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制冷与低温技术原理制冷与低温技术是一门涉及物理、化学、工程学等多个领域的学科，它的发展与人类的生产生活息息相关。
本文将深入探讨制冷与低温技术的原理，希望能为读者提供一些有益的知识。
首先，我们来了解一下制冷与低温技术的基本原理。
制冷技术是利用一种叫做制冷剂的物质，通过蒸发和凝结的循环过程，将热量从一个地方转移到另一个地方的技术。
而低温技术则是在极低温度下对物体进行处理或保存的技术。
这两者的原理都是基于热力学和热传递的基本规律，通过控制温度和热量的传递，实现对物体温度的调节和控制。
在制冷技术中，制冷剂起着至关重要的作用。
制冷剂是一种能在低温下蒸发并在高温下凝结的物质，常见的制冷剂包括氨、氟利昂、氯化甲烷等。
通过控制制冷剂的蒸发和凝结过程，可以实现对物体温度的降低。
而在低温技术中，除了制冷剂的选择外，还需要考虑绝热材料、保温材料等因素，以防止热量的传递和损失。
另一个重要的原理是热力学的运用。
热力学是研究热量和功的转化关系的学科，它对制冷与低温技术的原理和应用有着重要的指导作用。
通过热力学的分析，可以确定制冷剂的选择、循环过程的设计以及系统的效率等关键参数，从而提高制冷与低温技术的性能和效率。
此外，工程学的原理也是制冷与低温技术的重要基础。
工程学包括热力学、流体力学、传热学等多个学科，它们为制冷与低温技术的设计、制造和应用提供了理论和方法。
例如，流体力学可以用来分析制冷剂在系统中的流动特性，传热学可以用来研究热量的传递规律，这些都为制冷与低温技术的实际应用提供了理论支持。
总的来说，制冷与低温技术的原理是多方面的，涉及物理、化学、工程学等多个学科的知识。
通过对制冷剂的选择、热力学的分析和工程学的应用，可以实现对物体温度的控制和调节，从而满足不同领域的需求。
希望本文能为读者对制冷与低温技术的原理有所了解，并对相关领域的研究和应用有所帮助。
制冷与低温技术原理复习提纲
一、制冷技术概述
1.制冷技术的定义和应用领域
2.制冷循环原理
二、制冷循环中的主要组件
1.压缩机：
a.压缩机的工作原理和分类
b.压缩机的性能参数和选择方法
2.冷凝器：
a.冷凝器的工作原理和分类
b.冷凝器的热流计算和设计方法
3.膨胀阀：
a.膨胀阀的工作原理和分类
b.膨胀阀的性能参数和选用方法
4.蒸发器：
a.蒸发器的工作原理和分类
b.蒸发器的热流计算和设计方法
三、常见的制冷循环
1.理想的制冷循环
2.逆温循环
3.逆向布朗循环
四、低温技术概述
1.低温技术的定义和应用领域
2.低温空气分离技术
五、低温制冷技术
1.低温制冷循环原理
2.低温制冷设备的组成和工作原理
3.液化天然气制冷技术
六、液化空气循环原理
1.液化空气循环的工作原理
2.液化空气循环的主要组件
七、低温实验装置
1.低温实验装置的组成和原理
2.低温实验装置的应用
八、制冷与低温技术的发展趋势
1.制冷与低温技术的现状和发展趋势
2.制冷与低温技术的节能与环保方向
以上仅是一个简单的制冷与低温技术原理复习提纲，希望能对你的学习有所帮助。
在实际学习过程中，你可以根据自己的需要进行相应的扩展和深入研究，更全面地理解和掌握制冷与低温技术的原理与应用。
《制冷与低温技术》课程设计[说明书]题目：换热器的设计系别：能源与动力工程系专业：低温制冷专业姓名：赵学号：04144725指导教师：刘2010年06 月12 日目录摘要 (3)第一章课程设计任务书 (4)1.1设计时间及地点 (4)1.2设计目的和要求 (4)1.3设计题目和内容 (5)第二章氟利昂卧式壳管式冷凝器设计计算 (5)2.1管型选择 (5)2.2估计传热管总长 (6)2.3确定每流程管数z，有效单管长l及流程数N (6)2.4传热管的布置排列及主体结构 (7)2.5传热计算及所需传热面积确定 (8)2.5.1水侧表面传热系数计算 (8)2.5.2氟利昂侧冷凝表面传热系数计算 (8)2.6冷却水侧阻力计算 (10)2.7连接管管径计算 (10)第三章卧式壳管式冷凝器的零部件及设计 (10)3.1传热管、传热管的布置及与管板的固定方式 (10)3.2壳体、管板及其连接方式 (11)3.3端盖 (12)3.4支座 (13)3.5连接管 (14)第四章卧式壳管式冷凝器的整体结构 (14)总结 (16)致谢 (17)参考文献 (17)摘要换热器是制冷装置中不可缺少的重要设备，其传热效果直接影响到制冷机重量和体积的大小，以及其运行特性和经济性。
冷凝器和蒸发器是制冷机必不可缺少的换热器，它们是制冷机中得到重要组成部分。
而冷凝器是制冷装置相制冷系统外放出热量的换热设备。
卧式壳管式冷凝器最为广泛的应用在大、中、小型氨和氟利昂制冷装置。
对于氟利昂壳管式冷凝器的换热器的换热管选用导热系数高的铜管，提高冷凝器的传热效率，减小设备的体积。
在卧式壳管式冷凝器中，制冷剂蒸汽从冷凝器的壳体的上部进入冷凝器，制冷剂蒸汽在换热管外表面上冷凝，凝结成液体后从壳体的底部流出进入储液器。
对于小型制冷装置，为了简化设备，冷凝器的下部少装几排换热管，冷凝器的下部作为储液器。
冷凝器的冷却水从冷凝器一端的端盖下部进入冷凝器的换热管内，两个端盖的内部有隔板，以便使冷却水在换热管内可以多次往返流动，冷却水从一个端头向另一个端头流一次称为一个流程。
制冷与低温测试原理要点2017.6（个人理解，仅供参考）1、300K-常温、120K-低温上限、90K-氧液化点、77K-氮液化点、20K-氢液化点、4.2K-氦液化点、2.17K-超流氦转化点<1937年卡皮查发现，特点为：无流动阻力和超强导热性>。
2、制冷技术发展两个阶段：天然冷源应用（到十八世纪中期），主动的机械制冷阶段（十八世纪中期至今）。
3、常用的低温工质：空气、氧、氮、氩、氖、氢、氦（对应1中液化温度）。
4、测量：利用某种测量工具或仪器，通过一定的方法，直接或间接地得到所需要的量值的过程。
5、数据处理：利用统计学的方法，从理论上估计随机误差对测量结果的影响，也就是首先从测量序列中得一个最优概值，然后对最优概值的测量误差做出估计，得到测量值的过程。
6、测量条件：人、仪表和外界条件。
7、仪表系统：传感器、调理传输器和数据显示器。
传感器：将感受到的被测量信号转换成相应信号输出（影响单一、单值函数关系、反应快延迟小、少干扰）。
调理传输器：根据数据获取与相应部件的要求调理与传送感受件输出的信号（要求：信号稳定、精确度高、信息损失小）。
数据显示：实验者观察被测参量的数值和变化（模拟式、数字式、屏幕式）。
8、测量仪表的质量指标绝对误差、相对误差、基本误差（规定工作条件下，仪表的最大误差与量程之比）。
量程：仪表能够测量的最大输入量与最小输入量间的范围。
（最好使测量值落在仪表量程的三分之二左右）精度：仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差，表征指示值与真值接近的程度。
灵敏度：稳态条件下输出变化对输入变化的比值。
表征仪表对被测参数变化的敏感程度。
分辨率：仪表响应或分辨输入量微小变化的能力。
表征引起仪表指针发生可见变化的被测参数的最小变化量。
不灵敏区称为死区。
线性度：传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差对满量程输出的百分比。
表征校准曲线接近规定直线的吻合程度。
重复性：在全量程范围内对应于同一输入值，输出的最大值与最小值之差对量程的百分比。
第一章绪论（小组讨论题-课堂完成）填空题1.制冷是指用（人工）的方法在一定时间和一定空间内将（物体）冷却，使其温度降低到（环境温度）以下，并保持这个低温。
2.制冷是一个逆向循环，为了实现制冷循环，必须（消耗功）。
3.在科学研究和工业生产中，常将制冷分为（制冷）和（低温技术）两个体系。
4.根据国际制冷学会第13次制冷大会（1971年）的建议，将（ 120K ）温度定义为普冷和低温的分界线。
5.（氦气）是自然界诸元素中沸点最低的气体，也是最后被液化的气体。
6.定压下，单位质量液体汽化时所吸收的热量称为（汽化潜热）。
7.任何一种物质，随着（温度）的提高其汽化热不断减小，当到达（临界）状态时，汽化热为零。
8.节流过程是（流体流动时由于流通面积突然减小，压力降低的热力过程），节流前后，（焓值）保持不变，（温度）和（压力）降低。
9.制冷机按照逆卡诺循环工作时，制冷系数只与（热源和热汇的温度）有关，与（制冷剂性质）无关。
10.制冷机制冷系数的数值范围为（大于0 ），热泵泵热系数的数值范围为（大于1 ），热机热效率的数值范围为（ 0～1 ）。
选择题（单选）1.空调用制冷技术属于（ A）A. 普通制冷B. 深度制冷C. 低温制冷D. 极低温制冷2.人工制冷技术的发展起源于（A ）A. 蒸气压缩式制冷B. 吸收式制冷C. 蒸汽喷射制冷D. 气体膨胀制冷3.实际制冷循环的制冷系数与逆卡诺循环的制冷系数之比称为（C ）A. 压缩比B. 输气效率C. 热力完善度D. 能效比4.热泵循环中的制热过程是（ D）A．电热加热 B．热水供热 C．制冷剂汽化 D．制冷剂的冷却冷凝第二章制冷方法（小组讨论题-课堂完成）填空题1.制冷的方法有很多，常见的方法有（相变制冷），（气体膨胀制冷），（绝热放气制冷），和（电磁制冷）等方法。
2.在制冷技术中，常应用纯水冰或冰盐的（冰融化吸热）过程以及干冰的（升华吸热）过程来制冷。
3.利用纯水冰冷却只能使被冷却物体保持（ 0摄氏度以上）的温度。
一、填空题(56分)
1、
蒸汽压缩式制冷系统的四个主要部件是（______）（______）（______）（______）
学生答案：
压缩机##冷凝器##蒸发器##节流装置
2、
环境温度升高则冷凝温度（______），冷凝压力（______），从而使压缩机工作压比（______），比功耗（______）
学生答案：
升高##升高##增大##增大
3、
在蒸汽压缩式制冷循环的吸气管路中，如果过热发生在蒸发器后部，或冷却空间的管路上，则称为（______）过热；如果过热发生在冷却空间以外，则称为（______）过热。
对有效过热，吸气过热使制冷量（______），同时也使功耗（______）
有效##有害##增加##增加
与理论循环相比，实际蒸汽压缩式制冷循环的冷凝器中存在换热温差，因而冷凝温度比环境温度（______），冷凝压力比理论循环高（______），制冷系数（______），循环效率（______）学生答案：
高##高##下降##下降########
4、
气体分离常用的四种基本方法是（______）（______）（______）（______）
学生答案：
低温液化分离##吸收法分离##吸附法分离##膜分离
5、
气体液化的理论最小功是按（______）（______）两个过程进行计算的，其大小取决于环境温度和初始状态点、液化状态点的（______）和（______）。
学生答案：
等温压缩##等熵膨胀##焾##熵
6、
环境温度降低则冷凝温度（______），冷凝压力（______），从而使压缩机工作压比（______），比功耗（______）
学生答案：
降低##降低##减小##减小
7、
在计算气体液化的理论最小功时，除了环境温度，还需要知道（______）（______）（______）和（______）共四个热力参数
学生答案：
初始状态点的焓##初始状态点的熵##液化状态点的焓##液化状态点的熵
8、
有害过热会使制冷量（______），使功耗（______），制冷系数（______），循环效率（______）。
学生答案：
不变##增加##降低##降低
9、
17、
因为有刺激性气味，所以不能用在家用冰箱中，但可以用在工业冷库中学生答案：
27、
空气的最大转化温度低于学生答案：
甲烷的沸点比氮气高
学生答案：
正确
30、
最后一种被液化的气体是氦气
学生答案：
正确
31、
对蒸汽压缩式制冷循环来说，吸气过热会使制冷量会减少
学生答案：
错误
32、
逆卡诺循环是由两个等温过程与两个等熵过程组成的
学生答案：
正确
33、
基于热力学原理，要获得低于常温的冷量就必须通过向系统作功等方式进行补偿学生答案：
正确
34、
冰箱采用的制冷方法属于相变制冷
学生答案：
正确
35、
当制冷温度升高时，蒸汽压缩式制冷装置的蒸发温度会下降
学生答案：
错误
36、
当制冷温度升高时，蒸汽压缩式制冷系统的制冷系数会增加
学生答案：
正确
37、
当制冷温度下降时，压缩机吸入的制冷剂密度下降
学生答案：
错误
38、
吸附从机理上可以分为物理吸附和化学吸附
学生答案：
正确
39、
理论蒸气压缩制冷循环中，蒸发器内进行的是等温吸热过程
学生答案：
正确
当环境温度升高时，蒸汽压缩式制冷装置的冷凝温度会降低学生答案：
错误
41、
理想气体等焓节流后只会产生冷效应
学生答案：
错误
42、
高温制冷剂对应的是高压制冷剂
学生答案：
错误
43、
理想气体等熵膨胀后温度不变
学生答案：
错误
44、
实际制冷循环中，压缩机工作的压比反而比理想循环小
学生答案：
错误
45、
R12和R11对臭氧层都有较大的破坏
学生答案：
正确
46、
水可以用作制冷剂
学生答案：
正确
47、
气体液化的理论最小功是基于逆卡诺循环计算出来的
学生答案：
错误
48、
普冷也称为冷冻，低温也称为深冷
学生答案：
正确
49、
空气的最大转化温度高于0℃
学生答案：
正确
50、
在天然气液化工艺中，级联式工艺通常采用3级循环相互复叠学生答案：
正确
饱和液体线和饱和蒸汽线相交于临界点
学生答案：
正确
52、
其它条件不变，原料天然气压力越高，其液化的理论最小功越大
学生答案：
错误
53、
零效应点的连线称为转化曲线
学生答案：
正确
54、
临界温度高于环境温度的气体，可以只增加压力使之液化
学生答案：
正确
55、
单位气体的压缩功通常比单位气体的液化功大
学生答案：
错误
56、
其它条件不变，原料天然气温度越高，其液化的理论最小功越大
学生答案：
正确
57、
轻烃回收可以采用冷凝法、油吸收法和固定床吸附法
学生答案：
正确
58、
在复叠式制冷循环中，低沸点工质适于应用在高温级的循环
学生答案：
错误
三、简答题(90分)
59、
级联式液化工艺的工作原理和特点是什么？
学生答案：
级联式液化工艺是指分别以丙烷、乙烯和甲烷为冷剂，依次制冷，逐级获得可以使天然气液化的低温冷量。
级联式液化工艺流程复杂，工艺设备多，因而投资也高。
但是其制冷原理简单，技术成熟且能耗低，操作运行工作量较大但并不复杂
60、
请叙述简单林德循环的工作过程和优缺点？
学生答案：
在简单林德循环中气体首先被等温压缩，然后在换热器内被返流气体等压冷却到节流前温度，然后经J-T阀节流降温进入气液两相区，并进行气液分离，所到的液体作为产品输出，
未液化的气体温度仍很低，返流回换热器提供冷量。
一次节流林德循环避免了直接液化压力和压比过高难以实现的问题，流程简单，但液化效率和能量利用效率很低
61、
试对比共沸混合制冷剂和非共沸混合制冷剂在气——液态相变过程中的区别有哪些？
学生答案：
共沸混合制冷剂的相变过程与纯工质的相变过程有相同的特征，而非共沸混合制冷剂的相变过程与纯工质有不一样的特点。
共沸混合制冷剂的相变过程是在恒定的温度下进行的，而非共沸混合制冷剂的相变是一个变温过程，相变温度在泡点和露点之间变化。
共沸混合制冷剂在相变过程中气、液相冷剂的组分相同，而且保持不变，而非共沸混合制冷剂在汽化时低沸点组分优先汽化，而凝结过程中高沸点组分优先凝结，因而气液相冷剂的组分是不同的，而且冷剂的组分在相变过程中也一直在变化。
62、
什么ODP和GWP？
学生答案：
ODP指Ozone Depletion Potential，即臭氧衰减指数，是以R11为基准考察物质的气体逸散到大气中对臭氧层破坏的潜在影响程度。
GWP指Global Warming Potential，即温室指数，是以CO2为基准考察物质的气逸散到大气中对大气变暖的直接潜在影响程度。
63、
请叙述带预冷的林德循环的工作过程？
学生答案：
在带预冷的林德循环中气体首先被等温压缩，然后经过第一个换热器与返流气体换热被等压冷却，之后经过预冷换热器与预冷装置提供的冷量进行换热，并被冷却到预冷装置提供的制冷温度，再经过第三个换热器被返流气体进一步等压冷却到节流前的低温温度下，之后经J-T阀节流降温进入气液两相区，并进行气液分离，所到的液体作为产品输出，未液化的气体温度仍很低，返流回到第1个和第3个换热器提供冷量
64、
混合制冷剂液化工艺的工作原理和特点是什么？
学生答案：
混合制冷剂液化工艺即Mixed Refrigerant Cycle工艺，简称为MRC工艺，是以C1~C5及N2中的几种组分的混合物为冷剂，通过使混合制冷剂逐级分离或一次蒸发，使获得冷量与液化所需冷量在温位上匹配，从而降低能耗的一种液化工艺。
混合制冷剂工艺流程较简单，工艺设备较少，因而投资较低，同时效率高，能耗低，运行成本低。
但这一工艺操作运行较为复杂，技术要求相对较高，是目前主流的工艺技术。
65、
请简述克劳德循环的工作过程？
学生答案：
在克劳德循环循环中气体首先被等温压缩，进入第1个换热器内被返流气体等压冷却后分成两部分，一部分气体进入膨胀机等熵膨胀温度降低获到冷量，另一部分气体在第2个换热器中利用第一部分气体等熵膨胀的冷量进行冷却，再进入第3个换热器利用返流气体的冷量进一步冷却，然后经J-T阀节流降温进入气液两相区，并进行气液分离，所到的液体作为产品输出，未液化的气体温度仍很低，返流回第1个和第3个换热器提供冷量。
66、
膨胀机制冷液化工艺的工作原理和特点是什么？
学生答案：
膨胀机液化工艺是采用膨胀机作为制冷元件，利用膨胀机中的等熵膨胀过程高效获得冷量的一种液化工艺，一般会同时采用J-T阀和膨胀机两种元件制冷。
膨胀机工艺流程简单，设备少，操作运行快捷方便，启动快，但是能耗较高，并减弱了其投资上的优势。
67、
什么是焦耳-汤姆逊效应？
学生答案：
制冷工质绝热经过狭窄的通道后，例如小孔，毛细管，多孔塞，阀门等，压力明显下降，温度一般会发生变化，这一现象称为焦耳-汤姆逊效应，简称J-T效应。
