单选题
某风冷热泵机组工质为R22,冬季工况:冷凝温度为40℃,蒸发温度为-5℃,进出蒸发器的空气参数(标准大气压)分别为:温度6℃,相对湿度90%(含湿量d
R
=5.2g/kg
干空气
)和温度0℃,相对湿度100%(含湿量d
C
=3.8g/kg
干空气
)。若采用凝结后冷媒热液化霜,如图所示为其理论循环,点3为冷凝器出口状态。请判断热量是否满足化霜要求,1kg制冷剂成霜后,化霜需要的热量应是哪一项?(注:各点比焓见下表)
【正确答案】
A
【答案解析】[解析]
本题十分难做,首先题目没有给出霜的溶化潜热,需要根据相关资料查得:冰的溶解热为:333.03kJ/kg(红宝书P20,0℃的水和冰的焓差),还需要理解“凝结后冷媒热液化霜”的含义,即为利用3点和5点之间的焓差进行融霜。
查h-d图得,空气进出口焓差为:Δh=19.14-9.44=9.7(kJ/kg),含湿量差为:Δd=5.2-3.8=1.4(g/kg
干空气
)
每1kg制冷剂从蒸发器吸热量:Δh
0
=h
1
-h
4
=h
1
-h
3
=415.13-239.35=175.78(kJ/kg)
每1kg制冷剂对应的空气质量流量为:m
0
=Δh
0
/Δh=18.12kg
每1kg制冷剂对应的结霜量为:m
霜
=Δdm
0
=25.37g=0.02537kg
融霜所需热量为:Q=m
霜
×333.03kJ/kg=0.02537kg×333.03kJ/kg=8.45kJ
采用凝结后冷媒热液化霜的方法,1kg制冷剂所能提供的热量为:Q
化
=h
3
-h
5
=15.04kJ/kg>Q
因此,可以实现化霜。