2025年大學(xué)能源與動力工程（制冷工程）實(shí)操測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、制冷系統(tǒng)部件識別與功能闡述（總共5題，每題6分，答題要求：請準(zhǔn)確識別給出的制冷系統(tǒng)部件，并詳細(xì)闡述其在制冷循環(huán)中的功能）1.膨脹閥2.壓縮機(jī)3.蒸發(fā)器4.冷凝器5.干燥過濾器二、制冷循環(huán)流程描述（總共3題，每題10分，答題要求：請用簡潔明了的語言詳細(xì)描述制冷循環(huán)的整個流程，包括工質(zhì)狀態(tài)變化及熱量傳遞過程）1.從壓縮機(jī)吸氣口開始描述制冷循環(huán)流程。2.闡述制冷循環(huán)中工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)的具體變化過程。3.說明制冷循環(huán)中冷凝器向外界散熱的原理及過程。三、制冷系統(tǒng)故障分析（總共4題，每題8分，答題要求：根據(jù)給定的制冷系統(tǒng)故障現(xiàn)象，分析可能導(dǎo)致該故障的原因，并提出相應(yīng)的解決措施）1.制冷系統(tǒng)制冷量不足，蒸發(fā)器表面結(jié)霜不均勻。2.壓縮機(jī)運(yùn)行時有異常噪音。3.冷凝器壓力過高。4.蒸發(fā)器出現(xiàn)泄漏。四、制冷系統(tǒng)節(jié)能措施探討（總共3題，每題12分，答題要求：針對制冷系統(tǒng)，探討至少三種節(jié)能措施，并分析其原理及實(shí)施要點(diǎn)）1.請闡述采用高效壓縮機(jī)的節(jié)能原理及實(shí)施要點(diǎn)。2.談?wù)剝?yōu)化制冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法及原理。3.說明采用智能控制系統(tǒng)對制冷系統(tǒng)節(jié)能的作用及實(shí)施要點(diǎn)。五、制冷新技術(shù)應(yīng)用案例分析（總共2題，每題13分，答題要求：分析給定的制冷新技術(shù)應(yīng)用案例，闡述其優(yōu)勢、面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)用前景）1.分析某新型制冷劑在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用案例。2.探討太陽能輔助制冷技術(shù)在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用情況。答案1.膨脹閥：在制冷循環(huán)中，膨脹閥是一個關(guān)鍵部件。它的主要功能是將來自冷凝器的高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓，使其變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器。通過調(diào)節(jié)制冷劑的流量，保證蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑能夠充分蒸發(fā)吸熱，從而實(shí)現(xiàn)制冷效果。同時，它還能根據(jù)蒸發(fā)器出口的過熱度來自動調(diào)節(jié)開度，維持制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。2.壓縮機(jī)：壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的核心部件之一。它的作用是將蒸發(fā)器出來的低壓氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，提高制冷劑的壓力和溫度，以便在冷凝器中能夠更容易地將熱量散發(fā)出去。壓縮機(jī)通過做功，使制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)流動，實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)的持續(xù)進(jìn)行。3.蒸發(fā)器：蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中制冷劑吸收熱量的地方。低壓液態(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器后，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收周圍空氣或其他被冷卻介質(zhì)的熱量，從而蒸發(fā)變成氣態(tài)制冷劑。這個過程中，蒸發(fā)器將熱量從被冷卻對象傳遞給制冷劑，達(dá)到制冷的目的。蒸發(fā)器的換熱效率直接影響制冷系統(tǒng)的制冷效果。4.冷凝器：冷凝器的功能是將壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑冷卻，使其凝結(jié)成高壓液態(tài)制冷劑。它通過向周圍環(huán)境散熱，將制冷劑的熱量散發(fā)出去。冷凝器通常采用風(fēng)冷或水冷的方式，使制冷劑的溫度降低，壓力也隨之降低，以便進(jìn)入下一個循環(huán)環(huán)節(jié)。5.干燥過濾器：干燥過濾器主要起到過濾和干燥制冷劑的作用。它能過濾掉制冷劑中的雜質(zhì)、水分和金屬屑等，防止這些物質(zhì)進(jìn)入制冷系統(tǒng)，以免影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時，它還能吸收制冷劑中的水分，避免水分在系統(tǒng)中結(jié)冰或產(chǎn)生其他不良影響，保證制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。制冷循環(huán)流程描述答案1.從壓縮機(jī)吸氣口開始，低溫低壓的氣態(tài)制冷劑被壓縮機(jī)吸入并壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。然后，高溫高壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中向外界散熱，被冷卻凝結(jié)成高壓液態(tài)制冷劑。接著，高壓液態(tài)制冷劑通過膨脹閥節(jié)流降壓，變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器內(nèi)，低壓液態(tài)制冷劑吸收周圍空氣或其他被冷卻介質(zhì)的熱量，蒸發(fā)成為氣態(tài)制冷劑，最后又回到壓縮機(jī)吸氣口，如此循環(huán)往復(fù)。2.在蒸發(fā)器內(nèi)，低壓液態(tài)制冷劑進(jìn)入后，由于蒸發(fā)器內(nèi)壓力較低且溫度也較低，制冷劑開始吸收周圍空氣或其他被冷卻介質(zhì)的熱量。制冷劑逐漸由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，這個過程中，蒸發(fā)器內(nèi)的溫度逐漸降低，從而實(shí)現(xiàn)對周圍環(huán)境制冷。同時，制冷劑的壓力也在蒸發(fā)過程中逐漸升高，最終以氣態(tài)形式離開蒸發(fā)器進(jìn)入壓縮機(jī)。3.制冷循環(huán)中，冷凝器向外界散熱的原理是利用制冷劑與外界環(huán)境的溫度差。高溫高壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)入冷凝器后，其溫度高于周圍環(huán)境溫度，熱量會自發(fā)地從制冷劑傳遞到冷凝器管壁，再通過管壁傳遞到周圍空氣中。冷凝器通過風(fēng)冷或水冷的方式，不斷帶走熱量，使制冷劑的溫度逐漸降低，最終凝結(jié)成液態(tài)。在這個過程中，制冷劑的壓力也隨著溫度的降低而降低，完成了從氣態(tài)到液態(tài)的轉(zhuǎn)變，為進(jìn)入下一個循環(huán)環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。制冷系統(tǒng)故障分析答案1.制冷量不足且蒸發(fā)器表面結(jié)霜不均勻，可能原因有：制冷劑充注量不足，導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑無法充分發(fā)揮制冷能力；膨脹閥開度不當(dāng)，使制冷劑流量不穩(wěn)定；蒸發(fā)器通風(fēng)不暢，影響換熱效率。解決措施：檢查制冷劑充注量，補(bǔ)充至合適值；調(diào)整膨脹閥開度，確保制冷劑流量合適；清理蒸發(fā)器通風(fēng)通道，保證良好通風(fēng)。2.壓縮機(jī)運(yùn)行時有異常噪音。可能原因：壓縮機(jī)內(nèi)部部件磨損，如活塞、連桿等；壓縮機(jī)吸入異物，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)；壓縮機(jī)潤滑不足。解決措施：檢查壓縮機(jī)內(nèi)部部件，如有磨損及時更換；清理壓縮機(jī)吸氣口濾網(wǎng)，防止異物進(jìn)入；檢查潤滑油量，不足時添加合適潤滑油。3.冷凝器壓力過高?？赡茉颍豪鋮s水量不足，導(dǎo)致冷凝器散熱不充分；冷凝器表面污垢過多，影響換熱效率；制冷系統(tǒng)中存在空氣等不凝性氣體。解決措施：檢查冷卻水泵及管路，確保冷卻水量充足；清洗冷凝器表面污垢；采用排氣裝置排出系統(tǒng)中的不凝性氣體。4.蒸發(fā)器出現(xiàn)泄漏?？赡茉颍赫舭l(fā)器本身質(zhì)量問題，如材質(zhì)缺陷；焊接部位松動或開裂；長期使用導(dǎo)致蒸發(fā)器腐蝕。解決措施：更換有質(zhì)量問題的蒸發(fā)器；檢查焊接部位，重新焊接牢固；對腐蝕嚴(yán)重的蒸發(fā)器進(jìn)行修復(fù)或更換，同時采取防腐措施，如添加緩蝕劑等。制冷系統(tǒng)節(jié)能措施探討答案1.采用高效壓縮機(jī)的節(jié)能原理是其通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和先進(jìn)制造工藝，提高壓縮比和效率，減少壓縮過程中的能量損耗。實(shí)施要點(diǎn)包括：選擇知名品牌、高效節(jié)能型壓縮機(jī)；確保壓縮機(jī)與制冷系統(tǒng)匹配良好，避免大馬拉小車或小馬拉大車的情況；定期維護(hù)壓縮機(jī)，保證其運(yùn)行狀態(tài)良好。2.優(yōu)化制冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法有：合理調(diào)整蒸發(fā)溫度和冷凝溫度。降低蒸發(fā)溫度可提高制冷系數(shù)，但過低會影響制冷量，需綜合考慮；提高冷凝溫度會降低制冷系數(shù)，應(yīng)盡量保持在合適范圍。原理是通過控制制冷劑在蒸發(fā)器和冷凝器中的狀態(tài)變化，使系統(tǒng)在最佳工況下運(yùn)行，減少能量浪費(fèi)。實(shí)施要點(diǎn)是根據(jù)實(shí)際工況，通過調(diào)節(jié)膨脹閥、冷卻水量等參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。3.采用智能控制系統(tǒng)對制冷系統(tǒng)節(jié)能的作用是能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況自動調(diào)節(jié)壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。實(shí)施要點(diǎn)：安裝傳感器實(shí)時采集溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)；配備智能控制器，根據(jù)預(yù)設(shè)程序和采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，自動調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；定期對智能控制系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和升級，確保其穩(wěn)定可靠運(yùn)行。制冷新技術(shù)應(yīng)用案例分析答案1.某新型制冷劑在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用案例：該新型制冷劑具有較低的沸點(diǎn)和良好的熱物理性能。優(yōu)勢在于其制冷效率高，能在相同工況下比傳統(tǒng)制冷劑提高制冷量，且對環(huán)境友好，ODP值（臭氧消耗潛能值）和GWP值（全球變暖潛能值）較低。面臨的挑戰(zhàn)包括成本較高，初期設(shè)備投資較大；與部分現(xiàn)有系統(tǒng)兼容性需進(jìn)一步優(yōu)化。應(yīng)用前景廣闊，隨著技術(shù)發(fā)展和成本降低，有望逐步取代傳統(tǒng)制冷劑，廣泛應(yīng)用于各類制冷系統(tǒng)。2.太陽能輔助制冷技術(shù)在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用情況：在一些大型商