搜索
一、填空题1、一个能稳定工作的自动调节系统，都是在无人直接参与下，能使被调参数达到给定值或预先给定的规律变化的系统。它一般是由调节对象，发信器，调节器和执行器组成的闭环系统。2、调节对象是调节系统中最基本环节，一切调节设备都服务于它，并根据调节对象特性来设计和调整调节系统。调节对象动态特性一定程度上决定了调节过程和调节质量。调节对象特性包括静态特性和动态特性两部分，常用迟延时间τ，时间常数T和放大系数（传递系数）K来综合表示对象特性。对象的动态特性取决于对象的结构，即对象所组成环节的性质、环节的数目以及连接方式等。3、气动执行机构有气动薄膜执行机构和气动活塞执行机构两种基本形式。它具有结构简单、动作迅速而平滑、输出推力大、性能稳定可靠、维修方便、价廉、防火防爆等优点，它不仅能与气动调节仪表、气动单元组合仪表配合使用，而且通过电-气转换器或电-气阀门定位器还能与电动调节仪表、电动单元组合仪表配用。因此，气动执行器被广泛用于化工、石油、冶金和电站等工业部门中，在空调自动调节系统中也普遍使用。4、在制冷空调系统中，对于所采用的调节器的要求是：①结构简单；②运行性能稳定和良好，耐用可靠；③维修方便；④价廉。因此，对于一般空调，常采用结构简单而价廉的双位调节器和比例调节器，当调节质量要求高时，则采用比例积分调节器。5、制冷剂流量调节的目的是控制进入蒸发器的制冷剂液体流量与蒸发器负荷相匹配，即按照蒸发器中实际可能汽化的液体量调节送入蒸发器的液量，习惯上又叫蒸发器供液量调节。用节流机构实现调节。传统的节流机构主要有毛细管、热力膨胀阀和浮球阀。6、压缩机能量调节的方法很多，应根据装置的具体工作要求和压缩机配置情况而适当选择。归纳起来，有以下能量调节方法：①压缩机间歇运行；②吸气节流；③热气旁通；④压缩机变速；⑤压缩机气缸卸载；⑥压缩机运行台数控制；⑦数码涡旋。7、位式能量调节的实施方法有：①用压力控制器控制压缩机启停；②用压力控制器和电磁滑阀控制气缸卸载；③用油压比例调节器控制气缸卸载；④用程序控制器进行分级能量调节。8、压缩机排气压力与吸气压力保护是为了避免排气压力过高与吸气压力过低所造成的危害。二、简答题1、以框图的形式介绍自动调节原理并简要介绍各主要参数特点及各主要部件作用。制冷空调自动调节系统由调节对象和自动调节设备组成的闭环系统。自动调节设备一般由发信器、调节器和执行器三部分组成。温度发信器将被调参数（房间内空气温度）成比例地转变为其他物理型号（如电阻、电压、电流及位移等）；温度调节器将温度发信器送来的信号与给定值进行比较，根据偏差大小，按照调节器预定的调节规律输出调节信号；执行器由执行机构和调节机关组成，根据调节器送来的调节信号大小来对调节对象施加调节作用，使被调参数保持在给定值。被调参数（房间空气温度）是发信器的输入信号，偏差信号是给定值与测量值之间的差值。2、对双位调节器及比例调节器的工作原理及调节特性进行比较。所谓双位调节器，是指当调节器的输入信号发生变化后，调节器的输出信号只有两个值，即最大输出信号和最小输出信号。通常仅仅是“开”和“关”。而比例调节器是一种按比例调节规律变化的调节器，即调节器的输出信号与它的输入信号成比例。双位调节系统的过渡过程曲线是一个不衰减的脉动的过程曲线，整个双位调节过程曲线是由一段段对象的飞升曲线所组成，只有当被调参2数超过上限值或低于下限值时，调节器才做出瞬时快速的调节动作，而当被调参数在给定上下限范围内变化时，调节器不产生任何动作。而比例调节系统是不可能没有偏差的系统，调节过程最终存在静态偏差。比例调节器的比例带δ越大，调节器放大倍数越小，灵敏度越低，调节过程越容易稳定，但比例带大，调节过程的静态偏差大；反之，比例带δ越小，调节器放大倍数越大，而灵敏度越高，调节过程的静态偏差越小，但调节过程往往容易不稳定。3、对积分调节器及微分调节器的工作原理及调节特性进行比较。积分调节器的调节规律是输出的变化速率与输入成正比，而微分调节器的输出信号和输入信号变化速率成正比。积分调节器可以消除静态偏差，但是易使调节过程出现过调现象，从而引起被调量振荡，而微分调节器根据偏差的变化速度进行调节，故它的动作快于比例调节器，且比积分调节器动作更快。这种超前和加强的调节作用，使被调参数的动态偏差大为减小。4、简述串级调节的工作原理。串级调节是由两级调节器串在一起工作，各有其特殊任务。蒸发压力主阀直接接受调节器Ⅱ的控制，而调节器Ⅱ的给定值则受调节器Ⅰ的控制。调节器Ⅰ称为主调节器，调节器Ⅱ称为副调节器。被调参数库温称为主参数，蒸发压力称为副参数。它和单回路调节系统有一个显著地差别，就是它形成了双闭环系统。由副调节器和副参数蒸发压力信号形成的闭环回路称为副回路，由主调节器和主参数库温形成的闭环回路称为主回路，副回路是串在主回路之中。5、简述补偿调节的特点和应用空调系统中应用的补偿调节，按自动控制原理来讲，实际上就是前馈调节。前馈控制与反馈控制原理不同，是按照引起被调参数变化的干扰大小进行调节的。在这种调节系统中要直接测量负载干扰量的变化。当干扰刚刚出现而能测出时，调节器就能发出信号使调节量作相应变化，使两者抵消于被调量发生偏差之前。因此，前馈调节对干扰的克服比反馈调节快。前馈调节在理论上可实现最完美的控制，单纯用前馈调节其局限性在于，完全补偿在实际中做不到，而在工业对象中,干扰因素很多，有些是已知的，有些是未知的，不可能对每一个干扰加一套前馈装置去一一补偿。只能选择其一两个主要的干扰进行补偿，其余的干扰仍会使被调量发生偏差。6、调节器参数工程整定的三种方法比较反应曲线法、稳定边界法和衰减曲线法都是以衰减比4:1为整定指标的。（1）反应曲线法首先要求获得广义对象的飞升特性曲线，理论上讲这个实验是非常简单的，但在实际中获得真正的飞升曲线不容易。此方法适用于被调参数允许变化较大的对象。此外，本法是利用迟延时间τ来求取积分时间常数Ti和微分时间常数Td的。因此，反应曲线法的优点是：试验容易掌握，作试验所需的时间比其他方法短些。（2）用稳定边界法进行试验时，调节器是投入运行的，因此被调对象处于调节器的控制下，被调量一般会保持在允许的范围内。这个方法的优点是：在稳定边界条件下，调节器的比例带较小，动作较快，因此被调量的波动幅度较小，一般的生产过程是允许的。它适用于一般的流量、压力、液面和温度调节系统。但对于比例带特别小的系统和调节对象τ/T值很大、时间常数T也很大的系统不适用。（3）衰减曲线法也是在调节器投入运行状态下闭环运行的。被调量偏离工作点不大，也不需要使调节过程成为临界过程，因此比较安全，且容易掌握，它能适用于各种类型的调节系统。这个方法的缺点是：对于时间常数较大的对象，因过渡过程波动周期很长，而且要多次试验逼近衰减比4:1，因此该方法和稳定边界法一样，整个试验很费时间。7、简述电子膨胀阀和热力膨胀阀相比，具有的优点。除流量计外，还有哪些作用（最少两条）优点：（1）流量调节不受冷凝压力变化的影响；（2）对膨胀阀前制冷剂过冷度的变化具有补偿作用；（3）由于电信号传递快，执行动作迅速、准确，故能够及时、精确地调节流量。即使负荷变化剧烈，也能避免震荡；（4）能够将蒸发器出口过热度控制到最小，从而最大限度地提高蒸发器传热面积的利用率；（5）在装置的整个运行温度范围，可以有相同的过热度设定值；（6）可以根据装置的实际情况决定调节规律，不仅限于采用比例调节，还可以采用比例积分和其他调节规律，并且能够进行调节器参数整定。除流量控制特性外，再增加一些外部辅件，电子膨胀阀系统还可以扩展出一些其他功能，如：最高工作压力控制、制冷温度控制、显示和报警等。8、简述热力膨胀阀温包充注的几种方法特点：（1）同工质液体充注：感温介质与制冷系统中使用的制冷剂为同种物质且充注量较多，保证在工作温度范围内，温包中始终有液体。特点：随蒸发温度的降低，静态过热度增大，这说明阀的低温工作特性较差，故使用中蒸发温度一般不低于-40℃；装置停机时，维持热力膨胀阀的压力差仅为弹簧预紧力，故热力膨胀阀关闭不严；开机时，阀迅速打开，蒸发器充分供液，结果是起动降温快，但系统持续长时间在高吸气压力下工作，容易变成电机超载；温包中液体量较多，感温包感温滞后，造成调节过程中产生较大的流量波动；热力头内的压力，只取决于温包处的温度，故热力膨胀阀的工作不受环境温度的影响。（2）液体交叉充注：温包为液体充注，但充注物与系统中使用的制冷剂不是同一物质，这种充注比同工质液体充注的主要改进在于：低蒸发温度时的过热度控制有所改善，在一定程度上扩大了热力膨胀阀的低温工作范围。（3）气体充注：这种充注的主要改进在于具有最大工作压力控制作用，又称为MOP充注。特点是：停机时，维持热力膨胀阀关闭的压力差较大，故热力膨胀阀关闭较严。开机时只有当吸气压力降低到MOP值以下后，热力膨胀阀才逐渐打开，可以防止起动超载；温包内的液体量少，惯性小，感温迟后小，故热力膨胀阀的调节反应较快；环境温度对热力膨胀阀的工作有影响。（4）混合充注：温包中注入液体感温剂和不凝性气体，不凝性气体起到调节温包的作用，可以获得更宽的似等过热度控制。（5）吸附充注：温包中充入固体吸附剂和被吸附气体，获得希望的温包—温度曲线，使热力膨胀阀的过热度控制特性得到改善。吸附充注的温包感温速度较慢，故需要特别注意改善温包与蒸发器回气管壁的热接触。9、简述毛细管节流系统的特点？（1）毛细管通流截面固定，不能按工况变化调整通流截面；（2）毛细管对流量变化有自补偿能力，只适合工况变化不大时对流量作微小调整；（3）系统中对制冷剂充灌量有严格的控制范围；（4）压缩机停机时，系统高低压侧贯通，压力很快平衡，因而配用低起动转矩的廉价电动机。它不允许带压差起动，所以要避免刚停机有立即启动装置，否则，将影响电动机的寿命，甚至烧毁电动机；（5）毛细管流道细长、易堵,故对系统清洁度要求高。要严格干燥，防止冰堵，除去脏污物。毛细管前设精细滤网，防止脏堵；（6）毛细管焊接时，注意防止端口变形。盘绕毛细管应平滑。装置维修时，不得任意更换毛细管。10、为什么要调节冷凝压力？制冷装置运行时，只允许冷凝压力在合理的范围波动，过高或过低都是不利的。因此，必须调节冷凝压力。若冷凝压力偏高，压缩机排冷温度会上升，压缩比增大，制冷量减少，功耗增大。冷凝压力越高，不利影响程度越大。过高主要偏见于夏季，这时应尽量降低冷凝压力，以保证机器运行的经济性和可靠性。但是，冬季运行时，冷凝压力有可能会过低。过低的冷凝压力又会给热力膨胀阀的工作带来麻烦；阀前后压力差太小，供液动力不足，使热力膨胀阀能力下降很多；阀前液体很容易汽化，也严重影响热力膨胀阀的流通能力。次二者的结果都造成蒸发器缺液，机组制冷量大幅下降。对于全年性运行的制冷装置，冷凝压力调节更是十分必要的。三、论述题1、在压缩机能量调节中，为何要进行热气旁通能量调节，举例对热气旁通的实施方法进行简单的介绍？（至少举出3个例子，并且配合图解说明）答：压缩机无变容能力调节的制冷装置当负荷降低时，吸气压力下降负荷降低到一定程度，吸气压力将跌到低压控制值以下。即使到这样的低负荷时，仍不希望停机，还要求装置继续运行，则采用热气旁通装置。热气旁通的实施方法有：（1）热气向吸气管旁通+喷液冷却（图见155页）：由排气管引向吸气管得部分热气，势必导致排气温度升高，如果引入的热气量过多，可能导致排气温度超过允许的最高温度，采用喷液阀从高压液管引一些制冷剂液体喷入吸气管，液体蒸发冷却吸气，抑制排气温度的过分升高；（2）用高压饱和蒸汽向吸气管旁通（图见156页）：从高压储液器引高压饱和蒸汽向吸气管旁通，由于冷凝温度比排气温度低得多，旁通气与蒸发器回气混合后，吸气温度升高不多，排气温度也不至于过分升高；（3）热气向蒸发器中部或蒸发器前旁通（图见157页）：采用这种方法相当于热气为蒸发器提供了一个“虚负荷”。尽管实际负荷较低，热力膨胀阀仍能控制较多的蒸发器供液量，保证蒸发器中有足够的制冷剂流速，不会导致回油困难。2、以小型商用制冷空调装置为例，简述制冷装置的自