制冷復習材料(含答案) - 下載本文

縮機僅用單級就可實現。

(2)功耗。螺桿式壓縮機中氣體在基元容積內壓縮終了壓力與排氣管內壓力Pd(或冷凝壓力) 無關,取決于排氣口位置。而活塞式制冷壓縮機壓排氣壓力等于排氣管內壓力Pd(或冷凝壓力) 。

(3)螺桿式制冷壓縮機排出氣體中的含油量較高。 六、論述題

2.論述螺桿式制冷壓縮機制冷量調節方法。

能量調節機構是通過裝在兩個轉子之間的移動滑閥和一套控制滑閥沿軸向移動的機構進行工作。當滑閥與滑閥固定部件緊密接觸,基元容積的吸氣量為Vc,此時滑閥處于全負荷(100%)狀態;滑閥向排出端移動時,滑閥與其固定部位形成與吸氣端相通的間隙,使基元容積內的吸氣量減少。壓縮機吸氣量將減少,使冷量得到調節;螺桿式制冷壓縮機的冷量可在15%~100%之間無級調節,當冷量在60%~100%之間調節時,其耗功率幾乎與制冷量以相同比例變化。

3.論述活塞式制冷壓縮機與螺桿式制冷壓縮機各自優點.

活塞式制冷機零部件加工精度要求較低,是最常用的制冷壓縮機;

螺桿式制冷壓縮機無余隙容積剩余氣體的再膨脹過程,內部間隙極少、無滑動摩擦副、不需要設置吸、排氣閥片,指示效率和機械效率都比較高。螺桿式制冷壓縮機的結構簡單,零件數僅為活塞式的1/10,壓縮機運行平穩可靠、安全、振幅小、適應性強,在高、低溫制冷范圍內以及熱泵應用中均有良好性能。但螺桿式制冷壓縮機的優良性能建立在高精度加工和裝配基礎上。

4.論述活塞式制冷壓縮機有哪些易損零件。

對于開啟式制冷壓縮機,曲軸均需伸出機體(曲軸箱)與動力機械連接,由于曲軸箱內充滿壓力制冷劑蒸氣,因此在曲軸伸出機體的部位均需安裝軸封裝置,以防系統內制冷劑向外泄漏,或者在運行過程中因曲軸箱內壓力過低而使外界空氣進入制冷系統(防止外界空氣進入制冷系統軸封裝置與下圖不同采用柱塞填料軸封)。軸封裝置通常是開啟式制冷壓縮機易于損壞、造成泄漏的主要部件。

6.論述螺桿式壓縮機、活塞式壓縮機工作性能。

答:活塞式壓縮機工作過程存在余隙容積,吸排氣閥有阻力,工作時壓力損失;氣缸壁與制冷劑之間熱交換;壓縮機漏氣損失。壓縮機的實際輸氣量總是小于理論輸氣量。實際消耗功率總是大于理論功率。

螺桿式壓縮機氣缸內無余隙容積,不設置吸、排氣閥片,在相同壓力比下,螺桿式壓縮機的容積效率大于活塞式壓縮機。單級活塞式制冷壓縮機的壓力比為8~10,而螺桿式壓縮機可達20(如圖)。制取較低溫度時,螺桿式制冷壓縮機僅用單級就可實現。

7.論述制冷壓縮機的選型原則

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答: 制冷壓縮機是制冷系統的心臟,制冷壓縮機的型號、臺數選配是否合理,將直接影響整個制冷系統的設備費用和運行費用。制冷壓縮機的選型原則為: (1)選擇冷凝器并確定冷卻水量;(2)選擇蒸發器并確定載冷劑循環量;(3)選擇其他輔助設備。

10.說明大型冷庫的節流器為熱力膨脹閥或電磁膨脹閥,而不是常見的手動控制的節流器。 答:手動控制的節流器因采用人工調整,僅在一些試驗裝置或與浮球調節閥配套使用(控制制冷流量),而熱力膨脹閥或電磁膨脹閥能根據流出蒸發器的制冷劑溫度和壓力自動調節進入蒸發器中的氟利昂流量,是以發信號、調節流量和執行器為一體的調節機構。對于大型冷庫來說,手動控制不僅不能精確控制生產過程,不能滿足生產血藥,而且還浪費勞動力,因此大型冷庫的節流器為熱力膨脹閥或電磁膨脹閥,而不是常見的手動控制的節流器。

12.蒸氣壓縮式制冷系統在試車之前或試車過程中,應特別注意什么問題

答:(1)檢查系統中各個閥門是否處在正常的開啟狀態,特別是切勿關閉排氣閥。

(2)打開冷凝器的冷卻水進、出閥門,風冷式冷凝器風扇應開啟,轉向正確。水量和風量應符合要求。

(3)電器控制線路應先單獨進行測驗,啟動前應注意電壓是否正常。

(4)壓縮機曲軸箱油面處在正常位置,油位保持在視油鏡的水平中心線位置。 (5)對壓縮機進行點啟動,檢查是否正常。開式壓縮機曲旋轉方向是否正確。

(6) 壓縮機啟動后,查看高、低壓力表指示值是否在正常運行壓力范圍之內。

(7)帶有能量卸載裝置的壓縮機,油壓指示值應比吸氣壓力高0.15-0.30MPa,無卸載裝置壓縮機,油壓指示值比吸氣壓力高0.05-0.15MPa,否則應對油壓調整

(8)膨脹閥是否有制冷劑流動聲,膨脹閥后的管路是否有正常的結露和結霜現象。

(9)帶有卸載的壓縮機,初期應全負荷工作,用手摸氣缸蓋的溫度,若缸蓋溫度較高,氣缸在工作;若缸蓋溫度偏低,則氣缸已卸載。當進行卸載試驗時,電機電流應明顯下降。 (10)制冷系統中裝設的安全保護裝置,如高、低壓力繼電器、油壓壓差繼電器、冷卻水和冷凍水斷水繼電器、冷凍水結凍保護繼電器以及安全閥等設備,在調試階段應對其動作進行鑒定,以免產生誤動作或不動作。

(11)查看各種儀表指示值是否在規定范圍之內,如情況異常,應立即停機檢查。

五、計算題

1. 某制冷系統內高壓檢漏氣體的溫度與環境溫度平衡后,讀得表壓力為P′1=1.800MPa,環境溫度tl=25℃,24h后高壓氣體表壓力降至P′2=1.781MPa,環境溫度t2=22℃,試問該系統是否泄漏。

解: P1(絕壓) =2.800Mpa,P2(絕壓) =2.781Mpa

∵ P2≠P1(273+ t1)/(273+ t2)=2.800*(273+25)/(273+22)=2.819 Mpa

∴該系統是泄漏。

2.氨制冷循環Pk=1.55MPa,P0=0.35MPa,過冷溫度為36 ℃,吸氣溫度t0=0 ℃,制冷量Q0=100Kw,求t0,tk,q0,qv,Mr,Vr,Qk,Na,ξ。

分析:氨壓-焓圖制作:作Pk=1.55MPa,P0=0.35MPa等壓線, P0=0.35MPa等壓線與

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飽和蒸汽線的交點為點1, P0=0.35MPa等壓線與飽和蒸氣交點的溫度為t0(氣體進入壓縮機的溫度),過點1作等熵線與Pk=1.55MPa等壓線交點為點2, Pk=1.55MPa等壓線與飽和蒸氣線交點的溫度為tk(冷凝溫度),過36 ℃液體飽和線作等焓線與P0=0.35MPa等壓線交點為點4,與Pk=1.55MPa等壓線交點為點3,并從圖上查閱各點焓值和v1如圖。

h1=1725kJ/kg h4=650kJ/kg q0=h1-h4=1725-650=1075kJ/kg v1=0.375m3/kg

qv= (h1-h4 )/v1=1075/0.375=2866.7kJ/m3 Mr= Q0/ q0=100/1075=0.09kg/s Vr= Q0/ qv=100/2866.7=0.035m3/s

Qk= Mr (h2-h3 )=0.09*(1970-1075)=80.55kw Na=Mr(h2-h1 )=0.09*(1970-1725)=22.05kw

ξ= (h1-h4 )/ (h2-h1 )=(1725-650)/(1970-1725)=1075/245=4.39 3. 試計算R22制冷劑在下列工況下的理論制冷系數,并進行計算、比較和討論A工況: tk=40 ℃, t0=0 ℃ B工況: tk=40 ℃, t0=0 ℃ 過冷溫度 t'3=35 ℃ 。

解:A工況與B工況的蒸發溫度、冷凝溫度相同,但B工況的冷凝過冷溫度tk- t‘3 =5 ℃,理論制冷系數ξ提高的百分數為(5.87-5.64)/5.64=0.041。見表和圖

其中, ∵ εA==( i1-i4)/ ( i2-i1)=(405.4-249.7)/(433-405.4)=5.64 εB同理計算

4. 氨制冷系統中使用的一臺臥式殼管冷凝器,傳熱管為Φ25mn×2.5nm的無縫鋼管,已知氨側的放熱系數αc=8000(W/m2·K),冷卻水側的放熱系數αw=11000(W/m2·K),油膜的熱阻RY=0.5×10-3 (m2·K/ W),污垢熱阻Rs=0.4×10-3 m2·K/ W,試求:

(1)冷凝器的傳熱系數K值;

(2)如不考慮污垢熱阻時的K值。(鋼管導熱系數λ=46.52 W/m·K)

解:(1)根據公式求傳熱系數K值

-1

K={(1/ac)+Ry+(F0/F)+[Rs+(1/ αw)]F0/Fi}

={l/8000+0.5*10-3+(2.5*10-3/46.52)(25/22.5)+[0.4*10-3+(1/11000)] -1

25/20}

=770 (W/m2·K) (2)如不考慮污垢熱阻,則

K=[l/8000+0.5*10-3+(2.5*10-3/46.52)(25/22.5) + (1/11000)25/20]

-1

2

=1253 (W/m·K)

5. 一臺6FW10制冷壓縮機(采用R22制冷劑,行程S =7Omm,轉速n =960r/min,運行工況為:tk=38℃;to=4℃;tu=34℃;t1=12℃),試求該壓縮機的制冷量,冷凝器的熱負荷,壓縮機的理論功率、指示功率、軸功率、配用電機功率(壓縮機與電機直接傳動)和電機的輸入功率以及單位功率制冷量。

解:Z=6, D=0.1m

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Vh=πD2 SnZ/240= π*0.12*70X10-3* 960*6/240=0.053m3/s

1/n01/1.18

λ=0.94-0.085[(Pk/ P。)-1]=0.94-0.085[(1.45/ 0. 57)-1]=0.84 q0= h1-h4=406-236=170 kJ/kg v1=0.044 m3/kg

q0= h2-h4= 432-2361=196 kJ/kg

制冷量 Q0= λ Vh q0/v1=0.84*0 .053* 170/0.044 =172kw 總熱負荷 Qk=λ Vh qk/v1 =0.84*0 .053* 196/0.044=198 kw M r= Q0/ q0=172/170=1.0kg/sW= h2-h1= 432-406=26 kJ/kg 理論功率 N=Mrw=1.0*26=26 kw

指示功率Ni=N/ηi = 26/0.79=32.9kw 軸功率Nb = N /ηiηm (KW)= 32.9/0.94=35.0kw 配用電機功率 Nc=1.10Nb/ηd=1.10*35.0/1=38.5 kw

電機的輸入功率Nin=Nb/ηdηe =35.0 /(1*0.87)=40.2(KW) 單位軸功率制冷量 Ke= Q0/Nb=172/35.0=4.91

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