工業製冷集成新技術與應用(第2版)（簡體書）

本書介紹了歐美國家在工業製冷領域的理論, 以及近十年來在冷鏈物流冷庫與速凍加工中製冷工藝的設計理念; 介紹了作者在吸收了這些先進理念與技術的同時, 結合國內現狀, 在製冷工程項目中的具體應用｡這些應用在製冷系統節能與操作無人值守方面達到了預期效果｡
歐美國家的製冷系統是如何優化設計的? 螺杆壓縮機的補氣負荷是如何形成與計算的? 螺杆壓縮機油冷卻的虹吸桶的設計依據是什麼? 配套的製冷劑冷卻液進､回氣管是如何計算的? 冷風機設計有什麼特點? 熱氣融霜的技術與設計有什麼要求? 蒸發式冷凝器目前在國外又有什麼進展? 自動放空氣器與國內的產品有哪些差別? 真正放空氣原理是如何實現的? 製冷使用的分離器的設計原理是什麼? 氨與氟利昂又有什麼差別? 立式分離容器與臥式容器的計算是如何進行的? 其製冷量又是如何計算的? 以上問題本書均能給讀者一些啟示｡
第2 版是在第1 版的基礎上進行深化和完善的結果, 第2 版的大亮點是把分離容器(包括低壓循環桶､氣液分離器､中間冷卻器和閃髮式經濟器) 以理論推導的方式進行計算與選型, 並介紹了系統的一些技術參數對這些容器數據的相關要求, 適合目前使用在工業製冷的全部製冷劑｡這是作者長期跟蹤和研究歐美國家在這方面的計算選型方式, 經歷十多年取得的研究成果｡
第2 版還新增了冷風機在使用相同材料與蒸發面積時不同製冷劑的製冷量, 以及目前流行的氨系統低灌注量的不同工藝方式與節能指標｡
本書是理論與實踐相結合的工具書, 許多技術數據來源於工程實際和國外廠家提供的實驗數據｡本書可作為工程技術人員在製冷工程設計時的參考依據, 也可供能源與動力工程專業製冷方向研究生參考｡

目 錄
序
賀信
前言
第1 章 工業製冷 1
1. 1 什麼是工業製冷 1
1. 2 工業製冷的定義與範圍 1
1. 3 工業製冷的理論基礎 2
1. 4 轉型中的冷鏈物流冷庫與發展情況 3
本章小結 7
參考文獻 7
第2 章 製冷循環的演變 8
2. 1 閃發氣體的產生 8
2. 1. 1 作圖計算 9
2. 1. 2 理論計算 10
2. 2 軟件計算工具 11
2. 2. 1 採用工程管道閥門的選型軟件
計算 11
2. 2. 2 質量流量 12
2. 3 閃發氣體的去除 13
2. 3. 1 含有閃發氣體的製冷循環 13
2. 3. 2 去除部分閃發氣體的製冷循環 14
2. 3. 3 現代去除閃發氣體的方式 17
2. 4 雙級壓縮系統 23
2. 4. 1 實現製冷循環雙級壓縮運行的幾種
模式 23
2. 4. 2 雙級製冷系統壓縮的改進 25
2. 5 壓縮機的吸氣壓力損失與排氣壓力
損失 25
2. 5. 1 壓縮機的吸氣壓力損失與吸氣
溫度過熱度 25
2. 5. 2 排氣壓力損失 26
2. 5. 3 不同工質的過熱度與能效比 27
2. 5. 4 壓縮機吸氣和排氣壓力損失對
壓縮功率的影響 28
2. 5. 5 雙級製冷壓縮的選型計算 29
2. 6 複雜的混合製冷系統 32
2. 6. 1 同時具有冷藏物冷藏間和凍結物
冷藏間的製冷系統設計 32
2. 6. 2 同時具有冷藏物冷藏間和凍結物
冷藏間?速凍系統的製冷系統
設計 34
2. 6. 3 高層凍結物冷藏間的製冷系統
設計優化 34
本章小結 35
參考文獻 36
第3 章 壓縮機與製冷工藝相關的
技術 38
3. 1 螺杆壓縮機及油冷卻 38
3. 1. 1 螺杆壓縮機的產生與發展 38
3. 1. 2 螺杆壓縮機的油冷卻 39
3. 2 油冷卻負荷的計算及虹吸冷卻系統 42
3. 2. 1 螺杆壓縮機的油冷卻負荷計算 42
3. 2. 2 螺杆壓縮機的熱虹吸冷卻及
計算 42
3. 2. 3 螺杆壓縮機的熱虹吸桶佈置 47
3. 2. 4 熱虹吸與系統貯液器的合併 48
3. 3 螺杆壓縮機的補氣原理與中間壓力 48
3. 3. 1 螺杆壓縮機的補氣 48
3. 3. 2 螺杆壓縮機補氣旁路的吸氣壓力與
中間壓力 50
3. 3. 3 旁路負荷的應用概念 53
3. 3. 4 螺杆壓縮機補氣系統單向閥的
設置 54
3. 4 並聯壓縮機組 54
本章小結 56
參考文獻 56
第4 章 蒸發器的現代技術 57
4. 1 蒸發器 57
4. 2 冷風機的基本設計參數 58
4. 2. 1 冷風機 58
4. 2. 2 冷風機的基本計算 60
4. 2. 3 對數溫差的概念 62
4. 2. 4 製冷劑流動與進風對比的逆流與
順流 62
4. 2. 5 傳熱係數U 值 63
4. 2. 6 換熱管的直徑以及佈置 63
4. 2. 7 管的排列形式(順排與叉排) 64
4. 2. 8 管間距與位置 64
4. 2. 9 翅片材料和厚度對冷風機製冷量的
影響 64
4. 2. 10 翅片形狀的影響 64
4. 2. 11 翅片與換熱管的接觸 65
4. 2. 12 片距 65
4. 2. 13 冷風機迎風面的流速 65
4. 2. 14 外部傳熱效率(製冷量的百分比)
與迎風面速度 65
4. 2. 15 內部傳熱效率 66
4. 2. 16 顯熱率(SHR) 66
4. 2. 17 外部污垢係數 67
4. 2. 18 相對濕度對冷風機的影響 68
4. 2. 19 供液過冷對直接膨脹的冷風機
換熱量的影響 70
4. 2. 20 霜層厚度對冷風機換熱量的
影響 72
4. 2. 21 射程的定義 72
4. 2. 22 計算冷風機的換熱面積 72
4. 3 不同類型的冷風機設計 73
4. 3. 1 冷風機的最佳蒸發回路 73
4. 3. 2 泵供液盤管 75
4. 3. 3 垂直供液盤管 76
4. 3. 4 重力供液盤管 76
4. 3. 5 乙二醇盤管設計 76
4. 3. 6 冷風機的變片距設計 77
4. 3. 7 分液器的設計 78
4. 4 冷風機的類型與特點 78
4. 4. 1 冷風機兩種典型送風形式 78
4. 4. 2 兩種吹風形式的製冷量比較 79
4. 4. 3 兩種吹風形式的相對濕度比較 80
4. 4. 4 風機的選擇 80
4. 4. 5 吊頂式冷風機 82
4. 4. 6 落地式冷風機 82
4. 4. 7 屋頂式冷風機 82
4. 4. 8 貨倉式冷風機 83
4. 4. 9 絕熱型冷風機 83
4. 5 冷風機的循環風量和氣流組織 84
4. 5. 1 貯存冷庫風量的選擇 84
4. 5. 2 速凍產品的風量以及風速的
選擇 84
4. 5. 3 冷風機風機參數之間的關係 85
4. 5. 4 冷風機在冷庫中的氣流組織 86
4. 5. 5 冷風機選擇的基本原則 88
4. 5. 6 製冷劑對蒸發器傳熱的影響 89
4. 6 冷風機的融霜 90
4. 6. 1 霜層的估算 91
4. 6. 2 計算融霜所需的熱量 91
4. 6. 3 空氣融霜 93
4. 6. 4 電熱融霜 93
4. 6. 5 熱氣融霜 94
4. 6. 6 水融霜 100
4. 6. 8 有利於融霜的附件 102
4. 6. 9 融霜溫度探頭在蒸發盤管的
位置 103
4. 7 管殼式?板式及板殼式換熱器 104
4. 7. 1 管殼式換熱器 104
4. 7. 2 板式換熱器 104
4. 7. 3 板殼式換熱器 107
本章小結 108
參考文獻 109
第5 章 冷凝器的發展 110
5. 1 冷凝器概述 110
5. 2 蒸發式冷凝器 112
5. 2. 1 冷凝過程 112
5. 2. 2 排熱比 113
5. 2. 3 管內冷凝 113
5. 2. 4 濕球溫度對蒸發式冷凝器排熱
能力的影響 114
5. 2. 5 蒸發式冷凝器的選型方法 115
5. 2. 6 蒸發式冷凝器的循環水參數 117
5. 2. 7 排熱量的控制 117
5. 2. 8 蒸發式冷凝器的發展 119
5. 2. 9 蒸發式冷凝器的安裝位置 122
5. 2. 10 冷凝器的放空氣 122
5. 2. 11 蒸發式冷凝器管道的連接
要求 126
5. 2. 12 蒸發式冷凝器並聯運行時管道的
連接要求 126
5. 2. 13 蒸發式冷凝器的水處理 129
5. 3 風冷式冷凝器 131
本章小結 133
參考文獻 133
第6 章 供液方式與液體循環 135
6. 1 供液方式 135
6. 1. 1 直接膨脹供液 135
6. 1. 2 滿液式供液 136
6. 2 循環倍率 139
6. 3 製冷劑泵 142
6. 3. 1 製冷劑泵的種類 142
6. 3. 2 淨正吸入壓頭 142
6. 3. 3 製冷劑泵的主要參數 142
6. 3. 4 最大流量孔板和最小流量孔板的
設置 144
6. 3. 5 製冷劑泵的佈置 144
6. 3. 6 循環桶的控制液面至製冷劑泵
的進液管中心線的高度要求 146
本章小結 147
參考文獻 147
第7 章 管道與閥門的選擇 149
7. 1 管道的選型 149
7. 1. 1 管道的種類 149
7. 1. 2 循環管道內流體的壓力降 150
7. 1. 3 壓力降的測定 153
7. 1. 4 管道配件的壓力降 153
7. 1. 5 最佳管道尺寸 155
7. 1. 6 液體提升管 159
7. 2 閥門及配套的控制元件 161
7. 2. 1 閥門的類型 161
7. 2. 2 閥門的流量和阻力損失 162
7. 2. 3 同一種閥門不同的用途 162
7. 2. 4 選擇閥門的一些特殊要求 163
本章小結 165
參考文獻 165
第8 章 容器的功能設計 166
8. 1 我國容器的設計計算現狀 166
8. 2 容器體積的基本計算方法 169
8. 3 立式分離容器的分離計算原理 171
8. 3. 1 立式分離容器的分離概念 171
8. 3. 2 重力模型的基本原理和理論 172
8. 3. 3 立式分離容器的實際工程計算 176
8. 3. 4 立式分離容器參數的基本構成 177
8. 3. 5 立式分離容器的產品數據設計 184
8. 3. 6 立式分離容器的實際選型方式 188
8. 4 臥式分離容器的分離計算原理 188
8. 4. 1 臥式分離容器的分離理論 188
8. 4. 2 臥式分離容器的基本構成 191
8. 4. 3 臥式分離容器的分離數據設計 193
8. 5 一些特別容器的設計 205
8. 5. 1 不帶冷卻盤管的開式中間
冷卻器 205
8. 5. 2 為分離容器下方的蒸發器設置的
氣液分離器 206
8. 5. 3 閃髮式經濟器 207
8. 5. 4 沒有中溫負荷的集中閃髮式經濟器
的設計 208
8. 5. 5 分離容器的新設計理念 209
8. 6 常溫容器 209
本章小結 209
參考文獻 211
第9 章 冷鏈物流冷庫的自動控制 213
9. 1 冷鏈物流冷庫常用的自動控制系統 213
9. 1. 1 冷鏈物流冷庫總的控制概念 213
9. 1. 2 壓縮機控制回路 213
9. 1. 3 桶泵機組的控制回路 215
9. 1. 4 冷風機(蒸發器) 的控制回路 215
9. 1. 5 蒸發式冷凝器的控制回路 216
9. 2 自動控制系統與製冷工藝的配合 220
本章小結 221
參考文獻 222
第10 章 製冷系統計算的應用與
實踐 223
10. 1 實際的冷庫工程設計 223
10. 1. 1 高層冷庫的設計應用 223
10. 1. 2 確定中溫低壓循環桶兼經濟器的
計算負荷以及容器的相關
參數 224
10. 1. 3 確定低溫低壓循環桶的相關
參數 228
10. 1. 4 螺杆壓縮機補氣口閥組的選擇與
計算 232
10. 1. 5 蒸發器的連接與佈置 232
10. 1. 6 閥站的佈置 233
10. 1. 7 高壓貯液器的設置 235
10. 2 冷凍速凍生產線的設計 235
10. 2. 1 速凍加工生產線的氟利昂系統
設計 235
10. 2. 2 閃髮式經濟器的選擇 236
10. 2. 3 低壓循環桶的選型 237
10. 3 多級節流技術 239
本章小結 242
參考文獻 243
第11 章 冷鏈物流冷庫的新動態 244
11. 1 製冷系統的熱回收 244
11. 2 冷鏈物流冷庫熱負荷的其他計算
方式 247
11. 3 未來的製冷劑 249
11. 4 二氧化碳製冷系統的特點 253
11. 4. 1 二氧化碳製冷系統應用的
壓縮機 254
11. 4. 2 二氧化碳製冷劑在冷庫的工作
壓力範圍 254
11. 4. 3 採用二氧化碳複疊製冷系統在
冷庫的節能問題 256
11. 4. 4 二氧化碳製冷系統的小型並聯
機組系統 257
11. 4. 5 冷庫二氧化碳製冷系統的融霜
問題 257
11. 4. 6 二氧化碳作為載冷劑的製冷
系統 258
11. 5 冷庫快速門 259
11. 5. 1 滑升門 260
11. 5. 2 快速捲簾門 261
11. 6 自動倉儲系統 262
11. 6. 1 自動倉儲系統在冷庫的基本
構成 262
11. 6. 2 堆垛機 263
11. 6. 3 自動倉儲系統的貨物進出模式
以及盤點模式 263
11. 6. 4 自動倉儲系統在冷庫的佈置與
安裝要求 265
11. 7 冷鏈物流冷庫的系統安全 266
11. 7. 1 設計與安裝規範 266
11. 7. 2 製冷系統的氣體檢測 268
11. 7. 3 氨製冷系統的緊急關閉閥 272
11. 7. 4 新的安全技術―――設備機房以及
管道閥門佈置在冷庫的頂層 272
11. 7. 5 氨製冷系統的安全標識 272
11. 8 冷鏈物流冷庫的網絡監控 275
11. 8. 1 網絡監控的基本概念 275
11. 8. 2 網絡監控的分類 275
11. 8. 3 實現製冷系統的互聯網監控 276
11. 8. 4 製冷系統在互聯網上真正實現
實時監控 279
11. 9 冷鏈物流冷庫設計的新工具 280
11. 9. 1 三維設計軟件Revit 280
11. 9. 2 Revit 在冷庫建築上的設計
應用 280
11. 9. 3 Revit 在冷庫製冷系統管道佈置
上的應用 2