制冷与低温原理第2版考试复习题

一、填空题

1、用人工的方法制取和获得低于环境温度的技术叫做 。

2、把热量从被冷却物体转移到环境介质中，完成这种功能的工作介质称为 ，也叫做制冷工质。

3、制冷是指用 的方法将 的热量移向周围环境介质，使其达到低于环境介质的温度，并在所需时间内维持一定的低温。

4、最简单的制冷机由 、 、 、 四个部件并依次用管道连成封闭的系统所组成。

5、蒸气压缩式制冷以消耗 为补偿条件，借助制冷剂的 将热量从低温物体传给高温环境介质。

6、在溴化锂吸收式制冷装置中，制冷剂为 ，吸收剂为 。

二、选择题

1、空调用制冷技术属于 （          ）

A ．普通制冷 B ．深度制冷 C ．低温制冷 D ．超低温制冷

2、（          ）一定能够提高制冷循环的制冷系数。

A ． 蒸气有害过热 B ． 液体过冷 C ． 回热循环 D ． 蒸气有效过热

3、国际上规定用字母（    ）和后面跟着的数字作为表示制冷剂的代号。

A. A      

4、制冷剂压焓图中，等温线在液体区是（           ）。

A ．竖直线  ．水平线  ．向右下曲线  ．其它曲线

5、冷凝温度一定，随蒸发温度下降，制冷机的制冷量 （          ）

A ．增大  ．减小  ．不变 ．不能确定

6、制冷系统中，油分离器安装在（           ）之间。

A ．蒸发器和压缩机  ．压缩机和冷凝器

C ．冷凝器和膨胀阀   ．膨胀阀和蒸发器

7、盐水作为载冷剂使用时的主要缺点是（        ）。

A.腐蚀性强   载热能力小

C.凝固温度较高  价格较高

8、蒸汽压缩式制冷系统，当冷凝温度升高时，（        ）将增加。

A.制冷量   压缩机功耗

C.吸气质量体积  制冷剂的循环量

9、蒸发器中的制冷剂是在（        ）下吸热汽化的。

A.等温等压   等温不等压

C.等压不等温   不等温不等压

10、由压缩机排出的制冷剂蒸气称为（          ）。

A.饱和蒸气   干饱和蒸气

C.过热蒸气   过冷蒸气

11、选择双级压缩式制冷循环的原因是（         ）。

A.高压过高    低压过低

C.压缩比过大   压缩比过小

12、热力膨胀阀的开启度与蒸发温度的关系是（        ）。

A.蒸发温度高开启度大  蒸发温度高开启度小

C.蒸发温度低开启的度大 开启度调定后不变

13、工质吸热或放热，其温度不变，只是相态变化，这种传递的热量称为（         ）。

A.吸热 放热  显热  潜热

14、空调器高压侧压力过高的原因有可能是（          ）。

A.蒸发器太脏   制冷剂不足

C.冷凝器灰尘太多  电源电压太低

15、两级压缩制冷系统中，高压级制冷剂流量（       ）低压级制冷剂流量。

A.小于 大于  等于  不能确定

16、当冷凝温度一定时，蒸发温度越高，（         ）越小。

A.单位质量制冷量   单位冷凝热负荷

C.单位容积制冷量  单位功耗

17、制冷系统采用回热循环的过热是（                ）。

A.自然过热    有害过热

C.有效过热    强迫过热

18、空调用制冷技术属于（          ）。

A.普通制冷   深度制冷

C.低温制冷   超低温制冷

19、蒸汽压缩式制冷系统，当蒸发温度下降时，（        ）将增加。

A.制冷量   压缩机功耗

C.吸气质量体积  制冷剂的循环量

20、下列制冷方法中不属于液体汽化法的是（          ）。

A.蒸气压缩式制冷  气体膨胀制冷

C.蒸汽喷射制冷  吸收式制冷

21、一定质量某种理想气体，若压力不变，则其体积增加时（        ）。

A.温度升高   温度降低

C.温度不变   温度与体积无任何关系

22、选择双级压缩式制冷循环的原因是（         ）。

A.高压过高    低压过低

 C.压缩比过大  压缩比过小

23、在制冷循环中制冷剂过冷是指（          ）。

A.制冷剂温度低于同压力下的冷凝温度

B.制冷剂温度低于同压力下的蒸发温度

C.制冷剂温度高于同压力下的饱和温度

D.制冷剂温度高于同压力下的饱和液体温度

24、制冷设备工作时，随热负荷的变化，蒸发器的供液量应该是（          ）。

A.热负荷增大供液量增加

B.热负荷减少供液量增加

C.热负荷增大供液量减少

D.热负荷减少供液量不变

三、判断题

1、制冷是一个逆向传热过程，不可能自发进行。（          ）

解析：制冷就是从被冷却对象中取出热量放到环境中，使被冷却对象的温度低于周围环境的温度，并维持在这一低温的过程。制冷是逆向循环，不能自动进行，必须要消耗一定的能量才能实现。

2、制冷循环中应用液体过冷对改善制冷循环的性能总是有利的。（          ）

解析：液体过冷会使得单位质量制冷量变大，单位理论压缩功不变，制冷系数提高。

3、回热循环中的过热属于蒸气有效过热。 （          ）

解析：如果压缩机吸入的制冷剂是气液两相混合的湿蒸汽状态，在压缩机中就有一部分液体要被压缩，称为湿压缩。湿压缩会使压缩机吸入的制冷剂量减少，制冷量降低，容易发生液击现象，损坏压缩机。

4、制冷循环中应用蒸气过热是为了提高制冷循环的制冷系数。 （          ）

解析：蒸汽过热分为有害的和有效的。有害过热不能提高制冷量，会增加耗功量，减少制冷系数；有效过热可以提高制冷量，但同时增加耗功量，所以不一定能提高制冷系数。采用蒸汽过热主要是为了避免湿压缩。

5、为了防止冰堵，所有制冷系统都应安装干燥器。 （          ）

解析：氟利昂不溶于水，如果氟利昂系统中含有过多的水分，这些水就会呈游离状态随着制冷剂一起流动，在节流阀门处，蒸发温度低于0℃时，游离态的水便会结冰而把阀门堵住，形成冰塞现象。所以氟利昂系统中应严格控制含水量，必须安装干燥器。而氨是易溶于水的，不会形成冰塞现象。

6、氨制冷系统中的制冷剂管道可以用铜管。 （          ）

解析：氨含水后会腐蚀铜及铜合金，所以氨系统中制冷剂管道不能用铜管，而要用钢管。

7、在相同的初、终状态下，不可逆过程的变化量大于可逆过程的变化量。（          ）

8、压缩机吸气口的蒸气质量体积小于排气口的蒸气质量体积。

（ ）

9、制冷剂蒸气的压力和温度间存在一一对应关系。（          ）

10、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越高。（          ）

11、与热力膨胀阀相比，电子膨胀阀调节范围宽，控制精度高，过渡过程调节特性可动态匹配。 （          ）

12、热力学第一定律的实质就是能量守恒。（          ）

13、描述系统状态的物理量称为状态参数。（          ）

14、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越高。（          ）

15、制冷与低温的目的是为了获得并保持比环境温度低的温度，它涉及的温度范围，从环境温度到接近0K。（          ）

16、在一定温度下，达到溶解平衡的溶液叫饱和溶液。（          ）

17、有水存在，氟利昂水解成酸性物质，对金属有腐蚀作用。（          ）

18、加大蒸发器，就吸收热量多，温度降低的快。（          ）

19、压缩机吸气口的蒸气质量体积小于排气口的蒸气质量体积。（          ）

20、描述系统状态的物理量称为状态参数。（          ）

21、制冷剂蒸气的压力和温度间存在一一对应关系。（          ）

22、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越高。（          ）

四、简答题

1、为什么一般氟利昂制冷系统中要装设干燥过滤器 ?

因为氟利昂不溶于水或仅有限地溶解，系统中制冷剂含水量过多，会引起制冷剂水解，腐蚀金属，并产生污垢喝使润滑油乳化等。当系统在0℃以下运行时，会在膨胀阀处结冰，堵塞管道，即发生"冰塞"现象，故在氟利昂系统中应安装干燥过滤器。

2、制冷压缩机在制冷系统中的作用是什么？

制冷压缩机在制冷系统中对制冷剂蒸气做功，将低温低压蒸气压缩成为高温高压的蒸气，在排入冷凝器中，使制冷剂在常温下冷凝为液体并放出热量，从而使制冷剂的相变可以周而复始地持续进行，以实现将低温物体中的热量向高温物体转移，并能连续不断的进行制冷循环。

3、载冷剂的作用是什么？对载冷剂的性质有哪些基本要求？

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 的比热容和穿系数要的大，粘度和密度要小，凝固点要低，挥发性和腐蚀吸能够要小，无毒无臭，对人体无害，化学性质稳定，价格低廉，易于获得。

4、请简述蒸气压缩式和蒸汽吸收式两种制冷方式的共同点和不同点 。

蒸气压缩式制冷和蒸气吸收式制冷都是利用液体在汽化时要吸收汽化潜热这一物理特性来实现制冷，不同的是蒸气压缩式制冷是通过消耗机械能或电能，使热量从低温热源转移到高温热源，而吸收式制冷消耗的是热能。

5、简述热力膨胀阀的工作原理及其安装方法。

  热力膨胀阀是利用蒸发器出口处制冷剂蒸气过热度的变化来调节供液量，过热度减小时，可以调小供液量，过热度增大时，调大供液量。热力膨胀阀的安装位置必须在靠近蒸发器的地方，阀体应垂直放置，不能倾斜或倒置。感温包安装在蒸发器出口一段回气管上，应比阀体装得低一些。

6、比较蒸气压缩式和蒸汽吸收式两种制冷方式的共同点和不同点 。

蒸气压缩式制冷和蒸气吸收式制冷都是利用液体在汽化时要吸收汽化潜热这一物理特性来实现制冷，不同的是蒸气压缩式制冷是通过消耗机械能或电能，使热量从低温热源转移到高温热源，而吸收式制冷消耗的是热能。

7、请说明选用制冷工质所应遵循的原则。

1、热力性质方面：

（1）在工作温度范围内有合适的压力和压力比。即蒸发压力不能低于大气压力，以免低温部分出现负压，是空气进入系统，家具设备的腐蚀；冷凝压力不要过高，以免设备过分笨重；冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大，以免压缩终了温度过高或使活塞式压缩机的输气系数过低。

（2）通常希望单位制冷量和单位容积制冷量比较大。因为对于总制冷量一定的装置，单位制冷量大可减少制冷工质的循环量；单位容积制冷量大可减少压缩机的输气量，故可缩小压缩机的尺寸。

 （3）比功w和单位容积压缩功Wv小，循环效率高。

（4）等熵压缩终了温度t2不太高，以免润滑条件恶化或使制冷工质自身在高温下分解。

2、传输性质方面：

（1）粘度、密度尽量小，这样可减少制冷工质的流动阻力以及制冷工质的充注量。

（2）热导率大。

3、物理化学性质方面：

（1）无毒，不燃烧，不爆炸，使用安全。

（2）化学稳定性和热导性好，使用中不变质，不予润滑油反应，不腐蚀制冷机构，压缩终了在高温下不分解（3）对大气环境无破坏作用（4）其他要求。

8、简述克劳特循环的工作原理。

  在克劳特系统中，气体首先被压缩到大约4MPa的压力，然后进入第一换热器A.从第一换热器出来的主流气中，大约有60％~80％的气体分流到膨胀机，膨胀后的气体在第二换热器B后面与返流气汇合。待液化气体则连续通过B、C换热器，最后通过节流阀进入贮液器。贮液器的冷蒸气则通过各级换热器冷却后返回压缩机。

9、请总结半导冷器的优缺点。

优点：1、半导冷不用制冷工质，故无泄漏、无污染、清洁卫生；2、半导冷无机械传动部分，因此无噪音、无磨损，寿命长，可靠性高，维修方便；3、冷却速度与制冷温度可通过改变工作电流的大小任意调节，灵活性很大；4、可用改变电流方向来达到冷热端互换的目的，故用于高低温恒温器有独到之处；5、体积和功率都可做得很小。

缺点：1、制冷效率低；2、焊接要求高；3、需要直流电源，增加了半导冷器使用的局限性。

10、请总结热泵与制冷机的区别。

热泵需要的是冷凝器放出的热量，制冷机需要的是蒸发器吸收的热量。两者的目的不同：如果目的是为了获得高温（制热），也就是着眼于放热至高温部分，那就是热泵。如果目的是为了获得低温（制冷），也就是着眼于从低温热源吸热，那就成了制冷机，两者的工作温度区往往有所不同：热泵将环境温度作为低温热源，而制冷机则是将环境温度作为高温热源。那么，对同一环境温度说来，热泵的工作温度区就明显高于制冷机。

11、载冷剂的作用是什么？对载冷剂的性质有那些基本要求？

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 的比热容和穿系数要的大，粘度和密度要小，凝固点要低，挥发性和腐蚀吸能够要小，无毒无臭，对人体无害，化学性质稳定，价格低廉，易于获得。

12、制冷剂节流前过冷对整齐压缩式制冷循环有何影响？在实际中可采用那些方法实现节流前制冷剂过冷？

节流前的制冷剂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久留前制冷剂的过冷。

13、吸气过热对蒸汽压缩式制冷循环有何影响？

吸气过热可提高单位质量制冷量（无效过热除外），同时单位压缩功也相应增加，对过热有利的制冷剂（如R12、R502等）的制冷系数将提高，而对过热无利的制冷剂（如R717等）则制冷系数降低。吸气过热可避免湿压缩的发生，弹会使压缩机的排气温度升高。

14、制冷压缩机在制冷系统中的作用是什么？

制冷压缩机在制冷系统中对制冷剂蒸气做功，将低温低压蒸气压缩成为高温高压的蒸气，在排入冷凝器中，使制冷剂在常温下冷凝为液体并放出热量，从而使制冷剂的相变可以周而复始地持续进行，以实现将低温物体中的热量向高温物体转移，并能连续不断的进行制冷循环。

15、在制冷系统中节流阀的功能是什么？安装在什么部位？

节流阀在蒸气压缩式制冷系统的基本设备之一。节流阀的功能是降压和调节制冷剂的循环流量，可实现制冷量的自动调节，确保制冷剂离开蒸发器有一定 的过热度。节流阀安装在冷凝器和蒸发器之间且靠近蒸发器的制冷剂液体管路上。

16、空调器毛细管或过滤器出现堵塞，压缩机运转电流将发生什么变化？活塞式压缩机会产生什么后果？

毛细管或过滤器堵塞后，吸气压力降低甚至出现负压，压缩机吸入气体的比体积增大，负载减轻，所以压缩机运转电流下降。由于吸气过热度很高的蒸汽及活塞往复摩擦生热，会使压缩机的温度升高，最后导致过热保护器断开；若过热保护器失灵，还会使压缩几电动机因过热而烧毁。

17、制冷机润滑油冷冻机油的功能有那些？

润滑摩擦表面，减少零件磨损；

冷却摩擦零件，降低压缩机功耗；

密封摩擦面间隙，阻挡制冷剂泄漏；

冲刷摩擦表面，不断带走磨屑；

利用润滑系统的油压控制卸载机构。

18、什么叫压缩机的“液击”？它有什么危害？

在制冷循环过程中，液冷剂进入压缩机被压缩称为“液击”。液击的危害在于当液冷剂进入汽缸被压缩时，其压力瞬间急剧升高，远远超过正常运行时的气体压力冲击排气阀片，很容易击碎阀片损坏压缩机，所以压缩机要特别防止液击。

19、单级蒸气压缩式理论循环有哪些假设条件？

压缩过程为等熵过程，即在压缩过程中不存在任何不可逆损失；

在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都是定值；

离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进入节流装置的液体为冷凝压力下的饱和液体；

制冷剂在管道内流动时，没有流动阻力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交换；

制冷剂在流过节流装置时，流速变化很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交换。

五、流程图

1下图为林德双压（二次节流）气体液化流程图，请分析和描述其工作原理，并说明其优点。

压缩机A的排气与中间压力的回流气体混合降温后，进入压缩机B，经再次压缩后进入换热器C，进行放热冷凝，冷凝后的液体经节流阀D节流降压至中间压力，随后进入液体贮槽E，其中一部分中间压力的制冷剂液体吸热蒸发变成气体，通过点8进入换热器C，带走换热器C中的冷凝热，然后与压缩机A的排气混合。另一部分中间压力的制冷剂液体经节流阀F再次节流降压后，进入液体贮槽G，液体贮槽G中的部分液冷剂直接输出，即为液化的气体，另一部分吸热蒸发为气体，流经换热器C，提供冷量，带走换热器C的冷凝热，最后返回压缩机A的吸气口。

该气体液化系统是在循环中将高压气体节流到某一中间压力后，分成两部分，一部分回收其冷量后再回到高压缩机，这就提高了高压压缩机的进气压力，减少了功耗；另一部分气体从中间压力再次节流到低压并获得液体。它可以减少功耗，增加液化气体的数量。

2、请绘制一个两级压缩和一个单级压缩循环组成的复叠式制冷机原理图，并分析和描述其工作过程。

  在高温部分中，低压级压缩机A2排气与中间冷却器F中的气体混合，温度中和后进入高压级压缩机A3，经压缩后排入高温级冷凝器B，经冷凝后的液体，一部分经C2节流降压后进入中间冷却器F，在中间冷却器F中蒸发吸热变成气体，另一部分在流经中间冷却器F进行放热，随后经8’进入高温部分回热器E2进行进一步过冷，然后进入节流阀C3，节流降压后进入冷凝蒸发器D12，在冷凝蒸发器D12中蒸发吸热，带走低温部分的冷凝热。随后返回高温部分回热器E2，对来流液体进行过冷后，返回高温部分低压级压缩机A2。

  在低温部分中，压缩机A1的排气进入冷凝蒸发器D12，进行放热冷凝，把热量传递给高温部分，冷凝后的液体经低温部分回热器E1过冷后，进入节流阀C1，节流降压，随后进入蒸发器D进行蒸发吸热，提供复叠式制冷的冷量。蒸发后的气体经回热器E1进一步升温后，返回低温部分压缩机A1。

整个复叠式系统，只有蒸发器D吸收制冷空间的热量，也就是其提供的制冷量。