构型式的不同又可分为蒸发式和淋激式两种。 4）蒸发冷凝式：在这类冷凝器中系依靠另一个制冷系统中制冷剂的蒸发所产生的冷效应去冷却传热间壁另一侧的制冷剂蒸汽，促使后者凝结液化。如复叠式制冷机中的蒸发冷凝器即是。 蒸发器也是一种间壁式热交换设备。低温低压的液态制冷剂在传热壁的一侧气化吸热，从而使传热壁另一侧
30、的介质被冷却。被冷却的介质通常是水或空气，为此蒸发器可分为两大类，即：1.冷却液体（水或盐水）的蒸发器，这种蒸发器又可分为卧式壳管式蒸发器（制冷剂在管外蒸发的为满液式，制冷剂在管内蒸发的称干式） ，和立管式冷水箱。2.冷却空气的蒸发器，这种蒸发器有可分为两大类，一类是空气做自然对流的蒸发排管，如广泛使用于冷库的墙排管、顶排管，一般是做成立管式、单排蛇管、双排蛇管、双排 U 形管或四排U 形管式等型式；另一类是空气被强制流动的冷风机，冷库中使用的冷风机系做成箱体型式，空调中使用的通常系做成带肋片的管簇，在这种的冷却器中，制冷剂靠压差、液体的重力或液泵产生的压头在管内流动，因为被冷却的介质是空气，
31、空气侧的放热系数很低，所以蒸发器的传热系数也很低。为了提高传热性能，往往是采取增大传热温差、传热管加肋片或增大空气流速等措施来达到目的。此外，还有冷却固体物料的接触式蒸发器。 3、有哪些冷凝器/蒸发器是氨系统和氟理昂系统专用的？答：水冷却式冷凝器中的卧式壳管式（简称卧壳式）冷凝器可用于小型的氨制冷系统和氟利昂制冷系统，而可用于氨制冷系统和氟利昂制冷系统的蒸发器是满液式壳管蒸发器。4、为什么小型制冷装置采用空冷式冷凝器？答：风冷式冷凝器和水冷式冷凝器相比较，唯一优点是可以不用水而使得冷却系统变得十分简单。但其初次投资和运行费均高于水冷式；在夏季室外气温比较高（3035）时，冷凝温度将高达 50，
32、因此风冷式冷凝器只能用于氟利昂制冷系统，而且通常是应用于小型装置，用于供水不便或根本无法供水的场合，并且在全年运行的制冷装置中采用风冷式冷凝器，可以通过减少或停止风机运行等措施弥补由于气温过低而造成冷凝压力过低引起的膨胀阀前后压差不足，而致使蒸发器缺液。5、 什么是计算传热平均温差？答：制冷剂和冷却介质分别通过冷凝器时都是变温过程。制冷剂一侧由高温的过热温度先降温到饱和温度（即冷凝温度） ，然后再降温到过冷状态的温度；冷却水一侧则由进水温度升高到出水温度，空气也一样。这样计算两者之间的传热平均温差就很复杂。考虑到制冷剂的放热主要是在中间的冷凝段，由饱和蒸汽凝结成饱和液体，而此时的温度是一定的，
33、为了简化计算，把制冷剂的温度认定为冷凝温度，因此在计算传热平均温差时应用下面的公式： 式中 tmax 冷凝器中冷却介质进口处的最大端面温差（）tmin冷却介质出口处的最小端面温差（） 6、分液器有什么作用？答：分液器的主要作用是为了解决分液不均的问题。7、如何强化冷凝器/蒸发器的传热？答：强化冷凝器中传热的关键是如何减小凝液液膜的厚度，以及加速凝液从传热面上脱离。主要措施有：1）改变传热表面的几何特征，增大散热面积；2）利用高速气流冲散凝液液膜；3）及时排除制冷系统中的不凝性气体；4）经常注意油分离器的工作情况；5）及时清除水垢，并且水流速度采用 0.50.2m/s 为宜。强化蒸发器的传热措施
34、有：1）蒸发产生的蒸汽应能够从传热表面上迅速脱离，并且尽量缩短其离开蒸发表面的距离是十分重要的。事实证明，壳管式和立管式蒸发器中，由于气泡生成后容易脱离，而且只有很短的路程即可排出蒸发器，同时，下层脱离上浮的气泡对上层的传热表面又有扰动作用，所以它们的换热性能都比较好。而蛇形管式的蒸发器则相反，其换热性能低下，在设计蛇形管的蒸发器时必须限制其长度不能太长。2）在氨蒸发器中，传热面上的油膜热阻不可忽视，因此需要定期放油，还要从整体上改善制冷系统中的分油能力。3）适当提高被冷却介质的流速是提高被冷却介质一侧放热系数有效途径。另需注意水或空气的流通短路、搅拌或风机的出力不够而使得流速下降。4）被冷却
35、介质一侧传热面的清洁工作（除垢、除灰尘）也应予重视。还应避免蒸发温度过低，致使传热面上结冰，或结霜过厚，以免增加传热热阻。制冷技术基础知识问答（2）第五章：节流机构、辅助设备、控制仪表各阀门1、节流机构的作用？答：节流机构的作用就是使冷凝器出来的高压液体节流降压，使液态制冷剂在低压（低温）下气化吸热。节流机构还可用来控制制冷剂的流量。2、几种常见的膨胀阀结构？工作原理？应用场合？答：一、手动膨胀阀（如 P89 图 5-1）：膨胀阀的阀芯为倒立的圆锥体或带缺口的圆柱体，阀杆的螺纹为细牙螺纹，当手轮转动时，阀芯的上下移动量不大，可调节的液体流通面积也很小，这样就可以造成很大的局部阻力。其工作原理是
36、：使液态制冷剂在压力差的作用下， “被迫”通过一个适应系统中流量需要的“小孔” ，由于流体在通过此小孔时必须克服很大的流动阻力，从而使其压力发生骤降，由冷凝压力降至蒸发压力。液态制冷剂在通过膨胀阀的过程中，随着压力的降低，其对应的饱和温度也相应降低，一部分液体气化为蒸汽，并从其本身吸取气化潜热，从而使膨胀后的气液混合流体变成低温低压状态。二、浮球调节阀（如 P90 图 5-2 和图 5-4）：浮球调节阀系一种受液位控制，能自动调节阀口开启度的膨胀阀。它的浮球室以液相和气相两根均压管和受液管设备（如蒸发器、液体分离器、中间冷却器等）相连通，因此浮球室内的液面是位于同一水平。当设备中的液面低于规定
37、液位时，浮球室中的液位也处于低位，浮球的下落使针状阀芯离开阀座，高压液体即可通过阀口节流降压后进入受液设备，使设备中的液位回复上升，当回升到规定液位时，阀口关闭。三、热力膨胀阀（如 P91 图 5-5）：热力膨胀阀系一种根据蒸发器回气过热度的变化，而自动调节阀口开启度的膨胀阀。膨胀阀的顶部为感应动力机构，由气箱、波纹薄膜、毛细管和感温包组成。感温包里充注的是氟利昂或其他低沸点液体，安装时将感温包紧固在蒸发器出口的回气管上，用以反应回气的温度变化。毛细管的作用是见感温包内由温度的变化而产生的压力变化传导到阀顶气箱中的波纹薄膜上方。波纹薄膜的断面呈波浪形，和罐头的底盖类似，随所受压力的变化能作上下
38、 23mm 的位移变形。波纹薄膜的位移推动其下方的传动块，再经过传动杆的传动作用于阀针座。这样，当波纹薄膜向下移动时阀针座也向下移动，阀口开启度增大；反之，则阀口开启度减小。阀针座的下部为调节部分，由弹簧、弹簧座和调节杆组成。这部分的作用是用以调整弹簧的弹力以调整膨胀阀的开启过热度。 这三种类型的膨胀阀一般在大、中型装置中应用，即可以是氨系统也可是氟利昂系统，只是在不同的系统中它们的具体机构不同，原理上是一样的。3、热力膨胀阀按使用条件分哪两种？它们在结构上有什么区别？有于什么场合？答：热力膨胀阀按使用的条件可分为内平衡式和外平衡史两种。在结构上，外平衡式热力膨胀阀和内平衡式基本相同，其不同之
39、处在于作用在波纹膜片下方的不是蒸发器入口处的制冷剂压力，而是经由平衡管连通的蒸发器出口处的制冷剂压力。这样就避开了蒸发器的内阻问题，不论内阻是大是小，作用于膜片上方和下方的压力可以根据要求的过热度进行调节。内平衡式热力膨胀阀只能适用于蒸发器内阻较小的场合，广泛应用于小型制冷机和空调机。而外平衡式热力膨胀阀则用于只有当蒸发器的压力损失较大时才采用此种膨胀阀。4.热力膨胀阀和毛细管如何安装？答：热力膨胀阀的阀体系安装在蒸发器入口处的供液管上，阀体应该垂直，不能倾斜更不能颠倒安装。蒸发器配有分液器者，分液器应直接安装在膨胀阀的出口侧，这样使用效果较好。当蒸发器和膨胀阀系安装在贮液器上方时，将由于静压
40、的影响而减少液体的过冷度，若提升高度超过一定限度，会由于管内压力低于其温度相对应的饱和压力使得产生闪发蒸汽，因而降低热力膨胀阀的工作稳定性。如果必须提升相当的高度，应保证高压液体具有足够的过冷度。热力膨胀阀的感温包系安置在蒸发器出口处的回气管上。在包扎前应刮去回气管和感温包表面的氧化层，使新的金属表面贴合一起并使之紧固，避免由于接触不良而降低传感的灵敏度。包扎固定后可用软质泡沫朔料再包扎，使之免受外界气温的影响。5、什么是静装配过热度？答：静装配过热度是指蒸发器出口处的压力比进口处压力高而引起的。6、辅助设备中，哪些是氨/氟里昂系统专有的，哪些又是共有的？答：氨系统专有的有：集油器；气液分离器
41、；空气分离器（又名不凝性气体分离器） ；过滤器；紧急泄氨器。氟里昂系统专有的有：干燥过滤器；易熔塞；回热热交换器。 两者共有的有：润滑油分离器；高压贮液器；安全阀；中间冷却器。7、空气分离器的工作原理？答：空气分离器的型式有立式和卧式两种。立式空气分离器的工作原理是：混合气体进入壳体后被蒸发管冷却，其中的制冷剂蒸汽凝结成液体留在壳体的底部，不凝性气体经放空气口排出系统。积存在底部的高压液通过膨胀阀降压后进入蒸发管，蒸发管中产生的蒸汽返回压缩机。卧式空气分离器的工作原理和立式空气分离器相同，回收的制冷剂经过节流压降后从下部的回流管返回第二夹层加以利用，蒸发后产生的蒸汽返回压缩机。第六章：蒸汽压缩
42、式制冷系统1、氨/氟里昂系统的流程图，两系统各有什么特点？ 答：氨制冷系统的流程图如 P110 图 6-1 所示。氟利昂制冷系统流程图如 P111 图 6-2 所示。氟利昂制冷系统与氨制冷系统相比，它有如下特点： 1）由于氟利昂 12 系统采用回热循环是有利的，所以系统中装热交换器 7。 2）由于氟利昂不溶于水，所以系统供液管中装设干燥器 5，以防冰塞现象发生。 3）氟利昂制冷系统采用干式蒸发器并配置热力膨胀阀 9，靠回汽过热度自动调节供液量。 4）由于氟利昂与润滑油的可溶性，为了使润滑油能顺利返回压缩机，多选用非满液式蒸发器。另外，在压缩机起动时，为了促使溶于润滑油的氟利昂分离，保证曲轴箱内
43、正常压力和供油能力，曲轴箱中设有润滑油加热器 12，预热润滑油，以利于正常油压的迅速建立，确保压缩机顺利启动。2、常用的制冷系统管材？管径如何确定？ 答：常用的制冷系统管材有：无缝钢管，紫铜管和黄铜管。制冷剂管道直径（一般是指内径）系根据管内制冷剂流动速度及管道总压力损失的许可值来确定的，其公式是： dn=(4MR?v/(?w)1/2=1.128(MR?v/w) 1/2 (m) 式中 MR制冷剂质量流量 （kg/s） ；v制冷剂在相应工作压力的比容下 （m3/kg） ；w制冷剂的流速 （m/s） 。 当 Q0= MR?qv?v ，所以上式可改写为：dn=1.128(Q0/ （qv?w ）) 1
44、/2 此外我们还可根据书上提供的图进行查图确定管径。3、制冷管道布置要注意什么问题？ 答：制冷管道的布置应符合下列的原则： 1）制冷剂管道必须符合工艺流程的流向，便于操作、维修，运行安全可靠。 2）配管应尽量短而直，以减少系统制冷剂充灌量及系统的压力降。 3）防止液态制冷剂进入制冷压缩机；防止润滑油积聚在制冷系统的其他无关部位；保证压缩机曲轴箱内正常的油面；保证蒸发器供液充分且均匀。 4）保证设备、围护结构（墙、地板、顶棚等）与管道之间的合理间距。并尽可能集中沿墙、柱、梁布置，以便于固定和减少吊架。另外，对于不同制冷剂的及不同用途的管道布置还应符合特定的要求。 1）排气管（1）为了防止润滑油和
45、冬季停车时有可能冷凝下来的液态制冷剂流到回压缩机，排气管应有不小于 0.01 的坡度，坡向油分离器和冷凝器。（2）对于不设油分离器的氟利昂压缩机，当排气上升管在 2.5m 以上时，一定要在排气管上装设存油弯，排气管相当长时，每隔 10m 就要设置中间存油弯。（3）并联压缩机排气管上（或油分离器的出口处）应装止回阀。两台并联的氟利昂压缩机，曲轴箱之间上部装均压管，下部装均油管， 。 2）吸气管 （1）吸气管应有一定的坡度，对于氨压缩机应坡向蒸发器且不小于 0.005 的坡度，对于氟利昂压缩机应坡向压缩机且不小于 0.01 的坡度。 （2）当蒸发器高于压缩机时，为了防止液态制冷剂在停机时返回压缩机
46、，蒸发器出口回气管应先向上玩至蒸发器最高点后再接至压缩机。（3）氟利昂上升吸气立管必须具有一定的流速才能把润滑油带回压缩机。（4）对于变负荷工作的氟利昂制冷系统，为了保证在最低负荷运行时，润滑油也能从蒸发器返回压缩机，管径可能选得较小。为了避免满负荷时压力降太大，可采用双上升吸气立管，其中的小口径管（A 管） ，其管径的大小是根据可能出现的最低负荷选用的，它保证最低负荷时能回油。管径较大的为 B 管。A 和 B 两根立管用一个集油弯头连接。在满负荷时，A 和 B 两根立管同时使用，两管截面之和能保证管内制冷剂具有带油速度，且不产生过大的压力降。在变负荷运行时，开始两根立管同时使用，随着负荷的降
47、低而管内流速降低，润滑油逐渐积聚在弯头内，直至将弯头封住 B 管被隔断，仅靠 A 管工作，管内流速提高，保证低负荷时能回油。在恢复满负荷运行后，由于管内流速增大，润滑油从弯头中排出，两根立管又同时工作。 （5）多组蒸发器的回气支管接至总回汽管时，应根据蒸发器与压缩机的相对位置采用不同的布置方式。 3）冷凝器或贮液器至蒸发器之间的管道 （1）冷凝器应高于贮液器，它们之间高度差应保证液体靠重力克服管路阻力后尚能顺利地流入贮液器。 （2）冷凝器高于蒸发器时，为了防止停机后液体再进入蒸发器，液体管道应设有倒 U 形弯，高度应不小于 2m。若膨胀阀前已装有电磁阀，可不必如此布置。（3）多台不同高度的蒸发
48、器位于冷凝器或贮液器上面时，为了避免可能形成的闪发蒸汽都集中进入最高一层的蒸发器。空调工程中常用的冷水（风）机组，制冷剂管道制造厂已设计配好，用户不必考虑布置。 4、双上升吸气立管的工作原理？ 答：其中的小口径管（A 管） ，其管径的大小是根据可能出现的最低负荷选用的，它保证最低负荷时能回油。管径较大的为 B 管。A 和 B 两根立管用一个集油弯头连接。在满负荷时，A 和 B 两根立管同时使用，两管截面之和能保证管内制冷剂具有带油速度，且不产生过大的压力降。在变负荷运行时，开始两根立管同时使用，随着负荷的降低而管内流速降低，润滑油逐渐积聚在弯头内，直至将弯头封住 B 管被隔断，仅靠 A 管工作
49、，管内流速提高，保证低负荷时能回油。在恢复满负荷运行后，由于管内流速增大，润滑油从弯头中排出，两根立管又同时工作。5、开式系统、闭式系统特点？ 答：开式系统的蒸发器（如冷水箱）或用冷设备（如喷淋室）与大气相通，且设置水池（或水箱） ，系统水量大，运行工况稳定，但易受污染，且水泵压头较高。而闭式系统与外界大气接触少，管道腐蚀性小，水泵能耗小，但需采用壳管式蒸发器和表冷器处理空气。并需增设膨胀水箱。 6、同程式、异程式系统特点？ 答：同程式：各并联环路管总长度基本相同，各机组的水阻力大致相等，因此，水系统水力稳定性好，流量分配均衡。异程式：各环路阻力存在不平衡现象，会引起流量分配不均匀性。 7、机械通风冷却塔有几种型式？ 答：机械通风冷却塔的型式有横流式和逆流式两种。 8、水系统设计应注意什么问题？ 答：1）水管系统内水流速可按下表推荐值取用： 公称直径 DN（mm）250 250 吸 入 管 1.01.2 1.21.6 压 出 管 1.51.2 2.02.5 2
