制冷原理与设备复习题

3、简述吸收式制冷机的工作原理。

答：吸收式制冷循环也和蒸汽压缩式制冷循环一样，利用液体的汽化潜热制冷。

蒸汽压缩式制冷循环—以机械功为代价； 吸收式制冷循环—以热能为动力。

吸收式制冷机由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流阀和溶液泵等设备组成。

发生器、吸收器和溶液泵—起着替代压缩机的作用，称热化学压缩器。 4、简述溴化锂吸收式制冷机的防腐蚀措施。

答：防腐蚀措施：①保持系统内高度真空，不允许空气渗入系统；②向系统内加入缓蚀剂。如铬酸锂（Li2GrO4）、钼酸锂（Li2MoO4 ）、氧化铅（PbO）、三氧化二砷（ As2O3 ）等。

③加入LiOH将溶液的PH值调整到9～范围内。一般常用：加入%～%的铬酸锂和氢氧化锂。

5、画出单效溴化锂吸收式制冷循环的h-ξ图，并说明其工作过程。

答：

溶液回路：

2—稀溶液出吸收器时的状态，浓度为ξa，压力为P0，温度为t2。

2—7：稀溶液经溶液热交换器的升温过程。 7—5—4：发生过程。

7—5：稀溶液在发生器中的预热过程； 5—4：稀溶液在发生器中的发生过程。

4—8：浓溶液在溶液热交换器中的降温过程，温度降低，浓度不变。 8—：浓溶液出热交换器时的状态，温度降低，压力略有下降。

9—：状态2与状态8的混合状态，称为中间溶液。9点在2、8点的连线上，浓度为ξm。

9—9′：中间溶液进入吸收器后的闪发过程。 9—9′ —2：吸收过程。

9—9′：温度降低，浓度略有增大； 9′ —2：溶液在吸收器中的吸收过程。 制冷剂回路：

与状态5和状态4对应的水蒸气状态分别为5′和4′，中间状态为3 ′。即发生出的水蒸气状态，压力为PK。

3 ′—3：水蒸气在冷凝器中的冷凝过程。 3 ′—a：冷却过程； a—3：冷凝过程。

3—1′：冷剂水在蒸发器中的蒸发过程。 3—b：冷剂水经U形管的节流过程； b—1′：蒸发过程。

3点与b点比焓值相等，在h- ξ图上两点重合。

6、画出无回热气体制冷机循环的系统图和T-S图，分析循环。

答：

冷箱温度为T0，环境介质温度为TC。

1-2为等熵压缩、2-3为等压冷却过程、3-4为等熵膨胀过程、4-1等压吸热过程

7、简述气体涡流制冷的原理及其特点。

答：工作原理：高速气流由进气导管导入喷嘴，膨胀降压后沿切线方向高速进入阿基米德螺旋线涡流室，形成自由涡流，经过动能交换分离成温度不等的两部分。中心部分动能降低变成冷气流；边缘部分动能增大，变成热气流流向涡流管的另一端。这样涡流管可以同时获得冷、热两种效应，通过流量控制阀调节冷热气流比例相应改变气体温度，可以得到最佳制冷效应或制热效应。

特点：涡流管具有结构简单、启动快、维护方便、工作极为可靠、一次

性投资和运行费用低等优点。 8、简述热电制冷的原理及其特点。 答：制冷原理：

P型半导体内载流子－空穴，空穴在P型半导体内的势能大于在金属片中的势能。

N型半导体内载流子－电子，电子在N型半导体内的势能大于在金属片中的势能。

电子运动的方向－与电流方向相反； 空穴运动的方向－与电流方向相同。

空穴通过接点a时，需要从金属片中吸收一定的热量，以提高自身的势能才能进入P型半导体，a处温空穴通过接点b时，需要将多余的一部分势能留给接点，才能进入金属片中， b处温度升高，形成热节点。

空穴通过接点b时，需要将多余的一部分势能留给接点，才能进入金属片中， b处温度升高，形成热节点。

同理，在外电场作用下电子流过热电偶回路时，电子流过接点d时，由金属片进入N型半导体，需从金属片中吸收一定的能量，接点温度降低；流过接点c时，由N型半导体进入金属片，需释放一部分能量，接点温度升高。 与压缩式和吸收式制冷机相比，热电制冷装置具有非常突出的特点： ⑴不需要制冷剂，无泄漏，无污染。

⑵没有机械传动部件和设备，无噪声，无磨损，可靠性高，寿命长，维修方便。

⑶可以通过改变工作电流的大小来控制制冷温度和冷却速度，调节控制灵活方便。

⑷操作具有可逆性。只要改变电流的极性就可以实现冷、热端互换，特别适合于作高低温恒温器。

9、简述固体吸附制冷的原理及其特点。

答：某些固体物质在一定的温度及压力下，能吸附某种气体或水蒸气，在另

一温度及压力下又能将它释放出来。这种吸附与解吸的作用，引起压力变化，相当于压缩机的作用。固体吸附制冷就是根据这一原理来实现的。 一、吸附剂 —应具有以下性质： ⑴对吸附质有高的吸附能力。 ⑵能再生和多次使用。 ⑶有足够的机械强度。 ⑷化学性质稳定。 ⑸容易制取且价格便宜。

10、对固体吸附制冷所使用的吸附剂有何要求？目前常用的固体吸附剂有哪几种？

答：1、硅胶2、活性氧化铝3、沸石分子筛