目录
第一章设计资料 (1)
1.1建筑资料 (1)
1.2机房资料 (1)
第二章机房设计 (2)
2.1冷原机房设置原则 (2)
2.2 冷源机房内部设备布置原则 (2)
第三章制冷机组选择 (4)
3.1制冷机组承担的总负荷 (4)
3.2 制冷机组确定 (4)
第四章冷却塔的选择 (5)
第五章水力计算 (6)
5.1沿程阻力 (6)
5.2局部阻力 (6)
5.3总阻力 (6)
5.4水力计算 (6)
第六章泵的选择 (8)
6.1冷冻水泵的选择 (8)
6.2冷却水泵的选择 (8)
第七章其他装置的选择 (9)
7.1 膨胀水箱的选择 (9)
7.2 分集水器的选择 (10)
第八章总结 (11)
第一章设计资料
1.1建筑资料
机房为370砖墙，内净尺寸12×15m，屋顶标高6m，净高4.8m，房门1.8×2.5m。
1.2机房资料
石家庄市某建筑空调设计冷负荷1800KW，需要提供7℃/12℃空调冷水，制冷机房外侧冷冻水系统阻力0.26MPa,建筑物高度33m，空调面积15000m2，据此条件对制冷机房进行设计。
第二章机房设计
2.1冷原机房设置原则
冷源机房应设置在靠近冷负荷中心处,以便尽可能减少冷(热)媒的输送距离;
同时,应符合下列要求:
1有地下层的建筑,应充分利用地下层房间作为机房,且应尽量布置在建筑平面的中心部位;
2无地下层的建筑,应优先考虑布置在建筑物的一层;当受条件限制,无法设置在主体建筑内时,也可设置在裙房内,或与主体建筑脱开的独立机房内;
3对于超高层建筑,除应充分利用本建筑地下层以外,还应利用屋顶层或设置专用设各层作为机房;
4变配电站及水泵房宜靠近制冷机房;
5机房内设各的布置,应考虑各类管道的进、出与连接,减少不必要的交叉;
6机房布置时,应充分考虑并妥善安排好大型设各的运输和进出通道、安装与维修所需的起吊空间;
7大中型机房内,应设置观察控制室、维修间及洗手间;
8机房内应有给排水设施,满足水系统冲洗、排污等要求;
9机房内仪表集中处,应设置局部照明;在机房的主要出人口处,应设事故照明。
2.2 冷源机房内部设备布置原则
1设各布置应符合管道布置方便、整齐、经济、便于安装维修等原则;
2机房主要通道的净宽度,不应小于1.5m;
3机组与墙之间的净距不应小于1.0m,与配电柜的距离不应小于1.5m;
4机组与机组或其它设备之间的净距,不应小于1.2m;
5机组与其上方管道、烟道、电缆桥架等的净距,不应小于1.0m;
6应留出不小于蒸发器、冷凝器等长度的清洗、维修距离。
根据以上原则机房布置平面图如图2-1
1500
1155
12001155
12001155
1500
2380
580
620
1200
330
825
530
960
1790
4340
3210
3970
1000
2800
1889,452160
1330
1400
715
485715
485715
485715
9301060
620
5150
995
1330
1560
4820
1560图3-1 设备定位平面图
第三章制冷机组选择
3.1制冷机组承担的总负荷
本设计采用的是直接式冷水系统，空调设计冷负荷1800KW，所以无需附加机组负荷也为1800kw。
3.2 制冷机组确定
根据规范中要求：
冷水机组的单台容量及台数的选择,应能适应空调负荷全年变化规律,满足季节及部分负荷要求。当空调冷负荷大于528kW时,机组的数量不宜少于2台；冷水机组的台数宜为2`4台,一般不必考虑各用。小型工程只需一台机组时,应采用多机头机型。
设计选用3台单机容量为612kwLS公司生产的満液式螺杆机型号为SFWW180S。其具体参数见下表。
表3-1 LSSFWW180S机组技术参数
制冷量(kW) 冷冻水流量
(m3/h)
冷冻水压降
(kPa)
冷却水流量
(m3/h)
冷却水压降
(kPa)
制冷剂
612 105 21 126 56.9 R22
第四章冷却塔的选择
冷却塔的选用和设置,应符合下列要求:
1冷却塔的出口水温、进出口水温差和循环水量,在夏季空气调节室外计算湿球温度条件下,应满足冷水机组的要求;当工程实际参数与冷却塔名义工况不同时,应对其名义工况下的冷却水量进行修正。
2对进口水压有要求的冷却塔的台数,宜与冷却水泵台数相对应;横流式冷却塔,可合用一组冷却塔。
3冷却塔设置位置应通风良好;当冷却塔设在地下或用围墙、顶板等遮挡时,宜采用能将高温气流送至远离冷却塔进风处的塔型,并应配合生产厂进行冷却塔气流组织计算,避免热空气回流、确保足够的进风面积。
4冷却塔应远离厨房排风等高温或有害气体,并应避免飘水对周围环境的影响。
5选用的冷却塔噪声应符合第9章的规定。
6冷却塔的噪声对环境的影响,应符合国家现行《声环境质量标准》GB3⒆6规定的城市各类区域或环境噪声标准值的要求。冷却塔的空间衰减,可按距离每增大1倍噪声值衰减5dB计算。多台冷却塔声源的合成声压级,应按对数法进行计算。
7经合理确定冷却塔位置后,设计和选用的低噪声冷却塔仍不能满足要求时,可采取以下消声、隔声措施:
1)采用变频调速风机满足夜间环境的低噪声要求;
2)改变水池结构型式或水面材料降低落水噪声;
3)在冷却塔的进、排风口外设消声装置降低风机和落水噪声;
4)设置隔声屏障等。
8冷却塔应采用阻燃型材料制作,并应符合防火要求。
根据上述要求选择华强逆流式冷却塔型号DFT 157 根据冷却塔与制冷机组对应原则选择3台，单台具体参数如下表4-1。
表4-1华强逆流式冷却塔型号DFT 157技术参数
冷却水量
进水温度℃出水温度℃) 长mm 宽mm (m3/h)
128 35 30 2930 2930
第五章水力计算
5.1沿程阻力
△P m=λ×l/d×ν 2×ρ/2=l×R（5-1）
式中，λ——沿程摩擦阻力系数；
l——管道长度，m；
d——管道直径，m；
ρ——流体密度，kg/m3；
ν——管道断面平均流速，m/s；
R——单位比摩阻，Pa/m。
5.2局部阻力
水流动时遇弯头、三通及其他配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为：
△P j=ξ×ρ×ν 2/2（5-2）
式中，λ——局部阻力系数
5.3总阻力
△P=△P m+△P j（5-3）
5.4水力计算
首先对管段进行编号，测量出各管段长度，在水力计算器输入各管段流量，计算算出局部阻力损失和沿程阻力损失。在系统图中标出各管路的管径。
其输出结果见表5-1.
表5-1 水管水力计算表
序号
流量
(m^3/h)
管径
管长
(m)
ν
(m/s)
R(Pa/m) △Py(Pa) ξ动压(Pa) △Pj(Pa)
△Py+△
Pj(Pa)
1 126 DN150 4 1.831 230.423 921.69
2 0.5 1668.759 834.38 1756.072
2 126 DN150 2.4 1.831 230.42
3 553.015 3 1668.759 5006.278 5559.293
3 126 DN150
4 1.831 230.423 921.692 3 1668.759 5006.278 5927.97
4 252 DN200 2.4 1.893 163.011 391.226 3 1782.843 5348.53 5739.756
5 12
6 DN150 4 1.831 230.423 921.692 3 1668.759 5006.278 5927.97
6 378 DN250 10 2.024 150.892 1508.922 1 2038.929 2038.929 3547.851
7 1134 DN350 26.8 2.962 205.779 5514.88 13.5 4365.016 58927.721 64442.601
8 126 DN150 4 1.831 230.423 921.692 0.5 1668.759 834.38 1756.072
9 126 DN150 2.4 1.831 230.423 553.015 3 1668.759 5006.278 5559.293
10 126 DN150 4 1.831 230.423 921.692 3 1668.759 5006.278 5927.97
11 252 DN200 4 1.893 163.011 652.043 3 1782.843 5348.53 6000.573
12 126 DN150 4 1.831 230.423 921.692 3 1668.759 5006.278 5927.97
13 378 DN250 10 2.024 150.892 1508.922 3 2038.929 6116.788 7625.71
14 378 DN250 33 2.024 150.892 4979.444 2038.929 0 4979.444
注释：7为1到6的和为冷冻水管路压力损失，小计为总和与7差为冷却水管路压力损失。
第六章泵的选择
6.1冷冻水泵的选择
泵的选择应依据泵的流量和扬程进行选择，对于一次冷水泵的流量应为所对
应的冷水机组的冷水量，并附加5%~10%的富裕量。泵的台数应按冷水机组的个数一一对应。闭式循环一次泵的扬程为管路、管件阻力、冷水机组的蒸发器和末端设备的表冷器阻力之和，并应附加5%~10%的富裕量。
本设计中有三台冷水机组，故选用三台冷冻水水泵。单机冷水机组的冷水量为105 m3/h，考虑附加10%，则每台泵的流量为Q=1.1×105=115.5m3/h。
本设计中最不利环路的损失0.26Mp，冷水机组蒸发器的损失为21kPa，机房的损失为65kPa，考虑附加10%，则水泵的扬程为H=1.1×(260+21+65)=380.6 kPa
即泵的扬程为39m水柱。
参照BKZ新型空调专用泵电子样本，本设计选用的冷冻水泵的型号为
BKZ125-410B四台泵其中三台使用，一台备用，其技术参数如下：
表6-1 BKZ125-410B型水泵技术
流量(m3/h) 扬程(m) 效率(%) 电机功率(kW) 转速(r/min) 必需汽蚀余量(m)
140 40 64 30 1480 2.5
6.2冷却水泵的选择
同冷冻水泵的选择，单机冷水机组的冷水量为126 m3/h，考虑附加10%，则每台泵的流量为Q=1.1×126=138.6m3/h。
冷却水系统的阻力38.1kPa，冷凝器阻力为56.9 kPa，冷却塔进水压力为30kPa，考虑泵扬程附加10%，则冷却泵的扬程为：
H=1.1×(38.1+56.9+30)= 137.5k Pa
即13.75m水柱，参照BKZ新型空调专用泵电子样本，本设计选用的冷却水泵的型号为BKZ120-250B，其技术参数如下：
表6-2 BKZ150-250B型水泵技术技术参数
流量(m3/h) 扬程(m) 效率(%) 电机功率(kW) 转速(r/min) 必需汽蚀余量(m)
173 15 80 11 1480 3.0
第七章其他装置的选择
7.1 膨胀水箱的选择
m
v循环水系统的小时泄漏量，宜按系统水容量的1%计算。系统水容量应经计算确定，供冷和采用空调器供热的空调水系统可按表2.5估算，室外管线长时应取较大值。
表2-5空调水系统的单位水容量
空调方式全空气系统水-空气系统
单位水容量（L/㎡）0.40～0.55 0.70～1.30 本设计为水-空气系统，单位水容量取1，则系统水容量为L=1×15000=15000L=15m3。补水泵总小时流量宜为系统水容量的5%，则系补水泵补水量为Q=10×5% =0.75m3；
循环水系统的补水点，宜设在循环水泵的吸入侧母管上；当补水压力低于补水点时，应设置补水泵。补水泵扬程应保证补水压力比系统补水点压力高30～50kPa，则补水泵扬程为H=33+5=38m；
膨胀管不设阀门，膨胀管管径按下表确定
表2-6 膨胀管的选取
系统膨胀水量Vp（L）空调冷
水
<350 350～1800 1801～3500 3501～7000 >7000
膨胀管的公称直径（mm）20 25 40 50 70 膨胀水箱的容积应按下式计算：
V≥Vmin=Vt+Vp
式中V——水箱的实际有效容积（L）;
Vmin——水箱的最小有效容积(L);
Vt——水箱的调节容积（L），不应小于3min平时运行的补水泵流量，且
应保证水箱调节水位高度不小于200mm；
Vp——系统最大膨胀水量（L）；
本设计中Vt=（0.75/60）×3= 0.0375m3。
循环水系统的最大膨胀水量Vp按表2-7确定
表2-7常用系统单位水容量的最大膨胀量
系统类型 空调冷水 空调热水 采暖水 供/回水温度（℃） 7/12 60/50 95/70 膨胀量（L/ m3）
4.46
15.96
33.62
本设计为夏季工况，采用空调冷水系统，则系统的单位水容量的最大膨胀水量取值为4.46L/ m3，系统的最大膨胀水量Vp= 10×4.46=44.6L=0.0446m3，则选取公称直径为20mm 的膨胀管。
开式膨胀水箱的有效容积为V=0.0375+0.0446=0.0821m3；膨胀水箱利用率一般取80%，则膨胀水箱的容积为0.1m3
参照安阳市百通给水设备有限责任公司的样本，选取膨胀水箱的型号为0.6×1-40×2×3，其相关参数如下：
表2-8 0.6×1-40×2×3型膨胀水箱
泵流量(m3/h)
泵扬程(m) 有效容积(m3)
供水管径 6
36
0.4
DN50
7.2 分集水器的选择
分集水器的直径D ≥2d max 通常可按接管总流量通过集管平均流速
V m =0.5-1.6m/s 计算：假定流速V m =1m/s ，由Q=V m ×A 和A=1/42D 求得公称直径D=400mm ,L=1560mm 。
第八章总结
冷水机组是整个空调系统的心脏，为整个系统提供冷水且关系到整个空调系统的日常运行情况。因此空调系统冷水机组的选择是一个很重要的过程。
一般在选择制冷机时应考虑以下几方面的因素：
1.机组性能、规格适合使用要求。如供冷温度、单机制冷量、设备承压能力等。
2.能源及能耗供应方便和经济。如电源、热泵或油、气源供应的可能性，电、热、冷综合利用的可能性、经济性。
3.对周围环境危害的影响要小。如噪声、振动的影响范围；所用制冷剂的毒性、安全性对周围环境的危害程度；ODP值和GWP值要小。
4.运行可靠、操作围护方便，以及一次性投资和经常运行费用的综合分析比较，对企业的经济效益高，社会效益好。
所以，选择何种制冷机，应根据项目的具体情况及条件进行综合分析比较。
《制冷原理与设备》课程教学大纲 一、课程差不多信息 课程代码：050028 课程名称：制冷原理与设备 英文名称：Principles and Equipment of Refrigeration 课程类不：专业课 学时：58 学分：3.0 适用对象: 热能与动力工程专业 考核方式：考试，平常成绩占总成绩的30%。 先修课程：工程热力学、传热学、流体力学 二、课程简介 本课程系是热能与动力工程专业的一门专业课，旨在向学生系统介绍制冷原理和制冷装置，使学生把握各种制冷循环的组成、特点及热力运算方法，并以蒸汽压缩式制冷为主线进行讲解，原理部分侧重理论分析，设备部分则侧重讲解各种制冷设备的结构、特点及选型运算，同时也为学生进一步学习其它专业课程打下基础。 Principles and Equipment of Refrigeration is one of profession course about Thermal Power engineering. In this course, the refrigeration principle and refrigeration equipment introduced to students. Student will command the characteristic in kinds of refrigeration cycle, thermodynamics calculation. and used the steam compress Refrigeration system to explain in detail. the principle part lays emphasis the theories analyzes, equipments the construction, characteristics that part then lay emphasis to explain in detail the cold equipments in every kind of system and choose the type compute. 三、课程性质与教学目的 制冷原理是热能与动力工程专业的主干课程。目的是使学生把握人工制冷的各种方法、原理、系统和设备。为今后从事制冷技术方面的产品开发、科学研究、工
a绪论 一、填空： 1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度~－153.35为普通冷冻；－153.35℃~-268.92℃为低温冷冻；-268.92℃~接近0k为超低温冷冻。 2、人工制冷的方法包括（相变制冷）（气体绝热膨胀制冷）（气体涡流制冷）（热电制冷）几种。 3、蒸汽制冷包括（单级压缩蒸气制冷）（两级压缩蒸气制冷）（复叠式制冷循环）三种。 二、名词解释：人工制冷；制冷；制冷循环；热泵循环；制冷装置；制冷剂。 1.人工制冷：用人工的方法，利用一定的机器设备，借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。 2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。 3.制冷循环：制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环 4.热泵循环：从环境介质中吸收热量，并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。 5.制冷装置：制冷机与消耗能量的设备结合在一起。 6.制冷剂：制冷机使用的工作介质。 三、问答： 制冷原理与设备的主要内容有哪些？ 制冷原理的主要内容： 1.从热力学的观点来分析和研究制冷循环的理论和应用； 2.介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。 3.介绍制冷机器、换热器、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章制冷的热力学基础 一、填空： 1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、__比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。 2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机__、__蒸发器_、_节流阀、_冷凝器___几大件组成。 3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、__绝热节流_几个过程组成。 4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、__气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。 5、气体膨胀有__高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷三种形式。 6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。制冷是应用气体节流的_冷_效应。理想气体节流后温度_不变_。 二、名词解释： 相变制冷；气体绝热膨胀制冷；气体涡流制冷；热电制冷；制冷系数；热力完善度；热力系数； 洛伦兹循环；逆向卡诺循环； 1.相变制冷：利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。 2.气体绝热膨胀制冷：高压气体经绝热膨胀以达到低温，并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷 3．气体涡流制冷：高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。4.热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一段产生冷效应，在另一端产生热效应。 5制冷系数：消耗单位功所获得的制冷量的值，称为制冷系数。ε=q。/w。 6.热力完善度：实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。其值恒小于1。 7.热力系数：获得的制冷量与消耗的热量之比。用ζ0表示 8.洛仑兹循环：在热源温度变化的条件下，由两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等熵过程组成的逆向可逆循环是消耗功最小的循环，即制冷系数最高的循环。 9.逆向卡诺循环：当高温热源和低温热源的温度不变时，具有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成的逆向循环，称为逆向卡诺循环
《制冷原理与设备》实验指导书郭兆均主编 二00七年二月
制冷（热泵）循环演示装置 实验指导书 一、实验目的 制冷循环演示装置可为“制冷原理与设备”的专业课程进行演示性实验。通过本实验，让同学们加深对制冷（热泵）循环工作过程的理解，熟悉制冷（热泵）循环演示系统工作原理。并进一步掌握制冷（热泵）循环系统的操作、调节方法，并能进行制冷（热泵）循环系统粗略的热力计算。 这套装置是采用玻璃作换热器的壳体，管路中有透明观察窗，因此，实验过程能让同学们清晰地观察到制冷工质的蒸发、冷凝过程及流后产生的“闪发”气体面形成的二相流，使之了解蒸汽压缩式制冷循环工质状态的变化及循环全过程的基本特征。 二、实验装置简图： 制冷（热泵）循环演示装置原理图 三、实验所用仪表、仪器设备： 1.转子流量计 2.温度计 3.压力表 4.电压表5 .电流表6. 蒸汽压缩式制冷机 四、操作步骤： 1.制冷循环演示的操作，先将制冷系统中的回通换向阀调至“制冷”位置上，然后打开冷却水阀门，利用转子流量计上面的阀门作适当调节蒸发器和冷凝器的供水流量，再开启压缩机、观察制冷工质的冷凝及蒸发过程与其现象，待制冷系统运行（约8分钟）稳定后，即可记录制冷压缩机输入电流、电压、冷凝压力、蒸发压力，以及冷凝器及蒸发器的进水温度、出水温度、水流量等有关的参数。 2.热泵循环演示：把制冷系统中的四通阀调整至“热泵”位置上，再打开冷却水阀门，利用转子流量计上面的阀门作适当调节蒸发器和冷凝器的供水流量，再开启压缩机、观察制冷工质的冷凝及蒸发过程与其现象，待制冷系统运行（约8分钟）稳定后，即可记录制冷压缩机输入电流、电压、冷凝压力、蒸发压力，以及冷凝器及蒸发器的进水温度、出水温度、水流量等有关的参数。实验结束后，必须先按下停止压缩机的开关，切断压缩机的供给电源，然后再关闭供水阀门。
《制冷原理与设备》详 细知识点 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
制冷原理与设备复习题 绪论 一、填空： 1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度~－为普通冷冻；－℃~℃为低温冷冻；℃~接近0k为超低温冷冻。 2、人工制冷的方法包括（相变制冷）（气体绝热膨胀制冷）（气体涡流制冷）（热电制冷）几种。 3、蒸汽制冷包括（单级压缩蒸气制冷）（两级压缩蒸气制冷）（复叠式制冷循环）三种。 二、名词解释：人工制冷；制冷；制冷循环；热泵循环；制冷装置；制冷剂。 1. 人工制冷：用人工的方法，利用一定的机器设备，借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。 2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。 3.制冷循环：制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环 4.热泵循环：从环境介质中吸收热量，并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。 5.制冷装置：制冷机与消耗能量的设备结合在一起。 6.制冷剂：制冷机使用的工作介质。 三、问答： 制冷原理与设备的主要内容有哪些 制冷原理的主要内容： 1.从热力学的观点来分析和研究制冷循环的理论和应用； 2.介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。 3.介绍制冷机器、换热器、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章制冷的热力学基础 一、填空： 1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、__比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。 2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机__、__蒸发器_、_节流阀、_冷凝器___几大件组成。 3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、__绝热节流_几个过程组成。 4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、__气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。 5、气体膨胀有__高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷三种形式。 6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。制冷是应用气体节流的_冷_效应。理想气体节流后温度_不变_。 二、名词解释： 相变制冷；气体绝热膨胀制冷；气体涡流制冷；热电制冷；制冷系数；热力完善度；热力系数；洛伦兹循环；逆向卡诺循环； 1.相变制冷：利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。 2.气体绝热膨胀制冷：高压气体经绝热膨胀以达到低温，并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷 3．气体涡流制冷：高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。 4.热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一段产生冷效应，在另一端产生热效应。 5制冷系数：消耗单位功所获得的制冷量的值，称为制冷系数。ε=q。/w。
《制冷原理与设备》实验指导书 郭兆均 主编 二00七年二月 制冷（热泵）循环演示装置 实验指导书 一、实验目的 制冷循环演示装置可为“制冷原理与设备”的专业课程进行演示性实验。通过本实验，让同学们加深对制冷（热泵）循环工作过程的理解，熟悉制冷（热泵）循环演示系统工作原理。并进一步掌握制冷（热泵）循环系统的操作、调节方法，并能进行制冷（热泵）循环系统粗略的热力计算。 这套装置是采用玻璃作换热器的壳体，管路中有透明观察窗，因此，实验过程能让同学们清晰地观察到制冷工质的蒸发、冷凝过程及流后产生的“闪发”气体面形成的二相流，使之了解蒸汽压缩式制冷循环工质状态的变化及循环全过程的基本特征。 二、实验装置简图： 制冷（热泵）循环演示装置原理图 三、实验所用仪表、仪器设备： 1. 转子流量计 2.温度计 3.压力表 4.电压表 5 .电流表 6. 蒸汽压缩式制冷机 四、操作步骤： 1. 制冷循环演示的操作，先将制冷系统中的回通换向阀调至“制冷”位置上，然后打开冷却水阀门，利 用转子流量计上面的阀门作适当调节蒸发器和冷凝器的供水流量，再开启压缩机、观察制冷工质的冷凝及蒸发过程与其现象，待制冷系统运行（约8分钟）稳定后，即可记录制冷压缩机输入电流、电压、冷凝压力、蒸发压力，以及冷凝器及蒸发器的进水温度、出水温度、水流量等有关的参数。 2. 热泵循环演示：把制冷系统中的四通阀调整至“热泵”位置上，再打开冷却水阀门，利用转子流量计 上面的阀门作适当调节蒸发器和冷凝器的供水流量，再开启压缩机、观察制冷工质的冷凝及蒸发过程与其现象，待制冷系统运行（约8分钟）稳定后，即可记录制冷压缩机输入电流、电压、冷凝压力、蒸发压力，以及冷凝器及蒸发器的进水温度、出水温度、水流量等有关的参数。实验结束后，必须先按下停止压缩机的开关，切断压缩机的供给电源，然后再关闭供水阀门。 五、实验数据处理 六、制冷（热泵）循环系统的热力计算 1. 当系统做制冷运行时： 换热器1的制冷量为： 11121()P Q G C t t q =-+g （Kw ） 换热器1的制冷量为： 22342()P Q G C t t q =-+g （Kw ） 热平衡误差为： 1221 () 100%Q Q N Q --?= ?
有点罗嗦的制冷原理 最简单的制冷由四大要件组成：①压缩机；②冷凝器 , ③蒸发器, ④节流阀.我们日常使用的电冰箱，正好由这四要件加上箱体组成，箱体就好像冷库。不过电冰箱上的节流阀在技术上由相同作用的毛细管替代。 首先讲讲什么叫制冷。制冷两字只能说是技术上的术语，严格讲是错误的，世界上没有那国的科学家能制造出“冷”来。那到底什么是冷，先举例说明：在寒冬腊月，气温降到－5℃，我们说今天天气真冷，可东北人说不冷；在大伏天，气温在＋32℃时，我们会说不算热，但气温突然降到＋25℃，我们会说太冷了；这冷是随着人的常识来定的，在物理学中没有冷的定义。在工程中冷是跟着生产需要而定的。如老总问，冷库打冷了吗？你说打冷了，这个冷是指－18℃；老总问，水果库温度稳定吗？你说很稳定，这回答的含义是水果库温度稳定在±0 ℃了，这是我们这个行业对冷的定义。但是我们还是把这种利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷，这就是术语。 什么叫制冷，比如我们将装有一公斤20℃冷水的水壶放到一块烧到500℃的铁板上，没有多久水就开了，如果不拿开水壶，不多久水就干了。大家和说钢板在对水加热，反过来也可以说水在对钢板降温。而且，降了多少度，都可计算出来，因为一公斤水从20℃升到100℃，它需要外界提供它80大卡热量，水从100℃到烧干，它需要外界提供539大卡热量，也就是说一公斤20℃冷水烧到干，要外界提供619大卡热量。如果按制冷的角度它从外界或钢板中提取了619 大卡热量而变成了水蒸汽，使钢板降温了，这就是制冷，是利用水对钢板制冷。如果将水倒在钢板上，那就更直观了。 在上述的制冷过程中，如果钢板的大小一定，并排除外界空气的降温因素，那么钢板降了多少度，是可以精确计算出来的。在这里所述及到的‘热量’、‘温度’、‘大卡’、‘℃’等物理量，我想学过物理的人都能理解。 初中物理就讲到，热量总是通过传导、对流、辐射，从温度高的物体转移到温度低的物体，绝不可能反过来进行。一个物体失去一些热量后，它的温度也会降低
安徽工业职业技术学院 《制冷原理和设备》教学大纲 系部：机电工程系 专业：制冷和空调 一、课程性质和任务 本课程是高职制冷和空调技术专业的一门核心专业课程，课程内容主要包括各种制冷方式、制冷剂和载冷剂、制冷原理和制冷设备。针对3 年制制冷和空调专业高等职业技术教育的特点，将传统的制冷原理、制冷设备2 门课程整合成1 门课程，一是适应3 年制高职教学改革的需要；二是建立制冷系统的概念，而不是单一制冷原理、制冷压缩机或制冷设备，运用制冷原理基本概念，综合分析制冷压缩机和制冷设备结构，理解制冷装置的总体设计中的能量平衡思想，提高学生工程素质。 课程的任务是：学习各种制冷工质的热物理特性以及在制冷循环中的热力性质变化分析，各制冷循环的热力性能和热力分析，了解常用的制冷设备的种类、基本结构、工作原理，为制冷工艺设计、空调设计和实践环节准备必要的知识，也为今后从事实际工作打下良好的基础。 二、基本内容和教学要求 1、了解各工质的热物理性以及在制冷循环中的热力性质变化分析，能够根据实际情况选择制冷剂和载冷剂。 2、掌握理想制冷循环、理论制冷循环等理想模型的原理并能够对其进行热力分析。 3、掌握各种实际制冷循环的热力性能和影响循环效率因素的分析及热力计
4、掌握常用制冷设备的种类、基本结构、工作原理及工作特性的分析。绪论 [ 基本内容] ：本章介绍了人工制冷的方法及制冷技术在国民经济中的使用；本课程的主要内容。 [ 教学要求] ：使同学初步了解几种制冷方法及制冷技术的使用，了解本课程 的地位和内容要求。 重点：激发学习兴趣。 第1 章制冷剂和载冷剂 [ 基本内容] ：本章介绍了在选择制冷剂、载冷剂时对它们的物理、化学热工性能方面的各种要求，制冷剂的种类，常用制冷剂的性质和载冷剂的性质。 [ 教学要求] ：了解制冷剂的种类，掌握制冷剂的选择方法; 了解常用制冷剂、栽冷剂的性质及作用。 重点：讲解氨和氟利昂族和水制冷剂的使用以及盐水和水作为载冷剂的作用。 第2 章单级蒸气压缩式制冷理论循环 [ 基本内容] ：本章主要分析理想制冷循环和单级蒸气压缩式制冷理论循环，并比较了理论制冷循环和理想制冷循环，是本书的重点内容。 [ 教学要求] ：了解逆卡诺循环、劳伦斯循环过程及影响循环性能的因素；掌 握热力完善度的物理意义；掌握单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力性能及分析。 重点：理论循环的热力计算 第3 章单级蒸气压缩式制冷实际循环 [ 基本内容] ：本章主要介绍了单级蒸气压缩式制冷实际循环的热力性能，分
机械冷库的制冷原理： 所谓机械冷库，简单地讲就是以机械方法进行制冷的冷库。目前我国多数机械冷库主要是采用蒸汽压缩式制冷方式调节库温。制冷原理可简述为：利用汽化温度较低的液态制冷剂的蒸发，吸收贮藏环境中的热量，从而使库温下降。通过压缩机将汽化后的制冷剂吸回并加压，在冷凝器中制冷剂将吸收的热量传递给冷却介质，使自身温度得以降低、冷凝成液体，然后再进行蒸发吸热，如此循环即可实现连续制冷。 制冷系统包括4个主要部分：压缩机、冷凝器、膨胀阀（节流阀）、蒸发器。整个制冷系统由循环管路连接，构成一个密闭的回路。管路内充注制冷剂。 压缩机在制冷系统中起着压缩和输送制冷剂气体的作用，即把蒸发器内产生的低压低温气体吸回，再次压缩成为高温高压气体并送入冷凝器。 冷凝器用来对压缩机压入的高温高压气体进行冷却和冷凝，在一定的压力和温度下，把高温高压的气体液化成为常温高压液体。 膨胀阀安装在贮液器和蒸发器之间，是系统内高压区和低压区的一个分界点，其作用是将高压液体节流膨胀，变为低压液体，它也是调节和控制制冷剂流量的关卡。 在蒸发器中，节流膨胀后的低压制冷剂从库房吸收热量并蒸发为气体，使库温降低，达到制冷的目的。 在整个制冷系统中，有高压区和低压区两部分，自压缩机的排气端直至膨胀阀前的工作段为高压区；自膨胀阀后至压缩机吸气端的工作段为低压区；由排气压力表和吸气压力表分别近似表示这两部分的压力。 压缩机在整个制冷系统中起着心脏的作用，是提供能量补偿的过程。冷凝器和蒸发器是两个热交换器，前者使高压制冷剂的气体放热，并转化为液体；后者使低压制冷剂的液体吸热，并转化为气体。制冷剂在循环往复过程中成为热能的运载工具。 制冷机组 制冷机组是将制冷系统中的部分设备或全部设备，配套组装在一起成为一个整体。制冷机组结构紧凑，占地小，使用灵活，管理方便，安装简单，其中有些机组只需连接水源和电源即可使用。常用的制冷机组有压缩冷凝机组和冷水机组。 1、压缩冷凝机组。压缩冷凝机组是将压缩机，冷凝器等组装成一个整体，可为各种类型的蒸发器连续供应液态制冷剂，主要适合小型制冷装置用。 2、冷水机组。冷水机组是将压缩机、冷凝器、冷水用蒸发器以及自控元件等组装成一个整体，主要适合工艺中选用冷水的地方。 制冷压缩机
思考题 1．什么是制冷？制冷技术领域的划分。 答：用人工的方法在一定时间和一定空间将物体冷却，温度降到环境温度以下，并保持这个温度。 120k以上，普通制冷120-20K深度制冷 20-0.3K低温制冷0.3K以下超低温制冷 2．了解各种常用的制冷方法。 答：1、液体气化制冷：利用液体气化吸热原理。 2、气体膨胀制冷：将高压气体做绝热膨胀，使其压力、温度下降，利用降温 后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。 3、热电制冷：利用某种半导体材料的热电效应。 4、磁制冷：利用磁热效应制冷 3．液体气化为什么能制冷？蒸气喷射式、吸附式属于哪一种制冷方式？ 答：液体气化液体汽化时，需要吸收热量；而吸收的热量是来自被冷却对象，因而被冷却对象变冷。蒸气喷射式、吸附式属于液体气化制冷 4．液体气化制冷的四个基本过程。 答：压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程 5．热泵及其性能系数。 答：热泵:以环境为低温热源，利用循环在高温下向高温热汇排热，收益供热量，将空间或物体加热到环境温度以上的机器。用作把热能释放给物体或空间，使 之温度升高的逆向循环系统称作热泵。（当使用目的是向高温热汇释放热量时， 系统称为热泵。） 热泵的性能系数COP=Qa/W供热量与补偿能之比。 6．制冷循环的热力学完善度，制冷机的性能系数COP 答：1、循环效率（热力学完善度）:说明制冷循环与可逆循环的接近程度。热力完善度愈大，表明该实际制冷循环热力学意义上的损失愈小，因此循环的经济性 必然俞高。 定义：一个制冷循环的性能系数COP与相同低温热源、高温热汇温度下可逆循 环的性能系数之比COPc 0< ∩=COP/COPc <1
制冷原理与设备练习题 一、填空 1制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。 2、空调工程对环境的温度、湿度、洁净度进行控制。 3、相变：是利用某些物质在发生相变时的吸热效应进行制冷的方法。 4、（1）制冷剂的分子量越小汽化潜热越大 （2）压力越高汽化潜热越小，当达到临界压力时，汽化潜热为零 5、吸附制冷系统是以热能为动力的能量转换系统。 6、吸附分为物理吸附和化学吸附 7、空气制冷机是以空气为工质，利用压缩空气在膨胀机中等熵膨胀并对外作功，从而获得低温气流来制取冷量。 8、涡流管制冷是将高压气体沿切向引入管子内形成涡流，并分成冷热两股气流。 9、制冷系统是利用逆向循环的能量转换系统。 10、单位质量制冷量是指压缩机每输送1Kg制冷剂经循环从低温热源吸收的热量 11、单位容积制冷量是指压缩机每输送1m3制冷剂蒸汽（以吸气状态计）经循环从低温热源吸收的热量 12、单位理论功是指压缩机按等熵压缩时每压缩输送1㎏制冷剂所消耗的机械功。 13、单位冷凝负荷是指压缩机每输送1㎏制冷剂在冷凝器等压冷却冷凝时向高温热源放出的热量。 14、液体过冷的目的是减少节流后湿饱和蒸汽的干度 15、液体过冷的形式有再冷却器、冷凝器、回热器等。 16、冷凝温度与过冷温度之差称为过冷度
17、蒸汽过热的形式有蒸发器内过热、回气管道过热、封闭式压缩机内电机过热、回热器过热 18、过热分为有效过热和无效过热 19、在蒸发器内过热为有效过热，其他形式的过热为无效过热。 20、回热可使节流前的制冷剂过冷，又能使压缩机吸入前的制冷剂过热。 21、制冷量是指制冷循环在单位时间内制冷剂从被冷却系统中吸收的热量。 22、不凝性气体积存于冷凝器或储液器的上部 23、若传热温差过小，则所需的传热面积也大。若传热温差过大，则压力比增大， 24、蒸发温度的变化主要由生产工艺要求的不同和实际操作工况的变化引起的。 25、冷凝温度的变化主要有地区的不同及季节的变化及冷却方式的不同等原因引起的 26、CO2跨临界循环主要应用于汽车空调及热泵热水器（） 27、混合制冷剂分为共沸溶液和非共沸溶液 28、劳伦兹循环由两个等熵过程和两个可逆的等压变温过程组成。29、29、制冷剂是制冷系统中完成制冷循环所必需的工作介质，载冷剂是在间接冷却系统中的传热介质。 30、某制冷剂的分子式为其代号为 31、制冷剂环境影响指标ODP以R11为基准，GWP以CO2为基准， 32、制冷剂与油的溶解性分为有限溶解和完全溶解。 33、要求制冷剂和润滑油良好的绝缘性 34、在盐水制冰、冰蓄冷系统、集中空调等系统需要用载冷剂传送冷量。 35、载冷剂是靠显热来运载冷量的
《制冷原理与设备》复习题答案
1．<什么叫制冷剂蒸气干度?干度x＝1和x＝0各是什么含义?> 1．答干度是制冷剂蒸气在饱和状态下，湿蒸气中所合的饱和蒸气量与湿蒸气总量之比值．用符号x表示 x＝1，即饱和蒸气占100％，称为干饱和蒸气；x＝0，饱和蒸气含量为零，为饱和液体。 2．<减少流动阻力的措施有哪些?> 2．答减少流动阻力的主要途径是改善边壁对流动的影响，措施包括减少沿程阻力(减少管壁的粗糙度和采用柔性边壁)，以及减少局部阻力(使流体进口尽量平顺，采用渐扩和渐缩代替流通截面的突然扩大和缩小，减少转弯，处理好三通管的结构布置，合理衔接和布置管件、泵或风帆，尽量缩短管线等)。 3．<何为传热方程?如何使传热增强或削弱?> 3．答传热方程为Q＝KAΔtm。根据传热方程，提高传热系数K，扩展传热面积A，增大传热温差都可使传热量增大，反之则减少。增强传热的措施有；合理扩大传热面积．加大传热温差，增大流体流速，去除污垢降低热阻：削弱传热的措施有：敷设保温材料，降低流体流速，改变传热面表面状况(如加遮热板)等。 4．<简述氟利昂制冷剂的性质和应用范围。> 4．答氟利昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素被卤族元素氟、氯、溴取代后衍生物的总称。氟利昂制冷剂广泛应用于电冰箱、空调机等各种制冷空调设备中。 5．<蒸气压缩式制冷用制冷剂是如何分类的?> 5．答按化学结构分类有；①无机化合物(R717等)；②氟利昂(R22、E134a 等)；③多元混合溶液(非共沸溶腋有R407C等，共沸溶液有R502等)；④碳氢
化合物(R600a、R290等)。按蒸发温度和冷凝压力分类有：①高温低压制冷刑；②中温中压制冷剂；⑦低温高压制冷剂。按可燃性和毒性分类，分为不可燃、可燃、易燃、低毒、高毒等组合类别。 6．<何为CFC类物质?为何要限制和禁用CFC类物质?> 6．答CFC类物质就是不合氢的氟利昂。 CFC类物质对大气中臭氧和地球高空的具氧层有严重的破坏作用，会导致地球表面的紫外线外线辐射强度增加，破坏人体免疫系统，还会导致大气温度升高，加剧温室效应。因此，减少和禁止CFC类物质的使用和生产，已成为国际社会环保的紧迫任务。 7．<载冷剂的作用是什么?对裁冷剂的性质有哪些基本要求?> 7．答载冷剂的作用就是向被间接冷却的物体输送制冷系统产生的冷量。对载冷剂性质的基本要求有：载冷剂的比热容和传热系数要大，粘度和密度要小，凝固点要低，挥发性和腐蚀性要小，无毒无臭，对人体无害，化学性质稳定．价格低廉，易于获得。 8 .<制冷剂节流前过冷对蒸气压缩式制冷循环有何影响?>在实际中可采用哪些方法实现节流前制冷剂的过冷? 8．答节流前制冷剂的过冷将提高单位质量制冷量，而且压缩机的功耗基本不变．因此提高了制冷循环的制冷系数，制冷剂节流前过冷还有利于膨胀阀的稳定工作。在实际中可采用过冷器、回热循环、增加冷却介质的流速和流量等方法实现节流前制冷剂的过冷。 9．<吸气过热对蒸气压缩式制冷循环有何影响?> 9．答吸气过热可提高单位质量制冷量(无效过热除外)，同时单位压缩功也将增加，对过热有利的制冷剂(如R12、R502等)的制冷系数将提高，而对过热无利
制冷原理及设备期末复习 有不全的大家相互补充 题型：填空20分；选择10分；判断10分；简答45分（5道）；计算1道，带计算器。 绪论 实现人工制冷的方法（4大类，简单了解原理） 1.利用物质的相变来吸热制冷； 融化（固体—液体）,气化（液体—气体）,升华（固体—气体） 气化制冷（蒸气制冷）： 包括蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷。 2.利用气体膨胀产生低温 气体等熵膨胀时温度总是降低的，产生冷效应。 3.气体涡流制冷 高压气体经涡流管膨胀后，可分为冷热两股气流； 4.热电制冷（半导体制冷） 利用半导体的温差电效应实现的制冷。 根据制冷温度的不同，制冷技术可大体上划分三大类： 普通冷冻：＞120K【我们只考普冷】 深度冷冻：120K~20K 低温和超低温：＜20K。 t= (t, ℃; T, Kelvin 开）T=273+t 常用制冷的方法有：液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程：液体气化制冷制冷剂液体在低压下汽化产生低压蒸气，气体膨胀制冷将低压蒸气抽出并提高压力变成高压气，涡流管制冷将高压气冷凝成高压液体， 热电制冷高压液体再降低压力回到初始的低压状态。按照实现循环所采用的方式之不同，液体蒸发制冷有 蒸气压缩式制冷蒸气吸收式制冷蒸气喷射式制冷吸附式制冷等 蒸气压缩式制冷 系统组成：
1-压缩机2-冷凝器3-膨胀阀4-蒸发器组成的密闭系统。 工作原理：制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量而蒸发，产生的低压蒸气被压缩机吸入，经压缩机压缩后制冷剂压力升高，压缩机排出的高压蒸气在冷凝器中被常温冷却介质冷却，凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀节流，变成低压、低温湿蒸气，进入蒸发器，低压液体在蒸发器中再次汽化蒸发。如此周而复始。 蒸气吸收式制冷 系统组成： 发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵等 工质对：制冷剂与吸收剂常用：氨—水溶液溴化锂—水溶液 工作原理：Ⅰ.溴化锂溶液在发生器中被热源加热沸腾，产生出制冷剂蒸汽在冷凝器被冷凝成冷剂水。冷剂水经U型管节流进入蒸发器，在低压下蒸发，产生制冷效应。 Ⅱ.发生器中出来的浓溶液，经热交换器降温、降压后进入吸收器，与吸收器中的稀溶液混合为中间浓度的溶液。中间热度的溶液被吸收器泵输送并喷淋，吸收从蒸发器中产生的冷剂蒸汽，形成稀溶液。稀溶液由发生器泵输送到发生器，重新被热源加热，形成浓溶液。 氨水吸收式制冷循环工作原理： 在发生器中的氨水浓溶液被热源加热至沸腾，产生的蒸气（氨气中含有一小部分水蒸汽）经精馏塔精馏后（得到几乎是纯氨的蒸气），进入冷凝器放出热量后被冷凝成液体，经节流机构节流，进入蒸发器，低压液体制冷剂，吸收被冷却物体的热量而蒸发，达到制冷的目的，产生的低压蒸气进入吸收器。而发生器中发生后的稀溶液，降压后也进入吸收器，吸收由蒸发器来的制冷剂蒸气，浓溶液经溶液泵加压后送入发生器。如此不断循环。
填空题 1．制冷是指用人工的方法将被冷却物的热量移向周围环境介质，使其低于环境介质的温度，并在所需时间内维持一定的低温。 2．制冷是一个逆向传热过程，要实现必须满足热力学第二定律。 3．最简单的制冷机由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个部件并依次用管道连成封闭的系统所组成。 4．蒸气压缩式制冷以消耗机械功为补偿条件，借助制冷剂的气化（相变）将热量从低温物体传给高温环境介质。 恒温热源间的理想制冷循环是由绝热膨胀、吸热膨胀、绝热压缩、放热压缩，四个过程组成的逆向循环。 已知氨制冷剂进行理论制冷循环（如图），其状态点参数如下： 其单位质量制冷剂的压缩机耗功率为161.6KJ/Kg ，制冷系数为6.66 5．吸收式制冷以消耗热能为补偿条件，借助制冷剂的气化将热量从低温物体传给高温环境介质。 6．小型氟利昂空调装置一般不单独设回热器，而是将供液管与吸气管包扎在一起，起到回热效果。 7．节流前液体制冷剂的过冷会使循环的单位质量制冷量增大；单位理论压缩功不变。 8．制冷机的工作参数，即蒸发温度、冷凝温度、过热温度、过冷温度，常称为制冷机的运行工况。 9．单级蒸气压缩式制冷循环对压缩比的要求主要有压缩比：≥3 和不宜过大。 10．空调用制冷系统中使用的制冷剂可分为无机化合物、碳氮化合物、氟利昂混合溶液三类。 11．制冷剂氨的代号为R717，其中7表示无机化合物，17表示分子量（17）；水的制冷剂代号为R718 。12．制冷剂对环境的影响程度可以用ODP破换臭氧层潜能和GWP温室效应潜能两个指标表示。 13．根据工作原理，制冷压缩机的型式有容积式制冷压缩机和离心式制冷压缩机两大类。
《制冷原理与设备》 一、判断题 1．湿蒸气的干度×越大，湿蒸气距干饱和的距离越远。 (×) 2．制冷剂蒸气的压力和温度间存在着一一对应关系。 (×) 3．低温热源的温度越低，高温热源的温度越高，制冷循环的制冷系数就越大。(×) 4．同一工质的汽化潜热随压力的升高而变小。(√) 5．描述系统状态的物理量称为状态参数。 (√) 6．系统从某一状态出发经历一系列状态变化又回到初态，这种封闭的热力过程称为热力循环。 (√) 7．为了克服局部阻力而消耗的单位质量流体机械能，称为沿程损失。(×) 8．工程上用雷诺数来判别流体的流态，当Re＜ 2000时为紊流。 (×) 9．流体在管道中流动时，沿管径向分成许多流层，中心处流速最大，管壁处流速为零。(√) 10．表压力代表流体内某点处的实际压力。 (×) 11．流体的沿程损失与管段的长度成正比，也称为长度损失。 (√) 12．使冷热两种流体直接接触进行换热的换热器称为混合式换热器。 (×) 13．制冷剂R717、R12是高温低压制冷剂。 (×) 14．氟利昂中的氟是破坏大气臭氧层的罪魁祸首。 (×) 15．混合制冷剂有共沸溶液和非共沸溶液之分。 (√) 16．氟利昂的特性是化学性质稳定，不会燃烧爆炸，不腐蚀金属．不溶于油。 (×) 17．《蒙特利尔议定书》规定发达国家在2030年停用过渡性物质HCFC。 (×) 18．二元溶液的定压汽化过程是降温过程，而其定压冷凝过程是升温过程。 (×) 19．工质中对沸点低的物质称作吸收剂，沸点高的物质称作制冷剂。 (×) 20．盐水的凝固温度随其盐的质量分数的增加而降低。 (×) 21．R12属于CFC类物质，R22属于HCFC类物质，R134a属于HFC类物质。 (√) 22．CFC类、HCFC类物质对大气臭氧层均有破坏作用，而HFC类物质对大气臭氧层没有破坏作用。 (√) 23．市场上出售的所谓“无氟冰箱”就是没有采用氟利昂作为制冷剂的冰箱。 (×) 24．R134a的热力性质与R12很接近，在使用R12的制冷装置中，可使用R134a替代R12而不需对原设备作任何改动。 (√) 25．比热容是衡量载冷剂性能优劣的重要指标之一。 (×) 26．对蒸气压缩式制冷循环，节流前制冷剂的过冷可提高循环的制冷系数。 (√) 27．半导体制冷效率较低，制冷温度达不到0℃以下温度。 (×) 28．压缩制冷剂要求“干压缩”，是指必须在干度线X＝1时进行压缩。 (×) 29．螺杆式压编机和离心式压缩机都能实现无级能量调节。 (√) 30．当制冷量大干15KW时，螺杆式压缩机的制冷效率最好。 (√) 31．风冷冷凝器空气侧的平均传热温差通常取4~6℃。 (×) 32．满液式蒸发器的传热系数低于干式蒸发器。 (×) 33．两级氟利昂制冷系统多采用一级节流中间完全冷却循环。 (×) 34．回热器不仅用于氟利昂制冷系统，也用于氨制冷系统。 (×) 35．从冷凝器出来的液体制冷剂，已经没有热量，经过节流才能吸热。(×) 36．在制冷设备中，蒸发器吸收的热量和冷凝器放出的热量是相等的。(×) 37．经过节流机构的高压冷凝液全部降压变为蒸发器所需的低压冷凝液。 (×)
一、填空： 1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度~－153.35为普通冷冻；－153.35℃~-268.92℃为低温冷冻；-268.92℃~接近0k为超低温冷冻。 2、人工制冷的方法包括（相变制冷）（气体绝热膨胀制冷）（气体涡流制冷）（热电制冷）几种。 3、蒸汽制冷包括（单级压缩蒸气制冷）（两级压缩蒸气制冷）（复叠式制冷循环）三种。 1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、__比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。 2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机__、__蒸发器_、_节流阀、_冷凝器___几大件组成。 3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、__绝热节流_几个过程组成。 4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、__气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。 5、气体膨胀有__高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷三种形式。 6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。制冷是应用气体节流的_冷_效应。理想气体节流后温度_不变_。 1、氟里昂制冷剂的分子通式为________________，命名规则是R________________。 2、按照氟里昂的分子组成，氟里昂制冷剂可分为（氯氟烃）、（氢氯氟烃）、（氢氟烃）三类。其中对大气臭氧层的破坏作用最大。 3、无机化合物的命名规则是R7（该无机物分子量的整数部分）。 4、非共沸混合制冷剂的命名规则是R4（）。共沸混合制冷剂的命名规则是R5（）。 5、制冷剂的安全性通常用（毒性）和（可燃性）表示，其安全分类共分为（6）个等级。 6、几种常用制冷剂的正常蒸发温度分别为：R717 ts=-33.3℃_R12 ts=-29.8℃；R22 ts=-40.76℃；R718 ts=100℃；R13 ts=-81.4℃；R502 ts=-45.4℃；R507 ts=-46.7℃ 7、几种常用制冷剂与油的溶解性分别为：R717（几乎不溶解）；R12（完全互溶）；R22（部分溶解）；R11_易溶与矿物油___；R13__不溶于矿物油___；R502(82℃以上与矿物油有较好的溶解性)；R410A (不能与矿物油互溶)；R407C(不能与矿物油互溶)；R507(能容于聚酯类润滑油)。 8、润滑油按照其制造工艺可分为(天然矿物油)、(人工合成油) 两类。 1、回热循环的热力特性是高压热体放出的热量等于低压液体吸收的热量__。回热循环制冷系数及单位容积制冷量增大的条件是___________。 2、常用制冷剂采用回热循环其制冷系数变化的情况为：R717_减小；R12__增大_；R22___增大_。 3、制冷循环的热力学第二定律分析方法有熵分析法和用分析法两种。 1、单级压缩允许的压缩比为：R717≤8；R1 2、R22_≤10。 2、双级压缩按节流的次数不同可分为(一级节流)和(两级节流)两种，据中间冷却的方式不同可分为(中间完全冷却)和(中间不完全冷却)两种。 3、常用确定中间压力的方法有用计算法求最佳中间温度用压力的几何比例中项求最佳中间压力 按最大制冷系数法确定最佳中间压力实际运行的中间压力的确定。 4、影响中间压力的因素主要有(蒸发温度)、(冷凝温度)、(高低压理论输气量之比)。
《制冷原理与设备》课程教学大纲 课程名称：制冷原理与设备 课程代码： 学分/学时：3学分/51学时 开课学期：春季学期 适用专业：机械工程及自动化、热能与动力工程、核工程、建筑环境与设备及相关专业先修课程：传热学、流体力学 后续课程： 开课单位：机械与动力工程学院 一、课程性质和教学目标（需明确各教学环节对人才培养目标的贡献，专业人才培养目标中的知识、能力和素质见附表） 课程性质：制冷原理与设备是机械工程、热能动力工程、工业工程、核科学与工程、航空航天工程等专业的一门重要技术基础课，是机械、能源动力类专业技术选修课。 教学目标：本课程是为制冷与低温工程、建筑环境与设备工程、环境工程等专业高年级本科生开设的一门专业课。本课程不仅为学生学习有关专业课程提供必要的基础理论知识，也为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要的理论基础。（A5.1, A5.2, B2, C2） 本课程由制冷方法、制冷剂热物理性质、压缩式制冷基本热力过程、制冷零部件及装置应用五部分组成。通过本课程教学，不仅使学生在制冷过程中的能量转换和利用方面树立正确的概念，同时培养学生科学抽象、逻辑思维能力，进一步强化实践是检验理论的唯一标准的认识观。具体来说： （1）掌握常见制冷方法及其应用特点。（A5.1） （2）初步掌握制冷过程和热力循环的分析方法，了解提高能量利用经济性的基本原则和主要途径。（A5.1） （3）能运用常用制冷剂物性公式、图表（lgp-h图）和电子软件等进行一般热力过程计算。（A5.1） （4）了解常用制冷器具结构及其工作原理，初步具有从实际问题抽象为理论，并运用理论分析解决实际问题能力。（B2）
安徽工业职业技术学院《制冷原理与设备》教学大纲 系部:机电工程系 专业:制冷与空调
一、课程性质和任务 本课程是高职制冷与空调技术专业的一门核心专业课程,课程内容主要包括各种制冷方式、制冷剂与载冷剂、制冷原理和制冷设备。针对3年制制冷与空调专业高等职业技术教育的特点，将传统的制冷原理、制冷设备2门课程整合成1门课程，一是适应3年制高职教学改革的需要;二是建立制冷系统的概念，而不是单一制冷原理、制冷压缩机或制冷设备,运用制冷原理基本概念，综合分析制冷压缩机和制冷设备结构,理解制冷装置的总体设计中的能量平衡思想，提高学生工程素质。 课程的任务是:学习各种制冷工质的热物理特性以及在制冷循环中的热力性质变化分析，各制冷循环的热力性能和热力分析,了解常用的制冷设备的种类、基本结构、工作原理,为制冷工艺设计、空调设计和实践环节准备必要的知识,也为今后从事实际工作打下良好的基础。 二、基本内容与教学要求 1、了解各工质的热物理性以及在制冷循环中的热力性质变化分析,能够根据实际情况选择制冷剂与载冷剂。 2、掌握理想制冷循环、理论制冷循环等理想模型的原理并能够对其进行热力分析。 3、掌握各种实际制冷循环的热力性能和影响循环效率因素的分析及热力计算。 4、掌握常用制冷设备的种类、基本结构、工作原理及工作特性的分析。 绪论
[基本内容］：本章介绍了人工制冷的方法及制冷技术在国民经济中的应用;本课程的主要内容。 [教学要求］：使同学初步了解几种制冷方法及制冷技术的应用,了解本课程的地位和内容要求。 重点：激发学习兴趣。 第1章制冷剂与载冷剂 [基本内容]：本章介绍了在选择制冷剂、载冷剂时对它们的物理、化学热工性能方面的各种要求,制冷剂的种类,常用制冷剂的性质和载冷剂的性质。 ［教学要求]:了解制冷剂的种类，掌握制冷剂的选择方法;了解常用制冷剂、栽冷剂的性质及作用。 重点：讲解氨与氟利昂族和水制冷剂的应用以及盐水和水作为载冷剂的作用。 第2章单级蒸气压缩式制冷理论循环 [基本内容]:本章主要分析理想制冷循环和单级蒸气压缩式制冷理论循环，并比较了理论制冷循环与理想制冷循环,是本书的重点内容。 [教学要求]:了解逆卡诺循环、劳伦斯循环过程及影响循环性能的因素;掌握热力完善度的物理意义;掌握单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力性能及分析。 重点：理论循环的热力计算 第３章单级蒸气压缩式制冷实际循环 [基本内容]:本章主要介绍了单级蒸气压缩式制冷实际循环的热力性能,分析了实际工况及选用不同制冷剂对制冷循环性能的影响,介绍了单级蒸汽压缩式制冷实际循环的热力计算方法。本章是本书的重点内容。 [教学要求]：了解单级蒸气压缩式制冷实际循环的热力性能;熟悉液体过冷、
·制冷原理思考题 1、什么是制冷？ 从物体或流体中取出热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环境温度的过程。 自然冷却：自发的传热降温 制冷机/制冷系统：机械制冷中所需机器和设备的总和 制冷剂：制冷机中使用的工作介质 制冷循环：制冷剂一系列状态变化过程的综合 2、常用的四种制冷方法是什么？ ①液体气化制冷（蒸气压缩式、蒸气吸收式、蒸气喷射式、吸附制冷） ②液体绝热节流 ③气体膨胀制冷 ④涡流管制冷、热电制冷、磁制冷 3、液体汽化为什么能制冷？ ①当液体处在密闭容器内，液体汽化形成蒸气。若容器内除了液体及液体本身的蒸气外不存在
任何其他气体，也提出在某一压力下将达到平衡，处于饱和状态。 ②将一部分饱和蒸气从容器中抽出时，必然要再汽化一部分来维持平衡。 ③液体汽化时，需要吸收热量，这一部分热量称为汽化热。汽化热来自被冷却对象，因而被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度以下的某个低温。 4、液体汽化制冷的四个基本过程是什么？ ①制冷剂低压下汽化 ②蒸气升压 ③高压气液化 ④高压液体降压 5、什么是热泵及其性能系数？ 制冷机：使用目的是从低温热源吸收热量 热泵：使用目的是向高温热汇释放能量 6、性能系数：W Q W W Q COP H /)(/0+== 7、劳伦兹循环 在热源温度变化的情况下，由两个与热源做无温差传热的多变过程及两个 等熵过程组成的逆向可逆循环，称为洛伦兹循环，这是变温条件下制冷系 数最大的循环。为了表达变温条件下可逆循环的制冷系数，可采用平均当 量温度这一概念，T0m 表示工质平均吸热温度，Tm 表示工质平均放热温度， ε表示制冷系数。洛伦兹循环的制冷系数相当于在恒温热源T0m 和Tm 间工 作的逆卡诺循环的制冷系数。 8、什么是制冷循环的热力学完善度，制冷剂的性能系数COP ？ 热力学完善度：实际制冷循环性能系数与逆卡诺循环性能系数之比 制冷剂的性能系数：制冷量与压缩耗功之比。 9、单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件？ 压缩机：压缩和输送制冷剂，保持蒸发器中的低压力，冷凝器里的高压力 膨胀阀：对制冷剂节流降压并调节进入蒸发器的制冷剂的流量