制冷與空調(diào)綜合基礎(chǔ)筆記..

1、制冷與空調(diào)綜合基礎(chǔ)復(fù)習(xí)大綱1、制冷答：通過(guò)人工的方法，使某一物體或者某一空間的溫度低于環(huán)境 介質(zhì)的溫度，并保持這個(gè)溫度不變。2、空氣調(diào)節(jié)答：空氣的溫度、濕度、潔凈度、流速。3、熱力系統(tǒng)、外界與邊界答：認(rèn)為分離出來(lái)研究的對(duì)象稱為熱力系統(tǒng)，與系統(tǒng)相互作用的 物體稱為外界，系統(tǒng)與外界之間的分界面稱為邊界。4、工程熱力學(xué)中常用的四種系統(tǒng)及其特點(diǎn)答：開(kāi)口系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界有物質(zhì)交換；閉口系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界 無(wú)物質(zhì)交換；絕熱系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換；孤立系統(tǒng)，系統(tǒng) 與外界既無(wú)物質(zhì)交換也無(wú)能量交換。5、基本狀態(tài)參數(shù)、溫度的三種表示及計(jì)算答：基本狀態(tài)參數(shù)包括：溫度、壓力、比體積與密度；溫度三種 表示方法：攝氏

2、溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)，T=273.15K+tt = -(t f -32) C96、絕對(duì)壓力與表壓力的區(qū)別，常用壓力單位的換算答：氣體的實(shí)際壓力稱為絕對(duì)壓力；壓力表測(cè)得的壓力為表壓力；氣體的絕對(duì)壓力低于大氣壓力，相對(duì)壓力為負(fù)壓則是真空度。7、理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用（會(huì)應(yīng)用計(jì)算）P V=RgT PV=m RgT PV二nRT&可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程答：當(dāng)熱力系統(tǒng)在變化中不存在任何不可逆耗散時(shí)，系統(tǒng)以及外界都能按原變化路線逆行至初態(tài)，并能完全恢復(fù)至各自的初始狀態(tài)。9、比熱容、顯熱與潛熱答：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物體溫度升高或降低 1C所吸收或放出的熱量，稱為物質(zhì)的比熱容：C=- 顯熱：對(duì)物質(zhì)進(jìn)行加熱或者冷卻

3、時(shí)， mt物質(zhì)的聚集狀態(tài)不發(fā)生變化，物質(zhì)的溫度發(fā)生變化，此時(shí)物質(zhì)所吸收或者放出的熱量稱為顯熱；如果對(duì)物質(zhì)加熱或冷卻到一定程度， 使物質(zhì)發(fā)生了相態(tài)的變化，在此相變過(guò)程中所加給物質(zhì)的熱量稱為潛熱。10、熱力學(xué)第一定律及其計(jì)算（P17例1-4）答:熱能和機(jī)械能之間可以進(jìn)行相互的轉(zhuǎn)換， 但能量的總量必定 守恒：閉系統(tǒng)能量方程：Q=A u+W11、熱力學(xué)第二定律、制冷系數(shù)（制冷系統(tǒng) EER）、卡諾循環(huán)答：熱量不能自動(dòng)地、不付出地從低溫?zé)嵩磦鞯絾J溫?zé)嵩磓2 = q2w qi -q21）經(jīng)過(guò)節(jié)流閥的節(jié)流作用制冷劑壓力 下降，制冷機(jī)汽化，吸收氣化潛熱 變成低溫低壓的制冷劑蒸汽進(jìn)入蒸 發(fā)器（制冷系數(shù)可以大于1等

4、于1或者小于 高溫高壓的制冷劑蒸汽經(jīng)過(guò)冷凝器的冷卻放 熱凝結(jié)成低溫高壓的制冷劑液體流入節(jié)流閥。制冷劑壓力不變，制冷劑汽化吸熱制冷形 成低壓低溫蒸汽被壓縮機(jī)吸走。制冷系統(tǒng)的制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器。 機(jī)經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，變成高溫高壓 低溫低壓的制冷劑蒸汽進(jìn)入壓縮12、汽化與水在定壓加熱過(guò)程的五種狀態(tài)答：過(guò)冷水或未飽和水；飽和水；濕飽和蒸汽；干飽和 蒸汽；過(guò)熱蒸汽。13、絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、含濕量、露點(diǎn)溫度和濕球溫度 ，會(huì)使用濕 空氣焓濕圖查閱相關(guān)參數(shù)。圖例：干球溫度25 C濕球溫度23C4015306050403020漂(EMBxK-:ltiBilBIM 、xxx、x、，/、./、/*、fbu、t/、

5、sf、rx/、VK-.SX, omil：ts（c）as）柿A）1560504030套詢條件.10-104035|確走|iE |關(guān)閉i14030 炫 OJ/kTF)110Too查詢結(jié)果回1瓣1千球溫度（C” 25含:顯卑WW p6 &95濕瑋驅(qū)CC）熾 IM/krH | $8. 28S1箭丨S mlS Ct) 22.218比苔 G3/k訐）8881關(guān)閉1相對(duì)3長(zhǎng)84 56水隸F分1 0*3 | 2679. 4eo大氣伍力：101325 干 OSCC）| 58.4314濕球溫度CC) | 22 41272孵io辭溫度 pW相游度-2嚴(yán)3733062. 3M459比咨 3/k訐）| 9444254

6、水蔓氣分（！&）| 4U 8631濕 先 濕、f 27 I , I11Ah|A2R、R分別為表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和導(dǎo)熱熱阻；傳熱系數(shù)：-十h h22、通過(guò)圓管的傳熱過(guò)程:tf 1 -t f 2dilh iln亞2亠：ildi+ 二ddh 23、換熱器傳熱方程式:=Ak=t m八t m為整個(gè)換熱器傳熱面的平均溫差對(duì)數(shù)平均溫差寫成如下統(tǒng)一形式（順流和逆流都適用）也 t max 一 也 t minln “ t max比 t min平均溫差的另一種更為簡(jiǎn)單的形式是算術(shù)平均溫差，即:t max: t min2m,算術(shù)t max：t min換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算:換熱器設(shè)計(jì)的已知條件是：換熱量為門，熱流體質(zhì)量流量為qm

7、i , 比熱容為Cpi,進(jìn)出口的溫度分別為ti和tf，以及冷流體的相關(guān)數(shù)據(jù) qm2，比熱容Cp2，進(jìn)出口溫度為t2和t2。換熱器計(jì)算的三個(gè)基本公式 為：門二 Akm 門 HmiCpi（ ti 1）二 qm2Cp2 （t?2）20、 制冷劑與載冷劑、共沸制冷劑與非共沸制冷劑，復(fù)疊式制冷循環(huán)：答：制冷劑是在制冷系統(tǒng)中循環(huán)且不斷產(chǎn)生相態(tài)變化而傳遞熱量的物質(zhì)； 載冷劑是在間接制冷系統(tǒng)中循環(huán)，且不斷產(chǎn)生溫度變化，而傳遞熱量的液體物 質(zhì)；共沸制冷劑21、 氟利昂的通用分子式及其關(guān)系、R22、R12、R134a的分子式氟利昂的通用分子式：GHFxCLBrz 2m+2=m+n+x+y+zR22: C2HF2C

8、LR12: CF2CL2R134a: C2H2F422、常用的三種制冷方式；常用制冷劑的特點(diǎn)（水、氨和氟利昂）常用的三種制冷方式：蒸汽壓縮式制冷；吸收式制冷；半導(dǎo)體制冷 水的特性：H20代號(hào)R718,標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)100C，冰點(diǎn)0C,無(wú)毒無(wú)味不 易燃易爆，來(lái)源廣泛，價(jià)格低，使用安全；水蒸氣比體積大，常溫下 蒸汽壓力很低，系統(tǒng)處于高真空狀態(tài)，水制冷劑僅限于0C以上，只 適合在空調(diào)的吸收式和蒸汽噴射式制冷機(jī)中使用。氨：NH代號(hào)R717,標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-33.4 C，凝固溫度-77.7 C。氨易燃易 爆，有毒，有強(qiáng)烈刺激性臭味， 水溶液具有腐蝕性， 不易溶于潤(rùn)滑油， 因此氨制冷系統(tǒng)中必須安裝油分離裝置； 為了防

9、止爆炸的發(fā)生， 必須 限制排氣溫度和壓力， 并且對(duì)氣缸采取水冷措施， 氨制冷系統(tǒng)必須設(shè) 空氣分離裝置，及時(shí)排除系統(tǒng)里面的空氣和其他不凝性氣體。氟利昂12: CF2CL2代號(hào)R12,標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-29.8 C,不易溶于水，無(wú)毒 無(wú)色無(wú)味，不燃不爆，在400C高溫狀態(tài)下與明火接觸分解出有毒光 氣（CoCL）;在充注R12時(shí)要對(duì)其進(jìn)行干燥處理，單級(jí)壓縮式制冷 系統(tǒng)中 R 1 2與潤(rùn)滑油任意比例互溶， 其滲透性很強(qiáng)， 對(duì)設(shè)備的密封性 要求高，主要用于中小型制冷裝置中。氟利昂22: C2HF2CI代號(hào)R22,標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-40.8 C,凝固溫度-160 C, 比R12水溶性大，比R12毒性大，無(wú)色無(wú)味，不燃不爆

10、，比 R12腐蝕 性強(qiáng)，比R12得滲透能力強(qiáng)。R134a:CHF4：常溫下蒸發(fā)溫度-26.2 C,無(wú)毒不燃不爆，與R12相比, 在相同蒸發(fā)溫度下， 蒸發(fā)壓力略低， 在相同的冷凝溫度下， 冷凝壓力 略高于R12,單位體積制冷量略低于 R12; R134a等熵指數(shù)小于R12, 所以在相同條件下其排氣溫度較低；與R12制冷系統(tǒng)相比要用吸水性 能更好的和裝置；R134a的換熱性能比R12有較大的提高，R134a與 傳統(tǒng)的潤(rùn)滑油不相溶，因此要用聚二醇類和聚酯類兩種。23、制冷劑與潤(rùn)滑油的互溶性類解情完全溶油部分溶油難容或微溶油礦物油R12、R600aR22R717 R134a R407C聚酯類油R134

11、a、R407CR22R12、R600a聚醇類油R717R134a R407CR12、R600a極性合成碳?xì)銻134a R407CR22R12、R600a化合物油24、單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)（四大部件、原理圖、文字說(shuō)明等）的制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器機(jī)經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，變成高溫高壓?jiǎn)J溫咼壓的制冷劑蒸汽經(jīng)過(guò)冷凝器的冷卻放 熱凝結(jié)成低溫高壓的制冷劑液體流入節(jié)流閥低溫低壓的制冷劑蒸汽進(jìn)入壓縮經(jīng)過(guò)節(jié)流閥的節(jié)流作用制冷劑壓力 下降，制冷機(jī)汽化，吸收氣化潛熱, 變成低溫低壓的制冷劑蒸汽進(jìn)入蒸 發(fā)器制冷劑壓力不變，制冷劑汽化吸熱制冷形 成低壓低溫蒸汽被壓縮機(jī)吸走。25、壓焓圖及其計(jì)算 P131-12526、液體過(guò)冷與

12、蒸氣過(guò)熱，對(duì)循環(huán)各性能參數(shù)有何影響答：液體過(guò)冷循環(huán)：?jiǎn)挝恢评淞吭黾?，制冷系?shù)提高。采用具有液體 過(guò)冷的循環(huán)可以提高循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性，流進(jìn)節(jié)流機(jī)構(gòu)之前的制冷劑液體 不會(huì)因流動(dòng)阻力等因數(shù)而發(fā)生氣化現(xiàn)象， 從而保證了制冷劑流動(dòng)的穩(wěn) 定性。Pii9例4-6已知某一單級(jí)理論循環(huán)的冷凝溫度為40C，蒸發(fā)溫度為-5 C,若將冷凝器出來(lái)的飽和液體過(guò)冷至30 C,工質(zhì)為R12。求過(guò)冷循環(huán)系數(shù)所增加的百分比。解：循環(huán)的P-h圖如圖所示:各點(diǎn)狀態(tài)參數(shù)：hi二350. 56kJ /h2 = 372. 27 kJ/kgh3h4=239. 22 kJ/kgPhoggh4q。二229 kJ/kg。理論循環(huán)的制冷系數(shù)為hi -

13、h4350. 56 - 239. 22h2 - h1372. 7 - 350. 56二5. 03具有液體過(guò)冷循環(huán)的制冷系數(shù)二 qogwogh -h4h2-hiog350. 56 - 229372. 7 - 350. 56二5. 49制冷系數(shù)增加的百分?jǐn)?shù)M90. 09 = 9 %5. 03蒸汽過(guò)熱循環(huán)：制冷劑蒸汽在進(jìn)入壓縮機(jī)之前從環(huán)境中吸收熱量，但卻沒(méi)有產(chǎn) 生制冷效果。過(guò)熱蒸汽對(duì)制冷系統(tǒng)的不利： 1、循環(huán)比功增大； 2、單位制冷量 基本沒(méi)變化； 3、壓縮機(jī)排氣溫度升高； 4、冷凝器的單位熱負(fù)荷增大； 5、壓縮 機(jī)的進(jìn)氣體積增大使壓縮機(jī)制冷量下降； 6、循環(huán)的單位容積制冷量下降； 7、 制冷系數(shù)下

14、降。27、節(jié)流機(jī)構(gòu)（功能與類型）、氣液分離器答：節(jié)流機(jī)構(gòu)是將冷凝器或貯液器中冷凝壓力下的飽和液體或過(guò)冷液體，節(jié) 流后降至蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度，同時(shí)根據(jù)負(fù)荷的變化，調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器制冷劑 的流量。類型： 1、手動(dòng)膨脹閥（節(jié)流閥）； 2、浮球膨脹閥； 3、熱力膨脹閥； 4、電 子膨脹閥； 5、毛細(xì)管氣液分離器：將低壓氣態(tài)制冷劑中攜帶的液滴分離出來(lái)，以防止壓縮機(jī)發(fā)生 濕壓縮或液擊現(xiàn)象。例題： P131 練習(xí)第 3、4 題2、某一氨制冷理論循環(huán)，蒸發(fā)溫度ts=-20 C,冷凝溫度tc=40 C,制冷量Qo=60kw 式對(duì)該循環(huán)進(jìn)行熱力計(jì)算。解：1) 單位質(zhì)量制冷量：q= hi h4= (1436 385)

15、 = 1051kJ/kg2) 單位容積制冷量qv= qo/ v = 1051/0.65 = 1616.92 kJ/m33) 制冷劑質(zhì)量流量m= Qo/ q= 60/1051 = 0.057 kg/s4) 單位功w= h2 hl = (1756 1436) kJ/kg= 320kJ/kg5) 壓縮機(jī)消耗的理論功率Pt = mw= 0.057 X 320= 18.24 kW6) 壓縮機(jī)吸入的容積流量V=mv1=0.057X0.65=0.037m3/s7) 制冷系數(shù)&= q。/ Wo= 1051/320 = 3.288) 冷凝器單位熱負(fù)荷qc=h2h3=1756385=1371kJ/kg9) 冷凝器

16、熱負(fù)荷Qc=mqc=0.057X1371=78.15kW3、已知某一單級(jí)理論循環(huán)的冷凝溫度為55C，蒸發(fā)溫度為0C,若將從冷凝器出來(lái)的飽和液體過(guò)冷至45C,工質(zhì)為R22求過(guò)冷后循環(huán)制冷系數(shù)增加的百分?jǐn)?shù)。 解：未過(guò)冷前查壓焓圖得：hi=404 kJ/kg , h2=442 kJ/kg,h3= h4=270 kJ/kg過(guò)冷后查壓焓圖得：hi=404 kJ/kg,h2=442 kJ/kg , h3= h4=256 kJ/kg過(guò)冷前制冷系數(shù)：6 = qo/w= (404-270)/(442-404)=3.53過(guò)冷后制冷系數(shù)： = qo/wo= (404-256)/(442-404)=3.89因此制冷系

17、數(shù)增加的百分?jǐn)?shù)為：(3.89-3.53)/3.53=10.2%4. 有一套氨制冷系統(tǒng)，蒸發(fā)壓力為190kPa(表壓)，蒸發(fā)器出口為飽和氣體； 冷凝壓力為1000 kPa (表壓)，冷凝器出口為飽和液體；制冷量為 240kW求下 列問(wèn)題：(已知：壓縮機(jī)排氣焓值為1950kJ/kg，吸氣狀態(tài)的比體積為0.4m3/kg )(1) 蒸發(fā)溫度及冷凝溫度(2) 壓縮機(jī)吸入制冷劑蒸氣的質(zhì)量流量和容積流量(3) 壓縮機(jī)所需功率(4) 冷凝器的換熱量溫度/ C壓力/kPa比焓 / ( kJ/kg )飽和液體飽和氣體-20 C190108.61437.2-10 C291.3154.11450.2 (h1)0 C4

18、30.42001461.725 C1000315.61483.428 C1101.3332.1 (h4)1485.0解:(1) 由上表可知，表中給的為絕對(duì)壓力，所以可得知，蒸發(fā)溫度to=-10 C ,冷凝溫 度 t k=28C(2) 由上表可知， h1=1450.2 kJ/kg ,h4= 332.1 kJ/kg1) 單位質(zhì)量制冷量：q= hi h4= (1450.2 332.1) = 1118.1kJ/kg2) 單位容積制冷量3qv= q。/ v = 1118.1/0.4 = 2795.25kJ/m3) 制冷劑質(zhì)量流量m= Q/q= 240/1118.1 = 0.215 kg/s4) 壓縮機(jī)吸

19、入的容積流量3V= mv = 0.215 x 0.4 = 0.086 m3/s(3) 壓縮機(jī)消耗的理論功率Pt = mw= 0.215 x( h2 - h1) =0.215 x (1950-1450.2) = 107.46 kW ( 4)冷凝器熱負(fù)荷Qc = mqc = 0.215 x( h2 - h3) =0.215 x( 1950 - 332.1 )= 347.85kWP11 練習(xí)第 7 題P25 練習(xí)第 6、7、8 題&氣體在某過(guò)程中熱力學(xué)能增加了 20kJ，同時(shí)外界對(duì)氣體做功26kJ，該過(guò)程是 吸熱過(guò)程還是放熱過(guò)程？熱量交換是多少？解： U=20kJW=26kJv Q= W+ U=20+ ( 26) =6kJQ0該過(guò)程是放熱過(guò)程；熱量交換是 6kJ7、氣體在某過(guò)程中吸入熱量12kJ，同時(shí)熱力學(xué)能增加了 20kJ，問(wèn)此過(guò)程是膨脹 過(guò)程還是壓縮過(guò)程？對(duì)外所做的功是多少(不考慮摩擦)？解：v Q=12kJ U=20 kJ Q= W+ U W = QA U = 8kJv W t =90% 85%在(1)列條件下熱機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)(