製冷技術

本書在工程熱力學理論的基礎上，介紹了製冷技術中常用的製冷迴圈工作原理、製冷系統組成、製冷設備性能和製冷技術應用等。從教學基本要求出發，本書較全面地論述了應用最廣泛的蒸氣壓縮式製冷技術，介紹了溴化鋰吸收式製冷技術，對製冷技術用於熱泵、冷庫、蓄冷等方面的基礎知識也做了簡要介紹。為方便配合教學，從第2章開始每章都附有習題。
 
本書可作為高等院校建築環境與能源應用工程專業的教材，也可作為能源與動力工程專業的教材，還可供從事暖通空調及製冷和建築節能工作的工程技術人員參考。

第1章緒論1
1.1製冷概述1
1.2實現製冷的技術方法1
1.2.1蒸氣壓縮製冷1
1.2.2蒸氣吸收式製冷2
1.2.3空氣膨脹製冷2
1.2.4熱電製冷2
1.2.5正在研發的製冷技術3
1.3製冷技術發展歷史4
1.3.1世界製冷技術發展簡史4
1.3.2製冷技術發展簡史4
1.4製冷量的單位及換算5

第2章製冷劑、載冷劑和潤滑油6
2.1製冷劑6
2.1.1製冷劑的種類及其編號方法6
2.1.2對製冷劑的要求8
2.1.3CFCs及HCFCs的淘汰與替代12
2.1.4常用製冷劑的性能13
2.2載冷劑17
2.3潤滑油18
2.3.1潤滑油的作用18
2.3.2潤滑油的種類18
2.3.3潤滑油的選用19
習題20

第3章蒸氣壓縮式製冷迴圈21
3.1理想製冷迴圈21
3.2蒸氣壓縮製冷的理論迴圈及熱力計算23
3.3蒸氣壓縮式製冷迴圈的改善29
3.3.1膨脹閥前液態製冷劑再冷卻29
3.3.2回收膨脹功30
3.3.3多級壓縮製冷迴圈31
3.4蒸氣壓縮式製冷的實際迴圈36
3.4.1實際迴圈過程分析37
3.4.2實際迴圈的性能參數38
3.5跨臨界製冷迴圈40
3.5.1CO2跨臨界製冷迴圈40
3.5.2CO2跨臨界迴圈的改善42
3.6雙級壓縮製冷迴圈45
3.7複疊式製冷迴圈46
3.7.1複疊式製冷機循環系統46
3.7.2複疊式製冷迴圈的熱力計算48
3.7.3複疊式製冷機的起動與膨脹容器48
習題49

第4章製冷壓縮機51
4.1活塞式製冷壓縮機51
4.1.1活塞式製冷壓縮機的工作原理和特點51
4.1.2活塞式製冷壓縮機的分類53
4.1.3活塞式製冷壓縮機的主要零部件結構54
4.1.4能量的調節64
4.1.5壓縮機的潤滑66
4.1.6活塞式製冷壓縮機的總體結構與機組69
4.1.7活塞式製冷機組71
4.1.8活塞式製冷壓縮機的熱力性能74
4.1.9性能曲線與工況84
4.2回轉式製冷壓縮機86
4.2.1滾動轉子式製冷壓縮機86
4.2.2渦旋式製冷壓縮機90
4.2.3螺杆式製冷壓縮機93
4.3離心式製冷壓縮機119
4.3.1離心式製冷壓縮機概述120
4.3.2空調用離心式製冷機組128
4.3.3離心式製冷機組的特性曲線129
4.4磁懸浮製冷壓縮機130
4.4.1磁懸浮軸承130
4.4.2磁懸浮冷水機組與傳統離心式冷水機組相比的特點131
4.5壓縮機的熱力性能132
習題138

第5章製冷換熱設備140
5.1蒸發器的種類及特點140
5.1.1冷卻液體載冷劑的蒸發器141
5.1.2冷卻空氣的蒸發器147
5.2影響蒸發器傳熱效果的因素151
5.3蒸發器的選擇計算155
5.3.1蒸發器的選型156
5.3.2平均傳熱溫度Δtm157
5.3.3傳熱係數159
5.4冷凝器的種類及特點159
5.4.1水冷式冷凝器159
5.4.2風冷式冷凝器163
5.4.3蒸發式冷凝器165
5.5影響冷凝器傳熱效果的因素167
5.5.1製冷劑的冷凝傳熱167
5.5.2冷卻劑的對流傳熱169
5.5.3油膜熱阻170
5.5.4污垢熱阻170
5.5.5管壁熱阻和接觸熱阻171
5.6冷凝器的選擇計算171
5.6.1冷凝器的選型171
5.6.2冷凝器熱負荷172
5.6.3平均傳熱溫差Δtm172
5.6.4傳熱係數174
5.7其他換熱設備175
5.7.1再冷卻器176
5.7.2回熱器176
5.7.3中間冷卻器177
5.7.4冷凝-蒸發器178
習題179

第6章節流裝置和輔助設備180
6.1節流裝置180
6.1.1手動膨脹閥180
6.1.2浮球式膨脹閥181
6.1.3熱力膨脹閥182
6.1.4電子膨脹閥188
6.1.5毛細管190
6.1.6節流短管193
6.2輔助設備193
6.2.1製冷系統流程193
6.2.2油分離器195
6.2.3中間冷卻器197
6.2.4貯液器199
6.2.5氣液分離器201
6.2.6空氣分離器202
6.2.7篩檢程式204
6.2.8集油器204
6.2.9乾燥器205
6.2.10安全裝置205
6.3控制機構207
6.3.1系統控制的主要環節207
6.3.2控制感測器及其特性207
6.4製冷劑管道系統設計212
習題216

第7章蒸氣壓縮式製冷系統218
7.1蒸氣壓縮式製冷系統的典型流程218
7.1.1氟利昂製冷系統218
7.1.2氨製冷系統219
7.2空調用蒸氣壓縮式製冷機組221
7.2.1冷（熱）水機組221
7.2.2冷（熱）風機組225
7.3蒸氣壓縮式製冷系統的工作特性229
7.3.1主要部件的工作特性230
7.3.2製冷壓縮機-冷凝器聯合工作特性232
7.3.3壓縮機-冷凝器-蒸發器聯合工作特性233
7.4蒸氣壓縮式製冷裝置的性能調節235
7.4.1製冷裝置的容量調節236
7.4.2製冷裝置的自動保護247
習題248

第8章溴化鋰吸收式製冷系統249
8.1溴化鋰水溶液的特性249
8.1.1溴化鋰水溶液的飽和壓力-溫度圖249
8.1.2溴化鋰水溶液的比焓-濃度圖250
8.2溴化鋰吸收式製冷的工作原理252
8.3溴化鋰吸收式製冷系統性能及改善措施253
8.3.1溴化鋰吸收式機組的性能特點253
8.3.2改善溴化鋰吸收式機組性能的措施255
8.4溴化鋰吸收式冷水機組258
8.4.1單效溴化鋰吸收式製冷機258
8.4.2雙效溴化鋰吸收式製冷機263
8.4.3雙級溴化鋰吸收式製冷機267
8.5冷熱電聯供技術應用268
8.5.1冷熱電三聯供的原理268
8.5.2冷熱電三聯供的特點268
習題269

第9章熱泵270
9.1熱泵技術概念270
9.1.1熱泵的工作原理270
9.1.2熱泵的熱源270
9.2空氣源熱泵271
9.2.1空氣源熱泵的特點271
9.2.2空氣源熱泵冷熱水機組272
9.2.3空氣源熱泵多連線273
9.2.4四通換向閥275
9.2.5蒸發器的除霜方法275
9.3地源熱泵277
9.3.1地源熱泵系統的組成及工作原理277
9.3.2地源熱泵的分類278
9.3.3地源熱泵系統的特點278
9.3.4土壤源熱泵系統279
9.3.5地下水源熱泵系統287
9.3.6地表水源熱泵系統295
9.4熱泵的應用302
9.4.1熱泵在食品、生物製品及製藥工業中的應用302
9.4.2熱泵在城市公用事業中應用304
9.4.3熱泵在其他領域的應用分析308
習題309

第10章空調水系統與製冷機房310
10.1空調水系統310
10.1.1空調水系統概述310
10.1.2冷水系統311
10.1.3冷卻水系統318
10.1.4空調水系統的應用案例322
10.2製冷機房的設計325
10.2.1設計步驟325
10.2.2製冷機房326
10.2.3機組與管道的保溫327
習題328

第11章蓄冷技術330
11.1蓄冷概述330
11.1.1蓄冷空調技術的原理330
11.1.2蓄冷設計模式與控制策略330
11.2水蓄冷空調系統332
11.2.1水蓄冷空調系統的特點332
11.2.2水蓄冷空調系統的形式333
11.2.3水蓄冷槽的類型及其特點334
11.2.4水蓄冷空間系統設計337
11.3冰蓄冷空調系統339
11.3.1蓄冰技術340
11.3.2冰蓄冷空調系統的迴圈流程342
11.3.3冰蓄冷空調系統的設計344
11.4蓄冷空調技術的應用347
習題348

第12章冷庫設計基礎350
12.1冷庫概述350
12.1.1冷庫的分類350
12.1.2冷庫的組成350
12.2冷庫製冷系統設計要點352
12.2.1食品貯藏的溫濕度要求、貯藏期限及物理性質352
12.2.2冷庫的公稱容積與庫容量的計算359
12.2.3冷卻間和凍結間的冷加工能力計算360
12.2.4氣調貯藏361
12.2.5冷庫圍護結構的隔汽、防潮及隔熱363
12.2.6冷庫圍護結構的熱工計算366
12.3冷庫製冷負荷計算371
12.4冷庫製冷系統設計378
12.4.1製冷系統形式及其選擇378
12.4.2製冷壓縮機及輔助設備的選擇計算379
12.4.3冷間冷卻設備的選擇和計算388
12.4.4冷庫冷間冷卻設備的除霜389
12.4.5冷庫製冷劑管道系統的設計390
12.4.6冷庫製冷機房設計及設備佈置原則393
12.4.7裝配式冷庫395
12.5冷庫安全運行與節能399
12.5.1冷庫製冷系統的安全保護裝置399
12.5.2冷庫運行節能與節能改造400
習題401

附圖403
附表410
參考文獻430