流程：进入低压分馏塔的浓溶液在塔内分离出两股流体，含氨很高的蒸汽从塔顶排除，含氨很低的稀溶液从塔底流出。稀溶液经换

热后节流后进入低压吸收器，吸收来自过冷器的蒸汽变成浓溶液，经换热器后进入低压精馏塔。进入高压精馏塔的浓溶液经过分离后产生纯度很高的蒸汽与稀溶液。稀溶液经换热后进入高压吸收器，吸收来自低压精馏塔的蒸汽成为浓溶液。高纯度氨蒸汽冷凝后成为液体，过冷之后进入蒸发器蒸发制冷，变成的蒸汽再进入低压吸收器。完成循环

在相同的蒸发温度下，双级制冷机比单级制冷机需要的低温热源温度更低，但制冷性能系数较低。 13．简述采用载冷与蓄冷所具有的目的意义与优点。P314

目的：用于不适于就近安装制冷剂或不希望用制冷剂直接冷却的场合

优点：可以将制冷剂系统集中在一个很小的范围内安装，是制冷系统管道、接头减少，便于检修。同时注入的制冷剂量减少 意义：便于解决冷量的分配与控制问题，便于机组的维护与管理，便于机组的使用与安装 14．简述流态冰载冷的主要优点。P318

（1）单位载冷能力大，可减少制冷剂的循环量，减少泵的功耗（2）输送管道尺寸小，管道隔热设施费用少（3）进出口温差小，

冷却温度分布均匀（4）表面传热系数大，可以减小冷却器的尺寸

15．简述单级精馏塔及双级精馏塔的结构组成、工作原理与工艺过程。P410-411 单级精馏塔由塔釜，塔板及筒壳、冷凝蒸发器三个部分组成。

气氮在冷凝蒸发器内被冷却变成液体，一部作为液氮产品从冷凝蒸发器引出，另一部分作为回流液沿塔板自上而下流动，与上升的蒸汽发生热质交换。釜液经节流阀进入冷凝蒸发器的蒸发侧被加热蒸发，变成富氧空气引出。 双级精馏塔由下塔、上塔、上下塔间的冷凝蒸发器组成。

空气进入下塔底部自上而下穿过塔板。下塔底部得到一定纯度的气氮。氮进入冷凝蒸发器的冷凝侧被液氧冷凝成液氮，一部分作

为下塔回流液流至塔釜，另一部分聚集在液氮槽中经液氮节流阀后，送入塔顶作上塔的回流液。下塔塔釜中液空经节流后进入上塔中部，参加精馏过程。液氧经过冷凝蒸发器的蒸发侧，被下塔的气氮加热蒸发，气氧一部分作为产品引出，另一部分从下往上参加精馏。

五、综述题：

1．综合分析各种实际因素对压缩式制冷循环的影响。P74-83

(1)高压液体过冷使循环的主要特征指标单位制冷量q0、单位容积制冷量qZV与COP增大，而且由于单位容积制冷量增大，还使压

缩机制冷能力提高；由于吸气比体积与比功不变，故压缩机功率不变。过冷度越大，得益越大。

（2）压缩机吸气过热使排气温度升高，还对其他循环特性指标造成影响，具体影响情况要看吸气过热所造成的制冷剂比焓是否产有用的制冷作用。有用过热单位制冷量增大，单位容积制冷量不一定，比功增大，性能系数COP不一定。无用过热单位制冷量不变，单位容积制冷量减小，比功增大，性能系数COP减小。 （3）管道压力损失与热交换的影响

a）吸气管：吸气管产生的吸气过热是无用过热，对循环有害。使吸气比体积增大，容积制冷量减小，排气温度上升，COP下降 吸气管内制冷剂压力损失使得压缩机吸气压力下降，吸气比体积增大，容积制冷量下降。另外还使压缩机工作压力比增大引起压缩 机比功增大与排气温度升高，同时还使得循环的性能系数下降

b）排气管：排气管热交换起到冷却高压排气的作用，减少了冷凝器的热负荷，有利无害。排气管的压力损失使压缩机工作压力增大，比功增大，排气温度升高

c）高压液管：制冷剂的温度高于环境温度时，高压液管起到过冷作用，对循环有利。制冷剂的温度低于环境温度时，对循环有害 高压液管的压力损失会使膨胀阀的流通能力减小 d）低压液管：低压液管换热与阻力损失对循环有害 （4）压缩机与压缩过程的不可逆的影响：

压缩机存在功率损失与容积损失，使得压缩机实际功耗增大，输气量减小，导致制冷能力减小，性能系数下降。

（5）相变不可逆的影响：实际相变传热有传热温差，会使循环的压力比，压力差增大，比功增大；单位制冷量减小，性能系数降低 （6）其他因素的影响：润滑油与水分及不凝气体

2．分析与描述一次节流中间完全冷却的两级压缩制冷循环的工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P117-119 1-2：表示低压压缩机的压缩过程

2-3：表示低压压缩机的排气在中间冷却器中冷却的过程 3-4：表示高压压缩机中的排气过程

4-5：表示制冷剂在冷凝器中的冷却，凝结与过冷（可能没有过冷）过程 此后溶液分为两路：

a）5-6：表示进入中间冷却器的一路液体在节流阀中的节流过程

5

6-3：表示节流后的制冷剂在中间冷却器中的蒸发过程

b）5-7：表示进入蒸发器中的一路液体在中间冷却器中进一步冷却的过程 7-8：表示在节流阀中的节流过程 8-1：表示在蒸发器中的蒸发制冷过程

特点：与单级蒸汽压缩式循环相比，其增加了一台压缩机与中间冷却器、节流阀；

进入高压压缩机的制冷剂质量流量大于进入低压压缩机的制冷剂质量流量；由于一部分高压液体在节流前被中间冷却器冷却，故其单位制冷量会增大

3．分析与描述一次节流中间不完全冷却的两级压缩制冷循环的工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P121-122 1-2：表示低压压缩机的压缩过程

2-4与3-4：低压压缩机排气与来自中间冷却器的饱与蒸汽在管路中混合，然后进入高压压缩机 4-5：表示高压压缩机中的压缩过程

5-6：表示制冷剂在冷凝器中的冷却，凝结与过冷过程（可能没有过冷） 此后溶液分为两路：

a）6-7：表示进入中间冷却器的一路液体在节流阀中的节流过程 7-3：表示节流后的制冷剂液体在中间冷却器中的蒸发制冷过程 b）6-8表示进入蒸发器中的一路液体在中间冷却器中的进一步冷却过程 8-9：表示在节流阀中的节流过程 9-1：表示在蒸发器中的蒸发制冷过程 特点同上一题

4．根据串并联流程双效蒸汽加热溴化锂吸收式制冷机的系统图与热力状态图，分析与描述其工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P185

(1)溶液流经高压发生器的工作过程： 点2的低压稀溶液经泵10提高压力至pr。此高压溶液在高温热交换器中吸热后达到点10，然后在高压发生器中吸热，产生水蒸气，达到点12，成为浓溶液。所产生的水蒸气的比焓为h3c。浓溶液在高温热交换器中放热至点13，然后与吸收器中的部分稀溶液及低温发生器中的浓溶液混合，达到点9，闪发至点9 '。 (2)溶液流经低压发生器的工作过程： 点2的低压稀溶液升压至pk，经低温热交换器

升温至点7，再经过凝水回热器7与低压发生器升温至点4，成为浓溶液。此时产生的水蒸气的比焓值为h3a。浓溶液在低温热交换器内放热，至点8，然后与吸收器的部分稀溶液及来自高温发生器的浓溶液混合，到达点9，闪发后至9'。 (3)制冷剂(水)的流动：

高压发生器产生的水蒸气(比焓为h3c)在低压发生器中放热，凝结成水(点3b)，再进入冷凝器中冷却至点3。冷凝水节流后在蒸发器中制冷，达到点1a，然后进入吸收器被溶液吸收。

特点：有效地利用了制冷剂水蒸气的潜热，提高了吸收式制冷机的性能系数降低了冷凝器的热负荷

5．根据单级氨吸收式制冷机的系统图与热力状态图，分析与描述其工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P218-221 溶液：

1a-1：过冷状态的溶液与来自精馏 段回流液在提馏段b与发生器a中不断被加热并升温，消除过冷的过程 1-2：饱与溶液在发生器a中的发生过程 2-2a：稀溶液在溶液热交换器中的放热 2a-3：稀溶液在节流阀中的节流过程 3-4与8a-4：节流后的稀溶液吸收来自蒸发器的制冷剂蒸汽的过程 4-4a：泵提压过程

6

4a-1a：浓溶液经溶液热交换器被加热升温过程

NH3：离开发生器a的蒸汽状态应处于1”与2”之间，即状态点3” 3”-1”：蒸汽经过提馏段b氨被提纯的过程

1”-5”：蒸汽经馏段c与回流冷凝器d被进一步提纯的过程 5”-6：氨蒸汽在冷凝器B中冷凝过程 6-6a：氨冷凝液在过冷器C中过冷过程 6a-7：过冷的氨冷凝液在节流阀I中的节流过程 7-8：氨在蒸发器D中的蒸发过程

8-8a：氨蒸汽（湿蒸汽，饱与蒸汽或过热蒸汽）在过冷器C中被加热的过程

8a-4与3-4：制冷剂蒸汽与节流后的稀溶液在吸收器E中的吸收过程

特点：这种制冷机可用电或煤油加热，无运动部件，使用方便，且无噪声。

6．根据一次节流液化循环的流程图及热力状态图，分析与描述其工作原理、工艺流程与热力过程，并说明其特点。P352-353 流程：常温T、常压p1下的空气(点1′)，经压缩机Ⅰ等温压缩至高压p2，在T－s图上简单地用等温线1′－2表示。此后，高压空气在换热器Ⅱ内被节流后的返流空气(点5)冷却至温度T3(点3)，这是一个等压冷却过程，在T－s图上用等压线2－3表示。然后高压空气经节流阀Ⅲ节流膨胀至常压p1(点4)，温度降低到p1压力下的饱与温度，同时有部分空气液化。在T－s图上节流过程用等焓线3－4表示。节流后产生的液体空气(点0)自气液分离器Ⅳ导出作为产品；未液化的空气(点5)从气液分离器引出，返回流经换热器Ⅱ，以冷却节流前的高压空气，在理想情况下自身被加热到常温T(点l′)，其复热过程在T－s图上用等压线5－1′表示。至此完成了一个空气液化循环。

特点：一次节流液化理论循环的单位制冷量在数值上等于高压空气的等温节流效应

7．根据带活塞膨胀机的克劳特空气液化循环流程图及热力状态图，分析与描述其工作原理、工艺流程及其热力过程，并说明其优点；分析影响其循环性能指标的主要因素。P360-362

流程：1kg温度T1'、压力p1(点1')的空气，经压缩机C等温压缩到p2(点2)，并经换热器Ⅰ冷却至T3(点3)后分成两部分：一部分Ve kg的空气进入膨胀机E膨胀到p1(点4)，温度降低并作外功，而膨胀后气体与返流气汇合流入换热器Ⅱ、Ⅰ以预冷高压空气；另一部分Vth＝(1－Ve)kg的空气经换热器Ⅱ、Ⅲ冷却至温度T5(点5)后，经节流阀节流到p1(点6)，获得Zprkg液体，其余(Vth－Zpr)kg饱与蒸气返流经各换热器冷却高压空气。

优点：克劳特制冷循环比一次节流循环的实际液化系数与单位制冷量大，同时不可逆损失较之减少

影响其循环性能指标的主要因素：

当p2与T3不变时，增大膨胀量Ve，膨胀机产冷量随之增大，循环的单位制冷量及液化系数相应增加。但Ve过分增大，通过节流阀的气量就太少，会导致冷量过剩，使换热器Ⅱ偏离正常工况。

当Ve与T3一定时，提高高压压力p2，等温节流效应与膨胀机的单位制冷量均增大，液化系数相应增加。但过分提高p2会造成冷量过剩，冷损增大，并因冷量被浪费掉而使能耗增大。

当p2与Ve一定时，提高膨胀前温度T3，膨胀机的比焓降即单位制冷量增大，膨胀后气体的温度T4也同时提高，而节流部分的高压空气出换热器Ⅱ的温度(T8)与T4有关，若T3太高，膨胀机产生的较多冷量不能全部传给高压空气，导致冷损增大，甚至破坏换热器Ⅱ的正常工作。

1. 只有在工作温度范围内能够汽化与凝结的物质才有可能作为制冷剂使用。在压缩式制冷循环中降低制冷剂的冷凝温度与提高蒸

发温度对压缩机与制冷装置的运行时有利的。

2. 制冷系数：制冷循环中，对1kg制冷剂，每进行一次循环总有qk’=q0’+wc, wc=w-we制冷循环中常用制冷系数表示循环的经济性能。 3. 热力系数ζ：吸收式制冷机所制取的制冷量与所消耗的热量之比。评价吸收式制冷机的经济性。一般单效机ξ为0.65-0.75。双效

机ξ在0.95以上。溴冷机是节电不节能的产品。

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4. 热力完善度：实际循环的制冷系数总是小于相同热源温度时逆卡洛循环的制冷系数，将这两种循环制冷系数比值用来表示实际循

环接近理想循环的程度，称为实际循环的热力完善度。

5. “镀铜”现象当制冷剂在系统中与铜或铜合金部件接触时，铜溶解到混合物中，当与钢或铸铁部件接触时，被溶解的铜离子析出并

沉浸在钢铁部件上形成一层铜膜。

6. 制冷剂与油溶解会使润滑油变稀，影响润滑作用，且油会被带入蒸发器中影响到传热效果。

7. 制冷剂与润滑油的互溶性：a.对每种氟利昂存在一个溶解临界温度，即溶解曲线最高点的温度。b.制冷剂与油溶解会使润滑油

变稀，影响润滑作用，且油会被带入蒸发器中影响到传热效果。C.若制冷剂与油不相溶解，可以从冷凝器或贮液器将油分离出来，避免带入蒸发器中降低传热效果。经验公式：Z=n1/(n1+n2+n3/4+2n4) 互溶Z＜1/2,部分溶[1/2,2/3]

8. “冰堵现象” 当温度降到0℃以下时，水结成冰而堵塞节流阀或毛细管的通道形成“冰堵”，致使制冷机不能正常工作。 9. 共沸制冷剂它与单一化合物一样，在一定压力下蒸发或冷凝时，其蒸发温度与冷凝温度恒定不变。共沸制冷剂特点：a.一定蒸发

压力下蒸发时具有几乎不变的蒸发温度，而且蒸发温度一般比组成它的单组分的蒸发温度低b.一定蒸发温度下，共沸制冷剂单位容积制冷量比组成它的单一制冷剂的容积制冷量要大。 C.共沸制冷剂化学稳定性较组成它的单一制冷剂好。 D. 在全封闭与半封闭压缩机中，采用共沸制冷剂可使电机得到更好的冷却，电机绕组温升减小。

10. 非共沸制冷剂 是由两种或两种以上不同的制冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。泡点温度与露点温度的温差称之为温度滑

移 。没有共沸点。

11. 载冷剂 优点:可使制冷系统集中在较小的场所，被冷却对象的温度易于保持恒定。缺点:需要较低的制冷机蒸发温度。 分类：水,

蒸发温度高于0℃的制冷装置中。盐类溶液，盐水的冰点比纯水低低于0℃的制冷装置,防腐措施:(1)及时补盐,(2)防腐-尽量使冷冻水循环为闭式;另外加缓蚀剂使溶液呈弱碱性。有机化合物25%乙二醇水溶液。

12. 润滑油的作用：润滑作用、冷却作用、密封作用、卸载动力作用。润滑油同制冷剂接触时的特性：粘度、闪点、溶解性、凝固点、

含水量、浊点。

13. “热泵”逆向循环若利用低温热源的吸热量，称为制冷。当利用高温热源的放热量时，称为供热。

14. 热泵是否比直接用电热更节能？如果是，是否可以代替一切其它供热装置？ 答：热泵供热比直接用电供热省能。热泵的供热量随

TO的下降、TK的上升而下降。即制冷系数下降，供热系数也下降，因此是否比其他供热方式更省能必须分析比较才能得出结论。 15. 理论循环：由两个定压过程，一个绝热压缩过程与一个绝热节流过程组成。

16. 理论循环与理想循环的区别 ：1、用膨胀阀代替膨胀机。2、用干压缩代替湿压缩。3、在蒸发器与冷凝器中的传热过程为定压

传热过程，且具有传热温差。 与热泵区别：a.目的不同b.工作温度区不同

17. 节流损失——膨胀阀代替膨胀机后引起制冷系数的下降程度。饱与损失——干压缩代替湿压缩引起制冷系数的下降程度。湿压

′

′

缩的缺点: ①容易产生液击冲缸现象。②使制冷机的有效吸气量下降，制冷量下降。

18. “过冷” 液体过冷对制冷循环影响： 过冷液体节流比饱与液体节流增加了制冷量△qo3，且随过冷温度下降而增加，并没

增加压缩机好功量，因此，液体过冷使循环的制冷系数增加。

19. “过热” 吸气过热对循环的影响：提高压缩机的吸气过热度能增加制冷量△qo4是否能提高制冷系数，取决于制冷剂的性质。 20. 回热循环----适用于增加吸气过热度能提高制冷系数，以及绝热指数较小的制冷剂。NH3不适合，R134a适合。

21. 一次节流、完全中间冷却的双级压缩制冷循环： 特点：在中间冷却器中来自低压级压缩机的过热蒸气完全冷却至饱与状态。

这样，可以减少过热损失，降低耗功量，同时，又利用中间冷却器使一部分液态制冷剂再冷，以减少节流损失，这种双级循环常用于以氨为制冷剂的系统。 按压力的比例中项确定中间压力 ： pm?po?pk22. 采用双级压缩的目的：（1）降低压缩机的排气温度（2）降低压力比（3）减少节流损失

23. 复叠式制冷循环是由两个或两个以上独立的单级或两级制冷循环所组成，其中高温级的蒸发器，又是低温级的冷凝器。 （温度低

于-80℃，传热温差5~10℃）

24. 复叠式蒸气压缩制冷循环： 原因：双级所能达到的最低蒸发温度也是有一定限度的，因为当蒸发温度很低时，蒸发压力相应

很低，会造成：（1）空气漏入系统的可能性大大增加,将破坏制冷循环的正常进行。（2）气态制冷剂的比容增大，单位容积制冷能力大为降低。要求压缩机的尺寸增大。（3）制冷剂的蒸发温度有可能低于其凝固点，使制冷循环无法正常进行。

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