本书在工程热力学理论的基础上,介绍了制冷技术中常用的制冷循环工作原理、制冷系统组成、制冷设备性能和制冷技术应用等。从教学基本要求出发,本书较全面地论述了应用*广泛的蒸气压缩式制冷技术,介绍了溴化锂吸收式制冷技术,对制冷技术用于热泵、冷库、蓄冷等方面的基础知识也做了简要介绍。为方便配合教学,从第2章开始每章都附有习题。
本书可作为高等院校建筑环境与能源应用工程专业的教材,也可作为能源与动力工程专业的教材,还可供从事暖通空调及制冷和建筑节能工作的工程技术人员参考。
本书配有ppt电子课件,免费提供给选用本书作为教材的授课教师,需要者请登录机械工业出版社教育服务网(wwwcmpeducom)注册下载。
“制冷技术”课程是建筑环境与能源应用工程专业的专业必修课,也是能源与动力工程专业的主要专业课程之一。
为适应教学改革与发展的需要,广州大学、广东工业大学、广东海洋大学和仲恺农业工程学院四所高等院校的教师联合编写了本书,并被列为“十三五”国家重点出版物出版规划项目。
作为本科专业技术入门教育的教材,与其他同名称教材相比较,本书在坚持重视阐述制冷技术的基本概念、基本理论、基本方法的前提下,从加强制冷理论与工程应用相结合出发,按照制冷技术领域的新规范和新标准,内容编排上力图能够反映制冷技术发展和应用的新信息。考虑到学生从事专业技术工作后还需参加全国勘察设计注册公用设备工程师专业考试,书中除论述空调制冷外还编写了冷库、热泵、蓄冷等内容。“制冷技术”课程目前在教学计划中学时数一般为32学时,选用本书作为教材时教学学时分配建议参考下表。
“制冷技术”课程教学学时分配(供参考)
章号内容建议学时数1绪论12制冷剂、载冷剂和润滑油23蒸气压缩式制冷循环44制冷压缩机45制冷换热设备26节流装置和辅助设备37蒸气压缩式制冷系统28溴化锂吸收式制冷系统49热泵210空调水系统与制冷机房211蓄冷技术312冷库设计基础3参加本书编写的人员有:广州大学方赵嵩、冀兆良,广东工业大学杨晚生,广东海洋大学江燕涛,仲恺机械工程学院丁力行。本书主审为西安建筑科技大学李树林,主编为方赵嵩,副主编为杨晚生、江燕涛。本书编写分工为:第1章和第3章由冀兆良编写,第2章和第5章由方赵嵩编写,第4章和第9章由方赵嵩、冀兆良编写,第6章和第7章由江燕涛编写,第8章和第10章由杨晚生编写,第11章由方赵嵩、丁力行编写,第12章由丁力行编写。附录由冀兆良整理。
本书编写时参考了已出版的相关教材、与现行制冷技术有关的设计规范和产品标准等。在此,对各位作者表示衷心感谢!本书在编写过程中得到了广州大学的大力支持和帮助,在此也表示衷心感谢!同时还要衷心感谢主审李树林老师对本书进行的严格审查和提出的宝贵修改意见。
由于编写人员的水平及经验有限,书中难免存在缺点和不足之处,敬请读者给予批评指正。
编者
编者
前言
第1章绪论1
1.1制冷概述1
1.2实现制冷的技术方法1
1.2.1蒸气压缩制冷1
1.2.2蒸气吸收式制冷2
1.2.3空气膨胀制冷2
1.2.4热电制冷2
1.2.5正在研发的制冷技术3
1.3制冷技术发展历史4
1.3.1世界制冷技术发展简史4
1.3.2我国制冷技术发展简史4
1.4制冷量的单位及换算5
第2章制冷剂、载冷剂和润滑油6
2.1制冷剂6
2.1.1制冷剂的种类及其编号方法6
2.1.2对制冷剂的要求8
2.1.3CFCs及HCFCs的淘汰与替代12
2.1.4常用制冷剂的性能13
2.2载冷剂17
2.3润滑油18
2.3.1润滑油的作用18
2.3.2润滑油的种类18
2.3.3润滑油的选用19
习题20
第3章蒸气压缩式制冷循环21
3.1理想制冷循环21
3.2蒸气压缩制冷的理论循环及热力
计算23
3.3蒸气压缩式制冷循环的改善29
3.3.1膨胀阀前液态制冷剂再冷却29
3.3.2回收膨胀功30
3.3.3多级压缩制冷循环31
3.4蒸气压缩式制冷的实际循环36
3.4.1实际循环过程分析37
3.4.2实际循环的性能参数38
3.5跨临界制冷循环40
3.5.1CO2跨临界制冷循环40
3.5.2CO2跨临界循环的改善42
3.6双级压缩制冷循环45
3.7复叠式制冷循环46
3.7.1复叠式制冷机循环系统46
3.7.2复叠式制冷循环的热力计算48
3.7.3复叠式制冷机的起动与膨胀容器48
习题49
第4章制冷压缩机51
4.1活塞式制冷压缩机51
4.1.1活塞式制冷压缩机的工作原理和特点51
4.1.2活塞式制冷压缩机的分类53
4.1.3活塞式制冷压缩机的主要零部件结构54
4.1.4能量的调节64
4.1.5压缩机的润滑66
4.1.6活塞式制冷压缩机的总体结构与机组69
4.1.7活塞式制冷机组71
4.1.8活塞式制冷压缩机的热力性能74
4.1.9性能曲线与工况84
4.2回转式制冷压缩机86
4.2.1滚动转子式制冷压缩机86
4.2.2涡旋式制冷压缩机90
4.2.3螺杆式制冷压缩机93
4.3离心式制冷压缩机119
4.3.1离心式制冷压缩机概述120
4.3.2空调用离心式制冷机组128
4.3.3离心式制冷机组的特性曲线129
4.4磁悬浮制冷压缩机130
4.4.1磁悬浮轴承130
4.4.2磁悬浮冷水机组与传统离心式冷水机组相比的特点131
4.5压缩机的热力性能132
习题138
第5章制冷换热设备140
5.1蒸发器的种类及特点140
5.1.1冷却液体载冷剂的蒸发器141
5.1.2冷却空气的蒸发器147
5.2影响蒸发器传热效果的因素151
5.3蒸发器的选择计算155
5.3.1蒸发器的选型156
5.3.2平均传热温度Δtm157
5.3.3传热系数159
5.4冷凝器的种类及特点159
5.4.1水冷式冷凝器159
5.4.2风冷式冷凝器163
5.4.3蒸发式冷凝器165
5.5影响冷凝器传热效果的因素167
5.5.1制冷剂的冷凝传热167
5.5.2冷却剂的对流传热169
5.5.3油膜热阻170
5.5.4污垢热阻170
5.5.5管壁热阻和接触热阻171
5.6冷凝器的选择计算171
5.6.1冷凝器的选型171
5.6.2冷凝器热负荷172
5.6.3平均传热温差Δtm172
5.6.4传热系数174
5.7其他换热设备175
5.7.1再冷却器176
5.7.2回热器176
5.7.3中间冷却器177
5.7.4冷凝-蒸发器178
习题179
第6章节流装置和辅助设备180
6.1节流装置180
6.1.1手动膨胀阀180
6.1.2浮球式膨胀阀181
6.1.3热力膨胀阀182
6.1.4电子膨胀阀188
6.1.5毛细管190
6.1.6节流短管193
6.2辅助设备193
6.2.1制冷系统流程193
6.2.2油分离器195
6.2.3中间冷却器197
6.2.4贮液器199
6.2.5气液分离器201
6.2.6空气分离器202
6.2.7过滤器204
6.2.8集油器204
6.2.9干燥器205
6.2.10安全装置205
制 冷 技 术目录6.3控制机构207
6.3.1系统控制的主要环节207
6.3.2控制传感器及其特性207
6.4制冷剂管道系统设计212
习题216
第7章蒸气压缩式制冷系统218
7.1蒸气压缩式制冷系统的典型流程218
7.1.1氟利昂制冷系统218
7.1.2氨制冷系统219
7.2空调用蒸气压缩式制冷机组221
7.2.1冷(热)水机组221
7.2.2冷(热)风机组225
7.3蒸气压缩式制冷系统的工作特性229
7.3.1主要部件的工作特性230
7.3.2制冷压缩机-冷凝器联合工作
特性232
7.3.3压缩机-冷凝器-蒸发器联合工作特性233
7.4蒸气压缩式制冷装置的性能调节235
7.4.1制冷装置的容量调节236
7.4.2制冷装置的自动保护247
习题248
第8章溴化锂吸收式制冷系统249
8.1溴化锂水溶液的特性249
8.1.1溴化锂水溶液的饱和压力-
温度图249
8.1.2溴化锂水溶液的比焓-浓度图250
8.2溴化锂吸收式制冷的工作原理252
8.3溴化锂吸收式制冷系统性能及改善措施253
8.3.1溴化锂吸收式机组的性能特点253
8.3.2改善溴化锂吸收式机组性能的措施255
8.4溴化锂吸收式冷水机组258
8.4.1单效溴化锂吸收式制冷机258
8.4.2双效溴化锂吸收式制冷机263
8.4.3双级溴化锂吸收式制冷机267
8.5冷热电联供技术应用268
8.5.1冷热电三联供的原理268
8.5.2冷热电三联供的特点268
习题269
第9章热泵270
9.1热泵技术概念270
9.1.1热泵的工作原理270
9.1.2热泵的热源270
9.2空气源热泵271
9.2.1空气源热泵的特点271
9.2.2空气源热泵冷热水机组272
9.2.3空气源热泵多联机273
9.2.4四通换向阀275
9.2.5蒸发器的除霜方法275
9.3地源热泵277
9.3.1地源热泵系统的组成及工作
原理277
9.3.2地源热泵的分类278