制冷裝置設(shè)計(jì)

前言

隨著制冷技術(shù)的發(fā)展和日益廣泛的應(yīng)用，各行各業(yè)對(duì)制冷技術(shù)人才的需求越來(lái)越多。冷藏鏈技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，使農(nóng)副產(chǎn)品從收獲到銷(xiāo)售實(shí)現(xiàn)了一條龍的食品冷鏈：冷加工、冷藏運(yùn)輸、冷藏儲(chǔ)存、冷藏銷(xiāo)售，大大提高了農(nóng)副產(chǎn)品的品質(zhì)與經(jīng)濟(jì)效益。而實(shí)現(xiàn)食品冷鏈的必要保證是提供適用的制冷裝置。本書(shū)是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?！爸评溲b置設(shè)計(jì)”是高等工科院校熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)（制冷技術(shù)方向）的主要專(zhuān)業(yè)課程之一。本書(shū)力圖闡明制冷裝置的設(shè)計(jì)理論和國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及本學(xué)科的最新成就，以使學(xué)生在緊密聯(lián)系“工程熱力學(xué)”、“傳熱學(xué)”、“流體力學(xué)”等課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，掌握制冷裝置基本原理和制冷裝置設(shè)計(jì)的基本方法，從而能進(jìn)行一般的制冷裝置設(shè)計(jì)。本書(shū)主要介紹冷庫(kù)及小型制冷裝置的制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制冷負(fù)荷計(jì)算、制冷機(jī)器設(shè)備的選擇方法、管道設(shè)計(jì)、機(jī)房和庫(kù)房設(shè)計(jì)、冷藏陳列柜設(shè)計(jì)，以及預(yù)冷、快速凍結(jié)與冷藏運(yùn)輸?shù)葍?nèi)容。本書(shū)由天津商業(yè)大學(xué)制冷與空調(diào)工程系制冷教研室組織編寫(xiě)。參加編寫(xiě)的有：申江教授（緒論、第2章）、臧潤(rùn)清教授（第1章）、寧?kù)o紅副教授（第3章、第4章）、李慧宇副教授（第5章、第8章）、彭苗副教授（第6章的6.1 節(jié)、第7章）、劉清江副教授（第6章的6.2 節(jié)）。本書(shū)由上海海洋大學(xué)陳天及教授和天津商業(yè)大學(xué)何少書(shū)教授主審。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，楊永安高級(jí)工程師、劉斌博士和鄒同華博士提供了許多寶貴的資料，在此表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

　　《制冷裝置設(shè)計(jì)》比較全面地介紹了大中型氨、氟利昂制冷裝置及小型專(zhuān)用制冷裝置的設(shè)計(jì)理論。其內(nèi)容包括制冷系統(tǒng)及其方案設(shè)計(jì)，制冷負(fù)荷計(jì)算，制冷壓縮機(jī)與設(shè)備的選型計(jì)算，管道設(shè)計(jì)，機(jī)房和庫(kù)房設(shè)計(jì)，制冰與冰庫(kù)，冷藏陳列柜，預(yù)冷、快速凍結(jié)與冷藏運(yùn)輸裝置。書(shū)中詳細(xì)闡明了制冷裝置的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)方案比較、裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、機(jī)器設(shè)備選型的依據(jù)，以及機(jī)房和庫(kù)房設(shè)計(jì)、布置的方法等?！吨评溲b置設(shè)計(jì)》內(nèi)容詳盡并注重實(shí)際應(yīng)用，附有大量的圖表，力圖使讀者從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面掌握制冷裝置設(shè)計(jì)技術(shù)?！　　吨评溲b置設(shè)計(jì)》可作為高等院校熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)制冷技術(shù)方向?qū)I(yè)課的教材，也可供從事制冷機(jī)械設(shè)備、冷藏冷凍、冷藏運(yùn)輸以及空調(diào)熱泵專(zhuān)業(yè)工作的技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

申江，1960年生于河北邯鄲，1982畢業(yè)于西安交通大學(xué)壓縮機(jī)及制冷技術(shù)專(zhuān)業(yè)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位；1984年畢業(yè)于西安交通大學(xué)低溫工程專(zhuān)業(yè)，獲工學(xué)碩士學(xué)位；畢業(yè)后到天津商業(yè)大學(xué)任教；1989～1990年赴俄羅斯圣彼得堡食品與制冷工業(yè)大學(xué)做訪問(wèn)學(xué)者；2009年畢業(yè)于天津大學(xué)熱能工程專(zhuān)業(yè)，獲工學(xué)博士學(xué)位；1998年晉升為教授?，F(xiàn)任天津商業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院院長(zhǎng)。長(zhǎng)期從事制冷技術(shù)的教學(xué)、科研工作。研究方向?yàn)槔鋬隼洳丶夹g(shù)和制冷系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能。主持完成國(guó)家自然基金、天津市自然基金及天津市教育教學(xué)改革項(xiàng)目多項(xiàng)。獲中國(guó)商業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、天津市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、天津市教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。主要學(xué)術(shù)兼職：中國(guó)制冷學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)制冷學(xué)會(huì)繼續(xù)教育委員會(huì)和學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任、國(guó)際制冷學(xué)會(huì)22屆冷藏凍結(jié)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主席。

書(shū)籍目錄

前言主要符號(hào)緒論第1章 制冷系統(tǒng)及其方案設(shè)計(jì)1.1 氨高壓系統(tǒng)1.1.1 壓縮部分1.1.2 冷凝部分1.1.3 調(diào)節(jié)部分1.2 氨低壓系統(tǒng)1.2.1 直接冷卻系統(tǒng)1.2.2 間接冷卻系統(tǒng)1.3 融霜系統(tǒng)和潤(rùn)滑油系統(tǒng)1.3.1 融霜系統(tǒng)1.3.2 潤(rùn)滑油系統(tǒng)1.4 制冷裝置的供水系統(tǒng)1.4.1 供水系統(tǒng)1.4.2 供水量計(jì)算1.4.3 制冷裝置供水的水溫、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及水壓要求1.4.4 水冷卻設(shè)備的選擇1.5 氟利昂制冷系統(tǒng)1.5.1 高壓系統(tǒng)1.5.2 低壓系統(tǒng)1.5.3 油路系統(tǒng)1.5.4 融霜系統(tǒng)第2章 制冷負(fù)荷計(jì)算2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量Q12.1.1 綜合溫度作用下的傳熱特性2.1.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量Q1的計(jì)算2.2 貨物熱量Q22.3 通風(fēng)換氣熱量、電動(dòng)機(jī)熱量和操作熱量2.3.1 通風(fēng)換氣熱量Q32.3.2 電動(dòng)機(jī)熱量Q42.3.3 操作熱量Q52.4 冷庫(kù)制冷負(fù)荷第3章 制冷壓縮機(jī)與設(shè)備的選型計(jì)算3.1 制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算3.1.1 制冷壓縮機(jī)的選型原則3.1.2 計(jì)算參數(shù)的確定3.1.3 往復(fù)式壓縮機(jī)的選型3.1.4 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的選型3.2 換熱設(shè)備的選型計(jì)算3.2.1 冷凝器的選型計(jì)算3.2.2 蒸發(fā)器的選型計(jì)算3.2.3 中間冷卻器的選型計(jì)算3.2.4 回?zé)崾綗峤粨Q器的選型計(jì)算3.2.5 冷凝蒸發(fā)器的選型計(jì)算3.3 輔助設(shè)備的選型計(jì)算3.3.1 液體儲(chǔ)存設(shè)備3.3.2 分離捕集設(shè)備3.3.3 節(jié)流機(jī)構(gòu)3.3.4 分液器3.3.5 制冷劑泵3.3.6 干燥器和過(guò)濾器第4章 管道設(shè)計(jì)4.1 氨制冷系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)4.1.1 管道要求4.1.2 管道的計(jì)算4.1.3 管道的布置4.1.4 管道和設(shè)備的保溫4.2 氟利昂制冷系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)4.2.1 管道要求4.2.2 管道的計(jì)算4.2.3 管道的布置4.2.4 管道的安裝第5章 機(jī)房和庫(kù)房設(shè)計(jì)5.1 機(jī)房設(shè)計(jì)5.1.1 機(jī)房設(shè)計(jì)的一般要求5.1.2 制冷壓縮機(jī)的布置5.1.3 輔助設(shè)備的布置5.2 冷卻間和凍結(jié)間5.2.1 冷卻間5.2.2 凍結(jié)間5.3 冷卻物冷藏間5.3.1 均勻送風(fēng)道的設(shè)計(jì)計(jì)算5.3.2 均勻送風(fēng)道的布置5.3.3 冷卻物冷藏間的通風(fēng)與加濕5.3.4 氣調(diào)庫(kù)設(shè)計(jì)5.4 凍結(jié)物冷藏間5.4.1 風(fēng)冷式凍結(jié)物冷藏間5.4.2 空氣自然循環(huán)式凍結(jié)物冷藏間5.4.3 夾套式冷庫(kù)第6章 制冰與冰庫(kù)6.1 鹽水制冰6.1.1 制冰裝置6.1.2 鹽水的配置6.1.3 制冰負(fù)荷及設(shè)備的選型計(jì)算6.1.4 制冰間設(shè)計(jì)6.2 快速制冰6.2.1 片冰機(jī)6.2.2 塊冰機(jī)6.2.3 管狀制冰機(jī)與冰晶制冰機(jī)第7章 冷藏陳列柜7.1 冷藏陳列柜的結(jié)構(gòu)7.1.1 冷藏陳列柜的分類(lèi)7.1.2 陳列柜的總體結(jié)構(gòu)7.1.3 陳列柜的使用要求7.1.4 冷藏陳列柜的制冷系統(tǒng)7.2 典型的陳列柜結(jié)構(gòu)7.3 冷藏陳列柜的設(shè)計(jì)計(jì)算7.3.1 敞開(kāi)型陳列柜的熱負(fù)荷計(jì)算7.3.2 冷藏陳列柜的設(shè)計(jì)計(jì)算7.3.3 陳列柜的節(jié)能途徑第8章 預(yù)冷、快速凍結(jié)與冷藏運(yùn)輸裝置8.1 食品預(yù)冷技術(shù)與裝置8.1.1 差壓預(yù)冷8.1.2 水預(yù)冷8.1.3 真空預(yù)冷8.2 速凍、解凍裝置8.2.1 食品速凍裝置8.2.2 解凍裝置8.3 冷藏運(yùn)輸裝置8.3.1 冷藏運(yùn)輸裝置的特點(diǎn)與要求8.3.2 鐵路冷藏車(chē)8.3.3 冷藏汽車(chē)8.3.4 冷藏船8.3.5 冷藏集裝箱參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：制冷壓縮機(jī)的工作效率受工作工況的影響，在比較惡劣的條件下，單級(jí)壓縮效率降低，甚至不能達(dá)到要求的溫度，其原因如下：1）制冷壓縮機(jī)制冷量與蒸發(fā)溫度、冷凝溫度密切相關(guān)。當(dāng)蒸發(fā)溫度降低，冷凝溫度升高時(shí)，制冷量將大幅度降低，在較低的蒸發(fā)溫度下，制冷壓縮機(jī)的吸氣比體積增大，在制冷壓縮機(jī)固有余隙容積的影響下使得實(shí)際輸氣量K=O。這時(shí)制冷壓縮機(jī)會(huì)失去制冷能力。2）較低的蒸發(fā)溫度和較高的冷凝溫度會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)產(chǎn)生過(guò)高的排氣溫度。由壓一焓圖可知，蒸發(fā)溫度越低，通過(guò)吸氣狀態(tài)點(diǎn)的等熵線(xiàn)越趨于平坦，等熵線(xiàn)與冷凝壓力等壓線(xiàn)的交點(diǎn)溫度值越大。過(guò)高的排氣溫度可使制冷劑和潤(rùn)滑油分解，部分潤(rùn)滑油炭化，這將嚴(yán)重影響壓縮機(jī)的正常工作。3）蒸發(fā)溫度降低，冷凝溫度升高，使得制取單位冷量的功耗大幅度增加，制冷裝置的性能系數(shù)顯著減小。4）隨著蒸發(fā)溫度降低，冷凝溫度升高，冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的差值（pK-po）增大，甚至超過(guò)制冷壓縮機(jī)的限定工作條件，壓縮機(jī)處于危險(xiǎn)的工作狀態(tài)，隨時(shí)都可能發(fā)生事故。確保制冷壓縮機(jī)在安全、可靠的條件下工作，并盡可能提高工作效率，氨活塞式制冷壓縮機(jī)當(dāng)pk／po>8時(shí)就應(yīng)采用雙級(jí)壓縮。雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)主要有兩級(jí)節(jié)流循環(huán)和一級(jí)節(jié)流循環(huán)兩種形式。在這兩種循環(huán)中，又有中間完全冷卻和中間不完全冷卻兩種方式。氨制冷劑應(yīng)采用哪種形式，需要通過(guò)分析確定。首先分析節(jié)流次數(shù)。節(jié)流次數(shù)越多，節(jié)流損失越小，制冷循環(huán)的制冷系數(shù)越高。但多級(jí)節(jié)流循環(huán)所組成的制冷系統(tǒng)比較復(fù)雜。例如，一個(gè)三級(jí)節(jié)流的制冷系統(tǒng)需要有三臺(tái)制冷壓縮機(jī)、兩個(gè)中間容器、三個(gè)節(jié)流閥件。多級(jí)節(jié)流系統(tǒng)過(guò)多的節(jié)流閥也給實(shí)際操作帶來(lái)許多不便。例如，兩級(jí)節(jié)流的雙級(jí)壓縮系統(tǒng)，中間冷卻器中的制冷劑流量隨蒸發(fā)器熱負(fù)荷的變化而變化，為了適應(yīng)負(fù)荷的變化，必須不斷地調(diào)節(jié)兩個(gè)節(jié)流閥的開(kāi)啟度。由于兩個(gè)閥門(mén)的開(kāi)啟度相互影響，相互制約，很難適應(yīng)負(fù)荷的變化，為了降低中間冷卻器液面波動(dòng)幅度，確保較好的中間冷卻，必須采用較大容積的中間冷卻器，從而增加了制冷裝置建造的一次性投資。因此，采用一級(jí)節(jié)流循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)要多于二級(jí)節(jié)流方式。

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