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书书书

实用制冷与空调工程手册第 2 版

主 编 尉迟斌 卢士勋 周祖毅

主笔:陈沛霖 岳孝方 董天禄 陆 震 顾建中 徐世琼   卢士勋 顾安忠 范存养 钱以明 陈芝久 周祖毅主审:缪道平 林修钺 戴永庆 耿惠彬 邱嘉昌

机 械 工 业 出 版 社

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  本手册是为了适应我国制冷与空调技术的应用和发展,以高起点阐述制冷与空调的基本理论、最新技术和工程应用实践。内容包括制冷空调技

术理论基础、冷库技术、商业制冷和冷藏运输技术、低温技术及应用、空

气调节系统与设备、制冷空调中的自动控制、空调节能和冷热源设备等。

本手册较全面地反映了国内外制冷与空调技术的最新应用和技术进展,内

容丰富新颖,论述深入浅出,是一本实用性很强的工具书。

本手册可供制冷空调专业技术人员阅读使用,也可供大专院校相关专

业的师生参考。

 图书在版编目 (CIP)数据

 实用制冷与空调工程手册/尉迟斌等主编—2版—北京:机械工业出版社,201011 ISBN978-7-111-31953-5

 Ⅰ①实… Ⅱ①尉… Ⅲ①制冷技术-手册②空气调节系统-手册 Ⅳ①TB657-62

 中国版本图书馆CIP数据核字 (2010)第183796号

 机械工业出版社 (北京市百万庄大街22号 邮政编码100037)

 策划编辑:沈 红 蒋有彩 责任编辑:李建秀 版式设计:霍永明     责任校对:姚培新 程俊巧 封面设计:姚 毅     责任印制:杨 曦 北京京丰印刷厂印刷 2011年1月第2版 · 第1次印刷 184mm×260mm·755印张·10插页·2501千字 0001—3000册  标准书号:ISBN978-7-111-31953-5  定价:19800元 

 凡购本书,如有缺页、倒页、脱页,由本社发行部调换 电话服务 社服务中心:(010)88361066 销 售 一 部:(010)68326294 销 售 二 部:(010)88379649 读者服务部:(010)68993821

 策划编辑:(010)88379778 网络服务 门户网:http://wwwcmpbookcom 教材网:http://wwwcmpeducom 封面无防伪标均为盗版

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谨 以 此 书 纪 念

我国制冷低温专业教育的奠基人    知名教育家夏安世教授诞辰110周年

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《实用制冷与空调工程手册》编委会

  主 任 委 员:  谢绳武 (上海交通大学校长、教授)

  副主任委员:  尉迟斌(上海交通大学制冷工程研究所原所长、教授、上海市制冷学会原理事长,上海

市冷冻空调机械工业协会顾问)

  舒昌宁(上海市冷冻空调机械工业协会副理事长兼秘书长、高级工程师)  委 员:

卢士勋 华小龙 李发魁 杨化夷 李竹影 杨万枫 王如竹 沈建芳 陆 震 陈沛霖 陈芝久 范存养 龙惟定 岳孝方  周祖毅 金伟富 楚人震 耿惠彬 顾安忠 顾建中 钱以明  张 旭 张人俊 董天禄 缪道平 潘兆旺 戴永庆     

  特 聘 专 家:  姜尔宁(上海第一冷冻机厂原总工程师、上海市制冷学会前副理事长、上海市冷冻空调

机械工业协会顾问、研究员级高级工程师)

  谢晋康(中国科学院上海技术物理研究所研究员、上海市制冷学会前理事长)  学 术 秘 书:  曹红奋 (上海海运学院副教授)

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《实用制冷与空调工程手册》主编、主审及主笔签字

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第1版序

随着新世纪的到来,我国制冷空调领域又编撰出一部系统、全面、新颖、实用的 《实

用制冷与空调工程手册》。该手册全面地阐述了制冷空调技术的基本理论、制冷空调装置

与系统的工作原理、工程实用技术数据、自动控制及最新工程实践。书中列举的制冷、空

调工程,均系近年来的典型范例。

该手册的编写坚持以实用为主,注意反映国内外最新技术资料和研究成果,并及时充

实我国最新技术标准和行业规范,充分体现其先进性。它是我国近年来制冷空调理论研究

和工程实践的科学总结,将会进一步推动我国制冷空调技术的应用与发展。

该手册是在上海市冷冻空调机械工业协会和上海市制冷学会支持下,诚邀了上海地区

制冷空调学科领域部分享有盛誉,多年从事制冷空调技术研究、教学和设计的专家、教授

担任主笔和主审,同时吸收多位优秀中、青年学者参加编写。可以说,该手册的出版凝聚

了上海制冷空调界一批知名学者的心血,也是他们几十年来专业技术工作的结晶和精诚合

作的体现。

作为 《实用制冷与空调工程手册》编委会主任,我对专家、教授们学术上勤奋耕耘的

精神和谦虚严谨的学风表示钦佩。值此书稿即将付梓之际,谨向他们致以崇高的敬意和深

切的慰问。在此,还应向大力支持这部手册编纂工作和精心编辑出版的机械工业出版社表

示衷心的感谢;向在手册编写、审稿、出版过程中给予关心、支持和帮助的单位和同仁致

以诚挚的谢意。

谨以此书的出版纪念我国制冷—低温专业教育的奠基人、上海市制冷学会首任理事长、

知名教育家、上海交通大学夏安世教授诞辰110周年。

(上海交通大学校长 谢绳武教授)

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第2版前言

为适应制冷与空调技术的发展和应用,上海市制冷空调工业协会邀集了上海地区高校

和设计研究院、所在行业内享有声誉的专家、教授执笔,于2002年由机械工业出版社出版了 《实用制冷与空调工程手册》。

《实用制冷与空调工程手册》(简称 《手册》)出版后得到国内外制冷空调技术行业的

关注和欢迎,并给予良好的肯定和评价。《手册》的出版对我国制冷空调技术的发展应用

和学术交流起到了一定的推动作用,也促进了国内制冷空调技术的工程应用水平的提高和

学科的进步。

2002年 《手册》的出版,适应了近年制冷空调技术进步和工程应用新的形势,虽经出

版社多次重印,在国内发行数万册,但仍不能满足全国制冷空调行业的需要。为此,《手

册》编著者结合制冷空调新技术的发展进行了修订。经过 《手册》编写专家的努力,在原

《手册》的基础上增加了近年制冷空调技术发展和应用的新内容,在延续原 《手册》内容

的表述方式和图示风格基础上,更加充分地反映了制冷空调学科国内外的最新技术成就和

进展。

第2版 《手册》在编写中,专家教授们集聚了几十年毕生的知识、教学和科研成果,

结合近年工程实践和学术研究,选用了更为实用的计算公式和相应的参数图表。在章节安

排上,更力求循序渐进、系统全面、层次分明。而在文字阐述上亦力求简练通俗,方便阅

读使用。

第2版 《手册》在编写中得到了上海冷冻空调工业协会自始至终的关心和支持,上海

俊乐制冷空调控制器公司亦给予了有力的支持。参与修订的专家和教授们以极其负责的态

度和精益求精的精神,经过近三年的时间完成了新 《手册》的编写,以此愿为我国制冷空

调界的同行献出一本理论严谨、技术全面且实用的新的 《实用制冷与空调工程手册》。

编著者

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第1版前言

呈现于读者面前的这本 《实用制冷与空调工程手册》,是机械工业出版社于1998年列为选题,邀集上海地区从事制冷、空调技术设计、研究、施工和教学工作多年、积有丰富

经验的专家、学者集体撰写的一本专业工具书。

近年来,由于科学技术的迅速发展,特别是在我国实行改革开放政策,国民经济持续

增长的形势下,制冷和空调在工业、农业、商业、科学技术以及人民生活各方面的应用都

显出蓬勃发展之势,社会上对制冷空调技术知识的需求长盛不衰,相关出版物不断涌现。

以工具书而论,全国各地时有新著问世。在此情况下,本书如何确定编写方针才能免于滥

竽充数,实在是编者们关注的中心。经过编委会多次讨论,都认为本书应突出技术资料新

颖、设计方法成熟,所举实例应均属先进实用,理论水平应均处领先地位,才能达到拾遗

补缺的作用,满足读者实际工作的需要。

本书内容除制冷空调的基本理论外,涵盖各种制冷空调装置与系统的工作原理、自动

控制、工程应用实例。其中包括食品冷冻、冷藏,商业制冷,冷藏链设备及低温技术,制

冷和空调装置的安装调试、运行操作与试验验收等,以便读者能对制冷空调技术获得全面

了解,使之成为有实用参考价值的工具书。

在历时三年的制订大纲、收集资料、撰稿审定过程中,国内外制冷空调新产品、新技

术、新工程不断涌现,本手册所引用的资料尽力随之更新、补充,力求不因时间的推移而

影响资料的先进性。对于一般基础理论的阐述力求简要;凡借助其他书籍、文献能查取的

资料、数据,除常用的外,均不求全罗列。

鉴于副主编卢士勋、周祖毅及各位专家、学者的共同努力,使本书得以完成,谨对所

有编、审同仁的辛勤工作表示衷心的感谢!

上海市冷冻空调机械工业协会、上海市制冷学会自始至终对本手册的编写予以关心,

特别是上海冷协副理事长兼秘书长舒昌宁高级工程师,对本书的顺利出版给予了热情有效

的指导。另外,上海一冷开利空调设备有限公司、上海日立电器有限公司、上海合众开利

空调设备有限公司、开利冷冻 (上海)有限公司、青岛海尔空调器有限公司、上海第一冷

冻机厂及上海冷气机厂等,曾为本书的编写提供资料、信息,并给予大力支持,在此一并

表示感谢。

本书虽已完稿、出版,但限于编者水平,难免存在错漏之处,竭诚期望广大读者予以

指正。

2001年1月

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目  录

第1版序第2版前言第1版前言

第1篇 制冷与空气调节技术的理论基础

第1章 热力学基础 1!!!!!!!!!!!

 11 基本概念和定义 1!!!!!!!!!!!

  111 工质的基本状态参数 1!!!!!!!

  112 气体状态方程式 3!!!!!!!!!

  113 热力过程 3!!!!!!!!!!!!

  114 热量、功和功率 3!!!!!!!!!

  115 比热容、体积热容和摩尔热容 4!!!

  116 物质的状态变化 5!!!!!!!!!

 12 热力学基本定律 5!!!!!!!!!!!

  121 热力学第一定律、热力学能和比焓 5

!!!!!!!!!!!!!!

  122 热力学第二定律及比熵 7!!!!!!

 13 水蒸气及其形成过程 9!!!!!!!!!

  131 饱和与非饱和状态 9!!!!!!!!

  132 水蒸气的定压发生过程 9!!!!!!

 14 压缩式制冷循环 11!!!!!!!!!!!

  141 逆卡诺循环 11!!!!!!!!!!!

  142 变温热源的逆循环 11!!!!!!!!

  143 蒸汽压缩式理论制冷循环 12!!!!!

 15 制冷剂和载冷剂 18!!!!!!!!!!!

  151 制冷剂 18!!!!!!!!!!!!!

  152 载冷剂 46!!!!!!!!!!!!!

 16 溶液热力学基础 57!!!!!!!!!!!

  161 溶液的基本概念 57!!!!!!!!!

  162 二元溶液的温度质量分数图及焓质量分数图 58

!!!!!!!!

第2章 传热学基础 61!!!!!!!!!!!

 21 导热 61!!!!!!!!!!!!!!!!

  211 导热的基本定律与热导率 61!!!!!

  212 稳态导热 62!!!!!!!!!!!!

 22 对流换热 63!!!!!!!!!!!!!!

  221 对流换热的基本概念 63!!!!!!!

  222 影响对流换热的因素 63!!!!!!!

 23 热辐射和辐射换热 63!!!!!!!!!!

  231 热辐射的基本概念 63!!!!!!!!

  232 斯蒂芬玻耳兹曼定律 64!!!!!!

  233 辐射换热计算 65!!!!!!!!!!

 24 传热及换热器 65!!!!!!!!!!!!

  241 复合换热 65!!!!!!!!!!!!

  242 传热过程及传热系数 66!!!!!!!

  243 传热的增强、削弱和热绝缘 67!!!!

  244 换热器的热计算 68!!!!!!!!!

 25 传质过程基础 70!!!!!!!!!!!!

  251 质交换基本概念 70!!!!!!!!!

  252 质量浓度与扩散通量 70!!!!!!!

  253 斐克定律 70!!!!!!!!!!!!

  254 扩散系数 70!!!!!!!!!!!!

第3章 流体力学基础 72!!!!!!!!!

 31 流体的概念及其性质 72!!!!!!!!!

  311 流体的连续性 72!!!!!!!!!!

  312 流体的流动性 72!!!!!!!!!!

  313 流体的压缩性和膨胀性 72!!!!!!

  314 流体的粘滞性 72!!!!!!!!!!

 32 流动的形态及流动阻力计算 73!!!!!!

  321 流动形态 73!!!!!!!!!!!!

  322 流体动力学基本方程 74!!!!!!!

  323 管道的阻力计算 74!!!!!!!!!

  324 减少流动阻力的措施 78!!!!!!!

  325 管道类型 78!!!!!!!!!!!!

 33 泵与风机 78!!!!!!!!!!!!!!

  331 泵与风机的性能参数和曲线 79!!!!

  332 泵与风机的相似定律 79!!!!!!!

  333 泵与风机运行的经济区和工作点 80

!!!!!!!!!!!!!

  334 泵与风机的运行调节 80!!!!!!!

  335 泵与风机的联合工作 81!!!!!!!

第4章 空气调节的工作原理和空调系统的组成 83

!!!!!!!!

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 41 空气调节的原理与分类 83!!!!!!!!

  411 空气调节的基本原理 83!!!!!!!

  412 空气调节的分类 83!!!!!!!!!

  413 常用空调系统的特点及适用条件 84

!!!!!!!!!!!!

 42 空调系统的组成 85!!!!!!!!!!!

 43 空调室内空气设计条件 86!!!!!!!!

  431 舒适性空调的室内空气设计参数 86

!!!!!!!!!!!!

  432 工艺性空调的室内空气设计参数 88

!!!!!!!!!!!!

第5章 湿空气的性质、参数、焓湿图及其在空调中的应用 90

!!!!!!

 51 湿空气的性质 90!!!!!!!!!!!!

 52 湿空气的参数 90!!!!!!!!!!!!

 53 湿空气的焓湿图 93!!!!!!!!!!!

 54 利用焓湿图确定空气状态 93!!!!!!!

 55 热湿比线在焓湿图上的表达 95!!!!!!

 56 在焓湿图上表示空气的加热和冷却过程 95

!!!!!!!!!!!!!!

 57 利用水蒸气或水加湿空气的

过程在焓湿图上的表达 96!!!!!!!!

 58 两种空气混合过程在焓湿图上的表达 97

!!!!!!!!!!!!!!

第6章 空气调节系统热、湿负荷的计算方法 98

!!!!!!!!!!!!

 61 计算空调热、湿负荷的目的 98!!!!!!

 62 室内热源造成的热负荷 98!!!!!!!!

  621 人体散热和散湿 98!!!!!!!!!

  622 照明灯具的散热 98!!!!!!!!!

  623 用电设备的散热 99!!!!!!!!!

  624 其他设备的散热 99!!!!!!!!!

 63 室外热源造成的负荷 99!!!!!!!!!

  631 通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热 99

!!!!!!!!!!!

  632 通过外墙和屋顶从室外传进室内的热量 102

!!!!!!!!!!

 64 空调房间送风量和送风状态参数的确定 108

!!!!!!!!!!!!

 65 送风中的新风量 109!!!!!!!!!!

 66 空调负荷概算指标 110!!!!!!!!!

 参考文献 110!!!!!!!!!!!!!!!!

第2篇 蒸气压缩式制冷装置

第7章 压缩机 112!!!!!!!!!!!!

 71 概述 112!!!!!!!!!!!!!!!

 72 容积型压缩机 112!!!!!!!!!!!

 73 活塞压缩机 117!!!!!!!!!!!!

  731 小型开启式活塞压缩机 117!!!!!

  732 中型开启式活塞压缩机 118!!!!!

  733 半封闭式活塞压缩机 120!!!!!!

  734 全封闭式活塞压缩机 122!!!!!!

  735 活塞压缩机的应用 125!!!!!!!

 74 回转式压缩机 126!!!!!!!!!!!

  741 滚动转子压缩机 126!!!!!!!!

  742 滑片压缩机 129!!!!!!!!!!

  743 涡旋压缩机 130!!!!!!!!!!

  744 螺杆压缩机 134!!!!!!!!!!

  745 单螺杆压缩机 145!!!!!!!!!

 75 速度型压缩机 148!!!!!!!!!!!

  751 离心压缩机的工作原理 149!!!!!

  752 离心压缩机的构造 150!!!!!!!

  753 离心压缩机的性能分析和容量调节 154

!!!!!!!!!!!

  754 离心压缩机的使用注意点 156!!!!

第8章 制冷换热设备 158!!!!!!!!!

 81 冷凝器 158!!!!!!!!!!!!!!

  811 冷凝器的种类 158!!!!!!!!!

  812 水冷式冷凝器 158!!!!!!!!!

  813 空气冷却式冷凝器 162!!!!!!!

  814 水和空气联合冷却式冷凝器 165!!!

  815 冷凝器的选择和计算 166!!!!!!

 82 蒸发器 170!!!!!!!!!!!!!!

  821 蒸发器的种类 170!!!!!!!!!

  822 水箱型 (沉浸式)蒸发器 170!!!!

  823 卧式壳管式蒸发器 172!!!!!!!

  824 套管式蒸发器 175!!!!!!!!!

  825 板式蒸发器 176!!!!!!!!!!

  826 翅片式蒸发器 177!!!!!!!!!

  827 蒸发器的选择和计算 178!!!!!!

第9章 制冷机组 180!!!!!!!!!!!

 91 压缩冷凝机组 180!!!!!!!!!!!

  911 活塞式压缩冷凝机组 180!!!!!!

  912 涡旋式压缩冷凝机组 183!!!!!!

  913 螺杆式压缩冷凝机组 184!!!!!!

 92 液体冷却 (加热)机组 186!!!!!!!

·Ⅺ·目  录

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  921 冷 (热)水机组 186!!!!!!!!

  922 盐水机组 195!!!!!!!!!!!

 93 空气冷却 (加热)机组 198!!!!!!!

  931 舒适型空调机组 198!!!!!!!!

  932 工艺性空调机组 210!!!!!!!!

 94 低温机组 215!!!!!!!!!!!!!

  941 单机和双机两级机组 215!!!!!!

  942 两级复叠机组 216!!!!!!!!!

  943 自动复叠机组 219!!!!!!!!!

第10章 冷却塔 220!!!!!!!!!!!!

 101 概述 220!!!!!!!!!!!!!!!

  1011 冷却塔的作用 220!!!!!!!!!

  1012 水的冷却原理 220!!!!!!!!!

  1013 冷却塔的类型 221!!!!!!!!!

 102 冷却塔的设计工况和选型 223!!!!!!

  1021 冷却塔的设计工况 223!!!!!!!

  1022 冷却塔的选型 223!!!!!!!!!

 103 冷却塔的制作材料 223!!!!!!!!!

 104 冷却塔的应用 223!!!!!!!!!!!

  1041 冷却塔的安装 223!!!!!!!!!

  1042 冷却塔的容量控制 224!!!!!!!

 105 冷却塔和环境 224!!!!!!!!!!!

  1051 冷却塔的噪声及其控制 224!!!!!

  1052 冷却塔的结冰及防冻措施 225!!!!

 106 冷却塔循环冷却水的处理 226!!!!!!

  1061 循环冷却水的水质要求及存在问题 226

!!!!!!!!!!!

  1062 循环冷却水系统的清洁和预膜处理 226

!!!!!!!!!!!

  1063 循环冷却水的水质处理 226!!!!!

 参考文献 227!!!!!!!!!!!!!!!!

第3篇 吸收式制冷技术及应用

第11章 吸收式制冷技术的发展与应用 230

!!!!!!!!!!!!

 111 吸收式制冷技术的发展 230!!!!!!!

 112 吸收式机组的种类 232!!!!!!!!!

第12章 吸收式机组的工质对 234!!!!!

 121 对吸收式机组工质对的要求 234!!!!!

 122 溴化锂溶液 235!!!!!!!!!!!!

  1221 溴化锂溶液的一般性质 235!!!!!

  1222 溴化锂溶液的性能参数 235!!!!!

  1223 溴化锂溶液的腐蚀性及缓蚀剂 240

!!!!!!!!!!!!

  1224 溴化锂溶液的表面活性剂 242!!!!

 123 氨水溶液 243!!!!!!!!!!!!!

  1231 氨及其溶液的一般性质 243!!!!!

  1232 氨水溶液的性能参数 243!!!!!!

 124 其他工质对 246!!!!!!!!!!!!

第13章 溴化锂吸收式机组的工作原理 247

!!!!!!!!!!!

 131 溴化锂吸收式制冷、制热和热泵循环 247

!!!!!!!!!!!!!

  1311 溴化锂吸收式制冷循环 247!!!!!

  1312 溴化锂吸收式制热循环 248!!!!!

  1313 溴化锂吸收式热泵循环 249!!!!!

 132 单、双效溴化锂吸收式冷水机组 249!!!

  1321 单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程 249

!!!!!!!!

  1322 双效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程 250

!!!!!!

 133 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组 256!!!

  1331 热水和冷水采用同一回路的直燃型冷热水机组 257

!!!!!!!

  1332 专设热水回路的直燃型冷热水机组 257

!!!!!!!!!!

 134 热水型溴化锂吸收式冷水机组 260!!!!

  1341 二段热水型冷水机组 260!!!!!!

  1342 二级热水型冷水机组 261!!!!!!

 135 溴化锂吸收式热泵机组 262!!!!!!!

  1351 第一类溴化锂吸收式热泵机组 262

!!!!!!!!!!!

  1352 第二类溴化锂吸收式热泵机组 264

!!!!!!!!!!!

 136 多效溴化锂吸收式机组 265!!!!!!!

 137 烟气型溴化锂吸收式机组 266!!!!!!

  1371 烟气型溴化锂冷热水机组 266!!!!

  1372 烟气热水型溴化锂冷热水机组 267

!!!!!!!!!!!!!

  1373 补燃型溴化锂吸收式机组 268!!!!

  1374 单、双效复合型溴化锂吸收式机组 268

!!!!!!!!!!!

 138 高效型双效溴化锂吸收式机组 269!!!!

第14章 氨吸收式机组的工作原理及应用 271

!!!!!!!!!!

 141 单级氨吸收式制冷机组 271!!!!!!!

·Ⅻ· 目  录

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  1411 单级氨吸收式制冷机组的工作原理 271

!!!!!!!!!!!

  1412 精馏 274!!!!!!!!!!!!!

  1413 单级氨吸收式制冷机组的型式和应用 275

!!!!!!!!!!

 142 二级氨吸收式制冷机组 277!!!!!!!

  1421 二级氨吸收式制冷机组的选用原则 277

!!!!!!!!!!!

  1422 二级氨吸收式制冷机组的工作原理 278

!!!!!!!!!!!

  1423 提高氨吸收式制冷机组效率的途径 278

!!!!!!!!!!

 143 扩散吸收式制冷机 279!!!!!!!!

 144 小型燃气氨吸收式空调机组 280!!!!!

 145 新型氨吸收式制冷机组 281!!!!!!!

 146 高效GAX回热循环氨吸收式机组 282

!!!!!!!!!!!!!!

第15章 吸收式机组的设计计算 285!!!!

 151 单效溴化锂吸收式冷水机组的设计计算 285

!!!!!!!!!!!!!

  1511 单效溴化锂吸收式冷水机组的热力计算 286

!!!!!!!!!!!

  1512 单效溴化锂吸收式冷水机组的传热计算 289

!!!!!!!!!!!

  1513 设计计算的优化 290!!!!!!!!

  1514 单效溴化锂吸收式冷水机组的

热力和传热计算举例 291!!!!!!

 152 串联流程双效溴化锂吸收式冷水机组的热力计算 292

!!!!!!!!

  1521 设计条件、循环流程和状态点参数的确定 292

!!!!!!!!!

  1522 各个换热设备的热负荷计算 294!!!

 153 氨吸收式制冷机组的设计计算 295!!!!

  1531 单级氨吸收式制冷机组的热力计算 295

!!!!!!!!!!!

  1532 二级氨吸收式制冷机组的热力计算 298

!!!!!!!!!!!

第16章 吸收式制冷机组的结构 299!!!!

 161 溴化锂吸收式机组的结构 299!!!!!!

  1611 蒸汽型吸收式冷水机组的主要部件和结构 299

!!!!!!!!

  1612 直燃型吸收式冷热水机组的结构 303

!!!!!!!!!!!!

  1613 溴化锂吸收式冷水机组主要部件的结构 305

!!!!!!!!!!

  1614 溴化锂吸收式机组的自动抽气装置 312

!!!!!!!!!!!

 162 氨吸收式机组的结构 313!!!!!!!!

  1621 精馏塔 313!!!!!!!!!!!!

  1622 吸收器 318!!!!!!!!!!!!

 参考文献 321!!!!!!!!!!!!!!!!

第4篇 冷库及食品冷藏工艺与设备

第17章 冷库类型、组成及容量确定 324

!!!!!!!!!!!

 171 冷库的类型与组成 324!!!!!!!!!

  1711 冷库的类型 324!!!!!!!!!!

  1712 冷库的组成 324!!!!!!!!!!

 172 冷库冷加工能力和冷间容量 326!!!!!

  1721 冷却间、冻结间的冷加工能力 326

!!!!!!!!!!

  1722 冷藏间、贮冰间的容量 326!!!!!

 173 冷库各冷间制冷的一般要求 327!!!!!

第18章 冷库结构及其建筑热工 329!!!!

 181 冷库的结构 329!!!!!!!!!!!!

 182 冷库的隔热、防潮 330!!!!!!!!!

  1821 传统冷库的隔热、防潮 330!!!!!

  1822 装配式冷库的隔热、防潮 331!!!!

 183 冷库地坪结构的防冻处理 331!!!!!!

 184 冷库围护结构隔热层的计算 333!!!!!

 185 冷库围护结构隔热、防潮材料 335!!!!

  1851 冷库围护结构用隔热材料及选择 335

!!!!!!!!!!!!

  1852 冷库围护结构用防潮材料及选择 337

!!!!!!!!!!!!

第19章 冷库热负荷计算 339!!!!!!!

 191 冷却设备负荷和机械负荷的计算 339

!!!!!!!!!!!!

  1911 冷间冷却设备负荷 339!!!!!!!

  1912 冷间机械负荷 339!!!!!!!!!

 192 冷间各类热流量计算 341!!!!!!!!

  1921 围护结构热流量 341!!!!!!!!

  1922 货物热流量 343!!!!!!!!!!

  1923 通风换气热流量 344!!!!!!!!

  1924 电动机运转热流量 344!!!!!!!

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  1925 操作热流量 344!!!!!!!!!!

 193 各类冷间热负荷的经验数据图和表 345

!!!!!!!!!!!!

 194 冷库节能概要 348!!!!!!!!!!!

第20章 冷库制冷系统及制冷设备选择 350

!!!!!!!!!!!

 201 冷库制冷系统 350!!!!!!!!!!!

  2011 冷库制冷系统分类 350!!!!!!!

  2012 冷库制冷系统的选择和管路设计要求 351

!!!!!!!!!

 202 冷库制冷设备的选择 352!!!!!!!!

  2021 制冷压缩机的选择 352!!!!!!!

  2022 冷库制冷系统常用辅助设备的选择 353

!!!!!!!!!!

 203 冷库制冷设备和管道的隔热 361!!!!!

  2031 制冷设备和管道隔热层厚度的确定 361

!!!!!!!!!!

  2032 制冷设备和管道隔热设施 364!!!!

 204 冷库载冷剂系统及设备的选择 365

!!!!!!!!!!!!!!!

第21章 冷库的配套设施 367!!!!!!!

 211 冷库门 367!!!!!!!!!!!!!!

  2111 冷库门的基本要求 367!!!!!!!

  2112 冷库门的分类及特点 367!!!!!!

  2113 冷库门的典型结构 367!!!!!!!

 212 冷库开门防冷量损失的设施 371!!!!!

 213 库内运输和贮存设施 374!!!!!!!!

第22章 食品冷加工技术 378!!!!!!!

 221 食品冷加工原理 378!!!!!!!!!!

 222 食品冷藏条件 379!!!!!!!!!!!

 223 食品的热物理特性 382!!!!!!!!!

 224 果蔬的呼吸热与蒸发作用 389!!!!!!

 225 食品冻结时间的计算 391!!!!!!!!

第23章 食品冻结、解冻与设备 393!!!!

 231 食品的冻结与冻结设备 393!!!!!!!

  2311 食品冻结方法 393!!!!!!!!!

  2312 鼓风式冻结装置 393!!!!!!!!

  2313 流态化冻结装置 396!!!!!!!!

  2314 接触式冻结装置 397!!!!!!!!

  2315 液氮喷淋式冻结装置 398!!!!!!

  2316 各种冻结装置的选用 399!!!!!!

 232 食品的解冻与设备 400!!!!!!!!!

  2321 空气解冻 400!!!!!!!!!!!

  2322 水解冻 401!!!!!!!!!!!!

  2323 水蒸气减压解冻 402!!!!!!!!

  2324 电解冻 402!!!!!!!!!!!!

  2325 其他解冻方法 404!!!!!!!!!

 233 食品真空冷冻干燥 404!!!!!!!!!

  2331 食品真空冷冻干燥的原理和工艺 404

!!!!!!!!!!!!

  2332 食品真空冷冻干燥设备 405!!!!!

第24章 食品冷却、气调贮藏与设备 408

!!!!!!!!!!!!

 241 食品的冷却与设备 408!!!!!!!!!

  2411 食品真空冷却的原理与设备 408!!!

  2412 空气冷却方式及其装置 409!!!!!

  2413 冷水冷却及其设备 411!!!!!!!

 242 果蔬的气调贮藏与设备 411!!!!!!!

  2421 气调贮藏的原理与气调调节的方式 411

!!!!!!!!!!!!

  2422 主要气调设备 413!!!!!!!!!

 243 气调库气密性要求及保证气密性的措施 419

!!!!!!!!!!!

 244 气调库的操作管理 421!!!!!!!!!

第25章 冷库工程实例 425!!!!!!!!

 251 万吨级冷库实例 425!!!!!!!!!!

 252 4000t装配式冷库实例 428!!!!!!!

 253 800t果蔬气调保鲜库实例 431!!!!!!

 参考文献 433!!!!!!!!!!!!!!!!

第5篇 商业制冷与冷藏运输设备

第26章 商业用冷柜 436!!!!!!!!!!

 261 商业用冷柜的分类、结构型式和基本参数 436

!!!!!!!!!!

 262 商业冷柜的技术条件 437!!!!!!!!

  2621 冷柜的名词术语 437!!!!!!!!

  2622 冷柜的技术要求 438!!!!!!!!

 263 冷藏、冷冻柜的结构及应用 439!!!!!

  2631 冷藏、冷冻柜的结构 439!!!!!!

  2632 冷藏、冷冻柜的应用 440!!!!!!

 264 商业冷藏、冷冻陈列柜 443!!!!!!!

  2641 商业冷藏、冷冻陈列柜的基本类型 443

!!!!!!!!!!!

  2642 商业冷藏、冷冻陈列柜的结构及应用 445

!!!!!!!!!!

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 265 商业陈列柜的制冷系统 449!!!!!!!

  2651 内藏制冷机组式陈列柜 449!!!!!

  2652 外置制冷机组式陈列柜 449!!!!!

  2653 商业陈列柜的冷却方式 449!!!!!

 266 商业冷柜用制冷机组 450!!!!!!!!

 267 商业冷柜技术发展及典型产品举例 453

!!!!!!!!!!!!!

第27章 商业制冰设备 464!!!!!!!!

 271 人造冰的制取分类 464!!!!!!!!!

 272 盐水间接冷却制冰 464!!!!!!!!!

  2721 盐水制冰系统的组成和工艺流程 465

!!!!!!!!!!!

  2722 制冰间各主要设备的功能 465!!!!

  2723 对制冰池内盐水的要求 468!!!!!

  2724 盐水制冰热负荷的计算 469!!!!!

 273 制冷剂直接蒸发冷却制冰 469!!!!!!

  2731 管冰机和壳冰机 469!!!!!!!!

  2732 片冰机、板冰机及冰晶冰制冰机 471

!!!!!!!!!!!

  2733 商用制冰机 474!!!!!!!!!!

第28章 家用冷冻、冷藏设备 479!!!!!

 281 家用电冰箱的分类和参数 479!!!!!!

  2811 电冰箱的分类 479!!!!!!!!!

  2812 电冰箱的基本参数 480!!!!!!!

 282 电冰箱的技术条件 480!!!!!!!!!

  2821 电冰箱的性能要求 480!!!!!!!

  2822 电冰箱的结构要求 480!!!!!!!

  2823 电冰箱中的新技术应用 482!!!!!

 283 电冰箱的结构与制冷系统 482!!!!!!

  2831 电冰箱的基本结构 482!!!!!!!

  2832 电冰箱的制冷系统 485!!!!!!!

 284 家用电冰箱典型产品举例 488!!!!!!

第29章 冷藏运输技术与设备 496!!!!!

 291 食品冷藏链及条件 496!!!!!!!!!

  2911 食品冷藏链 496!!!!!!!!!!

  2912 实现食品冷藏链的条件 496!!!!!

  2913 食品冷藏运输设备的技术要求 497

!!!!!!!!!!!

 292 铁路冷藏 (保温)车 497!!!!!!!

  2921 加冰铁路冷藏车 497!!!!!!!!

  2922 铁路机械冷藏车 498!!!!!!!!

 293 公路冷藏汽车 505!!!!!!!!!!!

  2931 冷藏汽车的分类 506!!!!!!!!

  2932 机械冷藏汽车 506!!!!!!!!!

  2933 机械冷藏挂车 510!!!!!!!!!

  2934 液氮冷藏汽车 511!!!!!!!!!

  2935 冷冻板冷藏汽车 511!!!!!!!!

 294 冷藏船及船舶冷藏货舱 512!!!!!!!

  2941 船舶冷藏货舱 512!!!!!!!!!

  2942 船舶伙食冷库 514!!!!!!!!!

  2943 海上渔船制冷设备 516!!!!!!!

 295 冷藏集装箱 517!!!!!!!!!!!!

  2951 冷藏集装箱的基本类型 517!!!!!

  2952 外置式机械冷藏集装箱 518!!!!!

  2953 内藏式机械冷藏集装箱 519!!!!!

  2954 冷藏集装箱中新技术的应用 523!!!

 参考文献 524!!!!!!!!!!!!!!!!

第6篇 低温技术及应用

第30章 低温技术基础 526!!!!!!!!

 301 低温工质的性质 526!!!!!!!!!!

  3011 低温工质的种类及其热力性质 526

!!!!!!!!!!!

  3012 空气及其组成气体的性质 526!!!!

  3013 氢、氦的性质 528!!!!!!!!!

 302 低温的产生 531!!!!!!!!!!!!

  3021 焦耳汤姆逊效应 531!!!!!!!

  3022 绝热膨胀 532!!!!!!!!!!!

  3023 绝热放气 533!!!!!!!!!!!

第31章 气体液化系统 534!!!!!!!!

 311 基本概念 534!!!!!!!!!!!!!

  3111 系统的性能参数 534!!!!!!!!

  3112 气体液化理想和理论系统 534!!!!

 312 以节流为基础的气体液化系统 535!!!!

 313 以等熵膨胀和气体节流为基础的气体液化系统 538

!!!!!!!!!!!

 314 换热器效率对系统性能的影响 540!!!!

 315 压缩机和膨胀机效率对系统性能的影响 540

!!!!!!!!!!!!

 316 外界漏热对系统性能的影响 541!!!!!

 317 各种液化系统的性能比较 541!!!!!!

 318 氢液化器中正氢仲氢转换 541!!!!!

第32章 低温制冷机 543!!!!!!!!!!

 321 低温制冷机的应用与分类 543!!!!!!

 322 节流循环低温制冷机 544!!!!!!!!

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 323 斯特林低温制冷机 545!!!!!!!!!

 324 维勒米尔 (VM)低温制冷机 547!!!!

 325 GM低温制冷机 548!!!!!!!!!!

 326 脉管低温制冷机 548!!!!!!!!!!

 327 热声低温制冷机 551!!!!!!!!!!

 328 其他型式低温制冷机 552!!!!!!!!

第33章 低温液体的贮存和输送 556!!!!

 331 概述 556!!!!!!!!!!!!!!!

 332 低温液体贮运设备型式及其技术参数 557

!!!!!!!!!!!!!

  3321 低温液体贮运设备主要技术参数 557

!!!!!!!!!!!

  3322 小型低温液体贮存容器 558!!!!!

  3323 低温液体贮槽 560!!!!!!!!!

  3324 低温液体贮运槽车 563!!!!!!!

 333 低温液体贮运设备的绝热 564!!!!!!

 334 低温液体贮运设备材料与制造工艺 574

!!!!!!!!!!!!!

 335 低温液体贮运设备的使用与维护 580!!!

 336 低温液体贮运设备的有关附件 585!!!!

第34章 低温技术的应用举例 592!!!!!

 341 低温技术在高能粒子加速器中的应用 592

!!!!!!!!!!!!

 342 低温技术在高能粒子探测器中的应用 594

!!!!!!!!!!!!

 343 低温技术在核聚变装置中的应用 595

!!!!!!!!!!!!!!

第6篇附录 597!!!!!!!!!!!!!!!

 附录A 低温工质饱和液体性质 597!!!!!!

 附录B 气体性质 600!!!!!!!!!!!!

 附录C 低温工质热力图 602!!!!!!!!!

 参考文献 611!!!!!!!!!!!!!!!!

第7篇 空气调节设备与系统

第35章 空气处理设备 614!!!!!!!!

 351 空气热湿处理的途径和设备 614!!!!!

 352 表面式空气换热器 614!!!!!!!!!

  3521 表面式换热器的构造与安装 615

!!!!!!!!!!!!!

  3522 表面式冷却器的热工计算和压力损失计算 615

!!!!!!!!!

  3523 空气加热器的热工计算和压力损失计算 621

!!!!!!!!!

 353 喷水室 622!!!!!!!!!!!!!!

  3531 喷水室的构造和类型 622!!!!!!

  3532 喷水室的热工计算 624!!!!!!!

 354 空气加湿设备 625!!!!!!!!!!!

 355 空气除湿设备 628!!!!!!!!!!!

  3551 常用空气除湿装置 628!!!!!!!

  3552 各种除湿方法的比较 630!!!!!!

  3553 除湿设备的选择计算 630!!!!!!

  3554 吸湿型复合空调装置 632!!!!!!

 356 空气热、湿处理的其他设备 633!!!!!

  3561 电加热器 633!!!!!!!!!!!

  3562 蒸发冷却器 634!!!!!!!!!!

 357 空气净化设备 635!!!!!!!!!!!

 358 空气综合处理设备———空调箱 635!!!!

第36章 空气调节系统 637!!!!!!!!

 361 空气调节系统的分类 637!!!!!!!!

 362 常用空调系统的比较和适用性 640!!!!

 363 普通集中式空调系统 641!!!!!!!!

  3631 系统型式和处理过程 641!!!!!!

  3632 一次回风和二次回风方式的选定 642

!!!!!!!!!!!!!

  3633 新风量的确定 642!!!!!!!!!

 364 集中式空调系统的划分和分区处理 644

!!!!!!!!!!!!!

  3641 系统划分 644!!!!!!!!!!!

  3642 集中式空调系统的分区处理 645

!!!!!!!!!!!!!

  3643 全空气系统计算实例 646!!!!!!

 365 变风量空调系统 647!!!!!!!!!!

  3651 变风量系统与定风量的区别 647

!!!!!!!!!!!!!

  3652 变风量末端装置分类 648!!!!!!

  3653 单风道节流型变风量系统 649!!!!

  3654 用末端风机动力箱的一次风变风量系统 651

!!!!!!!!!!

  3655 变风量系统计算例 653!!!!!!!

 366 半集中式空调系统 654!!!!!!!!!

  3661 半集中式空调系统的分类 654!!!!

  3662 风机盘管系统 655!!!!!!!!!

  3663 诱导器系统 661!!!!!!!!!!

  3664 辐射板空调系统 665!!!!!!!!

 367 分散式空调系统 667!!!!!!!!!!

  3671 局部空调机组 667!!!!!!!!!

·· 目  录

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 ·ⅩⅦ· 

  3672 变制冷剂流量的多联分体机系统 672

!!!!!!!!!!!

  3673 水环热泵空调系统 676!!!!!!!

第37章 空气的输送和分配 680!!!!!!

 371 风管材料、断面、配件的选用原则 680

!!!!!!!!!!!!!

 372 风管内风速的选定 681!!!!!!!!!

 373 风管系统的设计计算 681!!!!!!!!

  3731 矩形风道沿程摩擦阻力计算 681

!!!!!!!!!!!!!

  3732 风管局部阻力计算 682!!!!!!!

  3733 风道计算例题 684!!!!!!!!!

 374 通风机的选定和管路有关问题 690!!!!

  3741 通风机的种类 690!!!!!!!!!

  3742 通风机的特性曲线 690!!!!!!!

  3743 通风机在管路中的实际工况 690

!!!!!!!!!!!!!

  3744 通风机的效率、功率与风机温升 690

!!!!!!!!!!!

  3745 风管风量调节方法的选择 692!!!!

  3746 风管系统的定风量装置 693!!!!!

  3747 风管系统的压力分布分析 695!!!!

  3748 风管配件的布置 697!!!!!!!!

 375 空调房间的气流分布设计原理 699!!!!

  3751 送风射流的一般规律 699!!!!!!

  3752 回风口的空气流动规律 705!!!!!

 376 房间气流分布的基本方式 705!!!!!!

  3761 常用气流组织的方式 705!!!!!!

  3762 送风口形式及其适用性 708!!!!!

  3763 侧面送风计算 712!!!!!!!!!

  3764 平送风盘式散流器 (分布器)

送风计算 715!!!!!!!!!!!

  3765 孔板送风计算 716!!!!!!!!!

第38章 空调装置的水系统 720!!!!!!

 381 空调水系统的型式 720!!!!!!!!!

  3811 开式和闭式系统 720!!!!!!!!

  3812 同程式和异程式回水管 721!!!!!

  3813 双水管、三水管、四水管水系统 722

!!!!!!!!!!!!

  3814 定流量和变流量水系统 722!!!!!

 382 水系统的承压和冷热源设备的布置 723

!!!!!!!!!!!!

  3821 水系统的承压 723!!!!!!!!!

  3822 冷热源设备和系统布置 724!!!!!

 383 水系统的管路设计计算 726!!!!!!!

  3831 管道的摩擦阻力损失 726!!!!!!

  3832 水泵扬程 729!!!!!!!!!!!

 384 凝结水管路系统的设计 730!!!!!!!

 385 水系统的设备和附件 730!!!!!!!!

  3851 冷却塔 730!!!!!!!!!!!!

  3852 水泵的配管 730!!!!!!!!!!

  3853 膨胀水箱 731!!!!!!!!!!!

  3854 分水器和集水器 732!!!!!!!!

  3855 过滤器 732!!!!!!!!!!!!

  3856 集气罐 733!!!!!!!!!!!!

第39章 空调建筑的防火排烟 734!!!!!

 391 通风空调系统的防火 734!!!!!!!!

 392 空调建筑的防排烟 734!!!!!!!!!

  3921 自然排烟方式 735!!!!!!!!!

  3922 机械排烟方式 735!!!!!!!!!

  3923 机械加压送风的防排烟方式 736

!!!!!!!!!!!!!

  3924 防排烟方式的选择 739!!!!!!!

 393 防排烟装置 739!!!!!!!!!!!!

第40章 空调系统的消声和防振 741!!!!

 401 声学基础知识 741!!!!!!!!!!!

 402 噪声的主观评价和室内噪声标准 742

!!!!!!!!!!!!!!!

 403 空调系统的噪声源 743!!!!!!!!!

  4031 风机的噪声 743!!!!!!!!!!

  4032 风道系统的气流噪声 745!!!!!!

  4033 电动机和空调设备噪声 747!!!!!

 404 空调系统中噪声的衰减 747!!!!!!!

  4041 风管内噪声的自然衰减 747!!!!!

  4042 风口的反射噪声 748!!!!!!!!

  4043 空气进入室内噪声的衰减 748!!!!

 405 消声器 749!!!!!!!!!!!!!!

  4051 消声器消声量的确定 749!!!!!!

  4052 消声器的种类与特点 750!!!!!!

  4053 消声器消声量的计算 751!!!!!!

  4054 消声器应用中的注意点 752!!!!!

 406 空调装置的防振 752!!!!!!!!!!

  4061 振动传递率 752!!!!!!!!!!

  4062 减振材料特性和减振器的选定 753

!!!!!!!!!!!!

  4063 空调装置隔振设计的注意点 757

!!!!!!!!!!!!!

  4064 防振措施的若干实例 758!!!!!!

 参考文献 760!!!!!!!!!!!!!!!!

 

目  录

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 ·ⅩⅧ· 

第8篇 空气调节技术的工程应用

第41章 高层建筑的空气调节工程 762!!!

 411 高层办公楼的空气调节 762!!!!!!!

  4111 现代办公楼建筑的使用功能和建筑特点 762

!!!!!!!!!!!

  4112 办公楼建筑的室内设计空调参数 763

!!!!!!!!!!!

  4113 办公楼建筑室内负荷特点 763!!!!

  4114 现代办公楼的内外分区和空调负荷 763

!!!!!!!!!!!

  4115 现代办公楼的空调方式及典型系统 764

!!!!!!!!!!!

 412 高层旅馆建筑的空气调节 773!!!!!!

  4121 高层旅馆建筑及其空调特点 773!!!

  4122 旅馆建筑空调设计参数 774!!!!!

  4123 旅馆建筑空调方式 776!!!!!!!

 413 高层公寓住宅空气调节 779!!!!!!!

第42章 大空间空气调节 782!!!!!!!

 421 大空间建筑 782!!!!!!!!!!!!

 422 室内环境基准的选定 783!!!!!!!!

 423 室内冷负荷和通风量 783!!!!!!!!

 424 大空间空调方式和气流组织 784!!!!!

 425 影剧院常用的送回风方式 784!!!!!!

 426 体育馆常用的送回风方式 785!!!!!!

 427 大空间建筑的空气处理和冷热源方式 787

!!!!!!!!!!!!

 428 大空间生产车间的空调方式 788!!!!!

第43章 商场、餐饮和娱乐设施的空气调节工程 791

!!!!!!!!!!!

 431 商场的空气调节 791!!!!!!!!!!

 432 餐饮设施的空气调节 796!!!!!!!!

 433 健康、娱乐设施的空气调节 799!!!!!

  4331 保龄球馆空调 799!!!!!!!!!

  4332 室内游泳馆空调 802!!!!!!!!

  4333 其他康乐中心空调 806!!!!!!!

第44章 洁净空调技术 808!!!!!!!!

 441 洁净技术的应用 808!!!!!!!!!!

 442 污染物质及其发生量 808!!!!!!!!

 443 洁净室的洁净度等级标准 810!!!!!!

 444 洁净室的原理、构成与分类 813!!!!!

 445 空气过滤器的特性指标和种类 816!!!!

 446 局部净化设备及洁净室附属设备 823!!!

 447 洁净室的风量确定与气流组织 825!!!!

 448 净化空调系统设计 830!!!!!!!!!

 449 生物洁净室的设计 837!!!!!!!!!

 4410 洁净室的节能 842!!!!!!!!!!

 4411 洁净室的综合要求与原则 843!!!!!

第45章 若干工艺性空气调节工程 845!!!

 451 恒温恒湿室 845!!!!!!!!!!!!

 452 计算机房空调 849!!!!!!!!!!!

 453 环境试验室 855!!!!!!!!!!!!

 454 干燥室 (低湿室)的设计 857!!!!!

第46章 人工冰场的制冷与空调设计 864

!!!!!!!!!!!

 461 人工冰场的使用要求及设计条件 864!!!

 462 人工冰场负荷的确定 864!!!!!!!!

 463 人工冰场场地构造与排管 865!!!!!!

 464 冰场供冷方式的选择 867!!!!!!!!

 465 冰场制冷设备的选择 867!!!!!!!!

 466 冰垫方式的冰场 868!!!!!!!!!!

 467 冰场的消雾和防露措施 868!!!!!!!

第47章 交通工具的空气调节 870!!!!!

 471 铁道车辆空调 870!!!!!!!!!!!

 472 汽车空调 871!!!!!!!!!!!!!

 473 各种汽车车型的空调系统 872!!!!!!

 474 飞机空调 873!!!!!!!!!!!!!

 475 船舶空调 874!!!!!!!!!!!!!

 参考文献 876!!!!!!!!!!!!!!!!

第9篇 制冷与空气调节中的自动控制

第48章 自动控制概述 878!!!!!!!!

 481 制冷与空调自动控制简介 878!!!!!!

  4811 自动控制系统的组成 878!!!!!!

  4812 自动控制系统 879!!!!!!!!!

  4813 制冷与空调自动化的发展动向 880

!!!!!!!!!!!

 482 制冷与空调自动控制的理论基础 881

!!!!!!!!!!!!!

  4821 控制系统分类 881!!!!!!!!!

  4822 控制系统的质量指标 881!!!!!!

  4823 控制对象特性及其主要参数 882!!!

  4824 制冷与空调系统中常用的控制

目  录

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 ·ⅩⅨ· 

规律及其系统 884!!!!!!!!!

  4825 多回路控制 891!!!!!!!!!!

  4826 控制器控制规律的选择和参数的整定 894

!!!!!!!!!!

第49章 制冷装置的基本控制回路 897!!!

 491 蒸发器的供液控制及其控制元件 897

!!!!!!!!!!!!!

  4911 热力膨胀阀供液控制 897!!!!!!

  4912 电子膨胀阀供液控制 904!!!!!!

  4913 浮球调节阀供液控制 928!!!!!!

  4914 喷射节流系统 930!!!!!!!!!

 492 冷凝器参数的控制及其控制元件 931!!!

  4921 水冷式冷凝压力控制 931!!!!!!

  4922 风冷式冷凝压力控制 933!!!!!!

 493 压缩机能量调节及其控制元件 935!!!!

  4931 压缩机吸气卸载和运行台数控制 935

!!!!!!!!!!!

  4932 热气旁通能量调节 938!!!!!!!

  4933 压缩机变速能量调节 942!!!!!!

 494 制冷装置的安全保护与附件 942!!!!!

  4941 制冷装置的压力保护 942!!!!!!

  4942 制冷装置的温度保护 947!!!!!!

  4943 安全阀、易熔塞和安全膜 948!!!!

  4944 止回阀和观察镜 949!!!!!!!!

 495 电磁阀 950!!!!!!!!!!!!!!

 496 常用典型制冷系统控制器与阀件 962!!!

第50章 制冷系统的自动控制 967!!!!!

 501 典型活塞式制冷机组的自动控制 967

!!!!!!!!!!!!!

  5011 空调用制冷装置的自动控制 967!!!

  5012 氨制冷装置的自动控制 968!!!!!

 502 溴化锂吸收式冷水机组的自动控制 971

!!!!!!!!!!!!!

  5021 微机控制系统检测、预报和记忆功能的实现 971

!!!!!!!!!!

  5022 微机控制系统执行功能的实现 973

!!!!!!!!!!!!!

 503 螺杆式制冷机组的自动调节 980!!!!!

  5031 能量调节与安全保护系统 980!!!!

  5032 程序与微机控制系统 982!!!!!!

  5033 机组的群控与远程通信 983!!!!!

 504 离心式制冷机组的自动调节 983!!!!!

  5041 能量调节系统 983!!!!!!!!!

  5042 机组安全保护、保护型控制与故障处理 985

!!!!!!!!!!!

  5043 程序控制系统 986!!!!!!!!!

  5044 机组的群控 988!!!!!!!!!!

第51章 空气调节系统的自动控制 989

!!!!!!!!!!!!!

 511 空调系统温度控制的方法 989!!!!!!

 512 空调系统湿度控制的方法 993!!!!!!

 513 空调系统静压控制的方法 1001!!!!!

 514 典型空调系统的自动控制 1003!!!!!

 参考文献 1007!!!!!!!!!!!!!!!

第10篇 空气调节冷、热源设备与节能

第52章 集中式空气调节常用冷、热源设备 1010

!!!!!!!!!!

 521 空调用制冷装置 1010!!!!!!!!!

  5211 空调用制冷机组的技术性能要求 1010

!!!!!!!!!!

  5212 蒸气压缩式制冷冷水机组 1010

!!!!!!!!!!!!

  5213 溴化锂吸收式冷水机组 1023!!!!

 522 空调用供热锅炉 1024!!!!!!!!!

  5221 概述 1024!!!!!!!!!!!!

  5222 锅炉的基本结构、工作原理及特性参数 1024

!!!!!!!!!!

  5223 锅炉房设备的组成 1025!!!!!!

  5224 锅炉运行中的空气污染和环境保护 1026

!!!!!!!!!!

  5225 锅炉的系统流程图 1026!!!!!!

  5226 典型的燃油、燃气蒸汽锅炉和热水锅炉 1028

!!!!!!!!!!

 523 空调冷源、热源兼用型一体化设备 1031

!!!!!!!!!!!!!!

  5231 热泵机组 1031!!!!!!!!!!

  5232 多功能热泵型冷热水机组 1041

!!!!!!!!!!!!

  5233 直接燃烧型溴化锂吸收式冷热水机组 1046

!!!!!!!!!

第53章 蓄能技术与装置 1050!!!!!!!

 531 蓄能技术概述 1050!!!!!!!!!!

 532 蓄能技术的应用 1051!!!!!!!!!

 533 蓄热技术与装置 1052!!!!!!!!!

  5331 蓄热原理 1052!!!!!!!!!!

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 ·ⅩⅩ· 

  5332 蓄热器 1052!!!!!!!!!!!

 534 蓄冷技术与装置 1053!!!!!!!!!

  5341 蓄冷设备的分类 1053!!!!!!!

  5342 水蓄冷技术与装置 1054!!!!!!

  5343 蓄冷水槽的设计和计算 1056!!!!

  5344 水蓄冷空调水系统 1057!!!!!!

  5345 冰蓄冷技术与装置 1058!!!!!!

第54章 空气调节冷、热源设备的合理配置与组合 1067

!!!!!!!

 541 供热锅炉与溴化锂吸收式冷水机组的组合应用 1067

!!!!!!!!!!

 542 供热锅炉与离心式或螺杆式冷水机组的组合应用 1067

!!!!!!!!!

 543 冷、热源一体化设备的应用 1067!!!!

 544 离心式冷水机组与溴化锂吸收式冷水机组的组合应用 1068

!!!!!!!

 545 螺杆式制冷机组与冰蓄冷装置的组合应用 1068

!!!!!!!!!!!!

 546 冷水机组与高温相变材料或水蓄冷装置的组合应用 1068

!!!!!!!!!

 547 总能或全能型冷、热源装置的组合应用 1069

!!!!!!!!!

 548 综合能源利用型冷、热源站房 1072

!!!!!!!!!!!!!!

第55章 空气调节节能设计标准和指标 1074

!!!!!!!!!!!

 551 国内外有关空调节能技术规定与规范 1074

!!!!!!!!!!!

 552 建筑物空调能耗的客观评价标准 1078

!!!!!!!!!!!!

 553 制冷机组和热泵机组的运行性能标准 1081

!!!!!!!!!!

 554 建筑物寿命周期能耗量和成本费 1082

!!!!!!!!!!!!

第56章 空气调节节能的技术措施 1084

!!!!!!!!!!!!!

 561 空调室内空气参数的合理设定 1084

!!!!!!!!!!!!!!

 562 空调空间的合理分区 1085!!!!!!!

 563 冷源和热源设备的优选及优化配置 1085

!!!!!!!!!!!!

 564 空调方式的合理确定 1085!!!!!!!

 565 空气处理过程的正确选择 1085!!!!!

 566 空调系统中冷、热媒传输中能耗的降低 1087

!!!!!!!!!!!

 567 改善气流组织 1087!!!!!!!!!!

 568 利用室外空气进行降温的经济节能运行 1088

!!!!!!!!!!

 569 自然能源与废热的利用 1088!!!!!!

 5610 蓄冷、蓄热技术的应用 1090!!!!!!

 5611 热泵技术的应用 1090!!!!!!!!!

 5612 低温空调技术中的除霜 1090!!!!!!

 5613 空调自动控制的应用 1092!!!!!!!

第57章 热回收技术 1093!!!!!!!!!

 571 利用热泵的热回收技术 1093!!!!!!

  5711 多联机式空调装置的热回收运行模式 1093

!!!!!!!!!!!!

  5712 水环热泵系统的热回收运行模式 1094

!!!!!!!!!

  5713 带冰晶蓄冷和热水蓄热的热回收型热泵机组 1094

!!!!!!!!!

  5714 时间差二级升温式热泵机组 1094

!!!!!!!!!!

 572 其他热回收技术 1097!!!!!!!!!

第58章 自动控制在空调工程中的应用 1102

!!!!!!!!!!!

 581 空调自动控制基本环节、方式与内容 1102

!!!!!!!!!!!

 582 典型空调工程的自动控制 1108!!!!!

  5821 舒适性全空气式空调的完整控制系统 1108

!!!!!!!!

  5822 一般恒温恒湿型空调系统 1109!!!

  5823 精密类恒温恒湿空调系统 1110!!!

  5824 相对湿度有上限控制要求的空调工程 1112

!!!!!!!!!

 583 各类空调工程及其自动控制实例 1114

!!!!!!!!!!!!

  5831 轧钢车间电气控制室的空调工程 1114

!!!!!!!!!!

  5832 洁净室恒温恒湿空调工程 1115!!!

  5833 发动机常温环境试验室空调工程 1122

!!!!!!!!!!

  5834 发动机低温环境试验室空调工程 1124

!!!!!!!!!!

 参考文献 1126!!!!!!!!!!!!!!!

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 ·ⅩⅪ· 

第11篇 制冷与空调装置的安装、调试、操作与验收

第59章 制冷设备的安装、调试及验收 1128

!!!!!!!!!!!

 591 制冷设备的安装 1128!!!!!!!!!

  5911 制冷设备安装的基本要求 1128!!!

  5912 制冷压缩机的安装 1128!!!!!!

  5913 制冷换热器及辅助设备的安装 1129

!!!!!!!!!!!!

  5914 制冷系统管道的安装 1130!!!!!

  5915 制冷阀门的安装 1136!!!!!!!

  5916 测量仪表的安装 1137!!!!!!!

  5917 制冷设备和管道的隔热与油漆 1137

!!!!!!!!!!!

 592 制冷系统的试运转 1137!!!!!!!!

  5921 压缩机的试运转 1137!!!!!!!

  5922 制冷系统的吹扫排污 1138!!!!!

  5923 制冷系统的气密性试验 1138!!!!

  5924 制冷系统的抽真空试验 1138!!!!

  5925 制冷系统充注制冷剂及检漏 1138

!!!!!!!!!!!!

  5926 制冷系统负荷试运转 1139!!!!!

 593 制冷装置的工程验收 1139!!!!!!!

  5931 制冷装置工程验收的一般规定 1139

!!!!!!!!!!

  5932 制冷装置的竣工验收 1139!!!!!

  5933 制冷装置的交工验收 1140!!!!!

第60章 制冷装置运行操作与维修 1141

!!!!!!!!!!!!!

 601 制冷装置操作技术 1141!!!!!!!!

  6011 制冷装置起动、运转与停车 1141

!!!!!!!!!!!

  6012 制冷剂的充注和取出 1143!!!!!

  6013 压缩机充注润滑油 1145!!!!!!

  6014 排除制冷系统中的空气和水分 1146

!!!!!!!!!!!

  6015 制冷系统的检漏 1147!!!!!!!

  6016 制冷系统的除霜 1147!!!!!!!

 602 制冷装置的运行管理 1148!!!!!!!

  6021 制冷装置正常运转的标志 1148!!!

  6022 制冷装置安全工作的条件 1149!!!

  6023 制冷系统常见故障及排除 1149!!!

 603 制冷装置的检修 1153!!!!!!!!!

  6031 制冷装置的检修要点 1153!!!!!

  6032 制冷压缩机的检修 1154!!!!!!

  6033 制冷换热设备及阀件的检修要点 1159

!!!!!!!!!!

  6034 制冷系统的组装 1160!!!!!!!

第61章 空气调节设备的安装与调试 1161

!!!!!!!!!!!

 611 空气调节设备的安装 1161!!!!!!!

  6111 空气调节设备安装的一般要求与规定 1161

!!!!!!!!!

  6112 空气调节机组的安装 1161!!!!!

  6113 空气调节风机的安装 1162!!!!!

  6114 空气调节风机盘管机组的安装 1162

!!!!!!!!!!!

  6115 空气调节机组除尘器的安装 1162

!!!!!!!!!!!!

  6116 空气调节洁净设备的安装 1163!!!

  6117 空气调节空气过滤器的安装 1163

!!!!!!!!!!!!

  6118 空气调节消声器的安装 1163!!!!

  6119 其他空气调节设备的安装 1164!!!

 612 空气调节制冷系统的安装 1164!!!!!

  6121 空气调节制冷系统安装的规定 1164

!!!!!!!!!

  6122 空气调节制冷系统设备的安装 1164

!!!!!!!!!

 613 空气调节系统中的管路安装 1165!!!!

  6131 空气调节系统中制冷管路安装原则 1165

!!!!!!!!!!

  6132 空气调节系统的风管及部件安装 1165

!!!!!!!!!!

 614 空气调节管路与设备的隔热 1166!!!!

  6141 空气调节管路与设备隔热的要求 1166

!!!!!!!!!

  6142 空气调节系统风管与设备隔热的规定 1166

!!!!!!!!!

  6143 空气调节系统管路与设备隔热的实施 1167

!!!!!!!!!

 615 空气调节系统试运转与调试 1167!!!!

  6151 空气调节系统测定、调试内容及规定 1167

!!!!!!!!!

  6152 空气调节系统中的单机运转调试 1167

!!!!!!!!!!

  6153 空气调节系统的试运转

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 ·ⅩⅫ· 

与调试 1168!!!!!!!!!!!

  6154 综合效能的测定与调试 1169!!!!

第62章 通风与空气调节工程验收 1171!!

 621 通风与空气调节工程验收的一般规定 1171

!!!!!!!!!!!!

 622 通风与空气调节工程竣工验收 1171!!!

 623 通风与空气调节工程交工验收 1171!!!

第63章 空气调节装置的运行操作与维护 1179

!!!!!!!!!

 631 空气调节装置运行操作的基本要求 1179

!!!!!!!!!!!!

 632 空气调节装置的运行操作与维护 1179!!

  6321 组合式空调机组的运行操作与维护 1179

!!!!!!!!!

  6322 单元式空调机组的运行操作与维护 1180

!!!!!!!!!

 633 空气调节装置常见故障的分析与排除 1180

!!!!!!!!!!!

 参考文献 1184!!!!!!!!!!!!!!!

 附录 部分国内知名专业公司、厂家介绍 1185

!!!!!!!!!!!

 后记 1188!!!!!!!!!!!!!!!!!

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书书书

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制冷与空气调节技术的理论基础

篇主笔 陈沛霖(同济大学教授、上海市冷冻空调机械工业协会专家委员会委员)

岳孝方(同济大学教授、上海市冷冻空调机械工业协会专家委员会委员)

参 编 吴家正(同济大学教授)

主 审 董天禄(研究员级高级工程师、上海市冷冻空调机械工业协会专家委员会主任)

范存养(同济大学教授、上海市冷冻空调机械工业协会专家委员会委员)

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第1章 热力学基础

  热力学是从工程观点出发,研究热能与机械能及其他型式能量之间的相互转换规律,并寻求有效利用

途径的学科。

11 基本概念和定义

111 工质的基本状态参数

1温度温度是物体冷、热程度的度量。按分子运动学

说,温度是物质内部大量分子平均移动动能的强烈程

度。它是确定物质状态的基本参数之一。温度概念的

建立及温度的测定,都是以热平衡为依据的。当温度

计与被测物体达到热平衡时,温度计指示的温度就等

于被测物体的温度。

在我国法定计量单位中,温度测量采用热力学温

度,物理量符号为T,单位采用开 [尔文],符号为

K。热力学温度规定水的三相点 (纯冰、纯水和水蒸

气三相平衡共存状态)的温度为27316K。热力学温

度每1K为水的三相点热力学温度的 127316。

与热力学温度并用的还有摄氏温度。物理量符号

为t,单位为℃ (摄氏度)。摄氏温度每1℃与热力学温度每1K是相等的,但两种温度的起始点不同。在摄氏温度中,规定 0101325MPa下纯水的冰点为0℃,其热力学温度为27315K,比纯水的三相点热力学温度低001K。热力学温度 T和摄氏温度 t之间的换算关系为

T(K)=t(℃)+27315 (11)

2压力垂直作用在单位面积上的力称为压力,物理量符

号为p。按分子热运动学说,气体的压力是其大量分子向容器壁面撞击所产生的平均结果。压力是确定物

质状态的基本参数之一。

在法定计量单位中,压力的单位为帕[斯卡],符

号为Pa。工程上常采用kPa或MPa,并有如下关系: 1Pa=1N/m2  1kPa=103Pa  1MPa=106Pa

压力通常用各种压力计测定,这些压力计的测量

原理都是建立在力平衡的基础上,而压力计本身通常

处于大气压力pa作用下,如图11所示。当容器内气

体的压力大于大气压力 pa时,则压力计上测得的压力是容器内的气体压力与外界大气压力 pa的差值,是一个相对压力,称为表压力或工作压力,用符号pg表示。容器内工质的实际压力称为绝对压力,用p表示,则表压力应为

pg=p-pa (12)

图11 压力关系换算示意

当容器内压力低于大气压力 pa时,此时压力计测得的压力称为真空度,用pv表示,则

pv=pa-p (13)大气压力pa可用气压计测定,其值随测量时间

和地点而异。即使绝对压力不变,由于大气压力变

化,表压力或真空度也要发生变化。因此,只有绝对

压力才能表征工质的状态。在热力学中,均以工质的

绝对压力作为状态参数;在工程计算中,也以绝对压

力作为计算依据。

3比体积和密度单位质量工质所占有的体积称为比体积,物理量

符号为v,单位符号为 m3/kg。比体积与压力、温度有关。当压力一定时,物质在不同的温度下有不同的

比体积;当温度一定时,在不同压力下也有不同的比

体积。比体积是确定物质状态的基本参数之一。

比体积定义为体积除以质量,即

v=Vm (14)

密度定义为质量除以体积,它是比体积的倒数,

物理量符号为ρ,单位符号为kg/m3,即

ρ=1v=mV (15)

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112 气体状态方程式

1理想气体状态方程式既不考虑气体分子占有的体积,也不考虑分子之

间的引力,这种气体称为理想气体。表征理想气体状

态的三个基本参数压力、温度和比体积 (或体积)

的关系式,称为理想气体状态方程式。

当气体质量为单位质量时,理想气体状态方程式

pv=RT (16)式中 p———绝对压力 (Pa);

v———比体积 (m3/kg);T———热力学温度 (K);R———气体常数[J/(kg·K)]。当气体质量为m时,理想气体状态方程式为

pV=mRT (17)式中 V———气体总体积 (m3);

m———气体总质量 (kg)。几种常见气体的气体常数R见表11。

表11 常见气体的气体常数R

物质名称 化学式 相对分子质量 R/[J/(kg·K)]氢 H2    2016   41240氦 He 4003 20770甲烷 CH4 16043 5182氨 NH3 17031 4882

水蒸气 H2O 18051 4615氮 N2 28013 2968氧 O2 320 2598

一氧化碳 CO 28011 2968二氧化碳 CO2 44010 1889空气 — 2897 2870

  2气体的临界参数任何气体在温度低于某一数值时,都可以等温压

缩成液体;但当高于该温度时,无论压力增至多大,

都不能使气体液化。可以使气体压缩成液体的这个极

限温度,称为该气体的临界温度。当温度等于临界温

度时,使气体压缩成液体的压力,称为临界压力。此

时的状态称为临界状态,其比体积和密度分别称为临

界比体积和临界密度。

气体的临界温度越低,越难液化。如制冷剂中的甲

烷,临界温度较低(-16149℃),故较难液化;而氟利昂134a的临界温度较高(1011℃),就容易液化。

3实际气体状态方程式实际气体及蒸汽必须考虑气体分子占有的体积和

分子之间的引力,对理想气体状态方程需进行修正。

在工程实践中,常用压缩系数Z加以校正,即

pV=ZmRgT (18)压缩系数 Z随温度和压力而变化,它的数值与

对比压力p/pc及对比温度T/Tc有关。其中 p与 T分别代表工作压力和温度,pc和 Tc分别代表临界压力和温度。

113 热力过程

在热力学中,系统从初始状态变到终了状态所经

历的全部状态,称为热力过程,简称过程。过程就是

系统状态的变化。状态变化就意味着原平衡状态被破

坏。所以,一切实际过程都是不平衡的,如制冷剂在

制冷系统中的循环过程。

1准平衡过程系统在状态变化中,每一瞬间偏离平衡状态为无

限小,且能很快地恢复平衡状态的过程,称为准平衡

过程,也称准静态过程。若系统在状态变化中的某一

瞬间,与平衡状态有一定偏差,则整个过程就称为不

平衡过程。

准平衡过程是实际过程进行得非常缓慢时的一个

极限,是一种理想过程。在一定条件下,实际过程可

近似地当作准平衡过程来研究。

2可逆过程和不可逆过程如果系统完成一个热力过程之后,能使系统沿着

过程进行的反方向,依次经历原来过程中的一切状态

而回复到原状态,并使参与过程变化的外界亦能回复

到原状态,而不留下任何变化的痕迹,这样的过程称

为可逆过程。如果反向过程能回到初态,但却给外界

留下影响,或者不能回复到初态,这样的过程称为不

可逆过程。

实际可逆过程的必要条件是:热力系统内部和外

界恒处于平衡状态,作机械运动时无摩擦,传热时无

温差。因此,可逆过程实际上是不存在的。然而,对

不可逆过程进行分析研究是相当困难的。为此,热力

学主要研究可逆过程,而将实际过程当作可逆过程进

行分析,然后把实际过程与可逆过程之间的偏差用经

验系数加以修正。

114 热量、功和功率

1热量当热力系统与外界之间存在温差时,系统通过边

界与外界之间相互传递的非功型式能量,称为热量。

热力学中规定:当热力系统吸热时,热量取正值;放

热时取负值。热量用 Q表示,单位为焦 [耳] (J)或千焦 [耳](kJ)。

当物质接受或放出热量时,仅产生温度变化而无

·3·第1章 热力学基础

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相的变化,该热量称为显热;如出现相的变化而无温

度变化时,该热量称为潜热。

2功功是热力系统与外界存在不平衡时,系统通过边

界与外界之间相互传递的能量。由气态工质组成的热

力系统,当其进行压缩或膨胀时,与外界交换的功称为

压缩功或膨胀功,统称为容积功。热力学中规定:热力

系统对外界做功为正值;外界对热力系统做功为负值。

功用W表示,其单位为焦[耳](J)或千焦[耳](kJ)。

3功率单位时间内所做的功称为功率,用 P表示,其

单位为瓦 (W)或千瓦 (kW)。

115 比热容、体积热容和摩尔热容

1比热容、体积热容和摩尔热容的定义和单位

(1)比热容的定义和单位 比热容(质量热容)是单位质量工质在温度每变化1K时所吸进或放出的热量,符号用c表示,单位为J/(kg·K)或kJ/(kg·K)。

(2)体积热容的定义和单位 体积热容表示单位体积(指标准状态下,即 p=0101325MPa,t=0℃状态)的工质,温度每变化1K时吸进或放出的热量,用符号CV表示,单位为J/(m

3·K)或kJ/(m3·K)。(3)摩尔热容的定义和单位 摩尔热容表示单位

摩尔工质温度每变化1K,所吸进或放出的热量,用符号Cm表示,单位为J/(mol·K)或kJ/(kmol·K)。

c、CV、Cm三者之间的换算关系为

CV=cρ0=Cm224

式中 ρ0———气体在标准状态下的密度 (kg/m3)。

2影响比热容的主要因素(1)气体的比热容与其性质有关 不同的气体

由于它们的相对分子质量、分子结构特征不同,因此

比热容也有所不同。

(2)气体的比热容与状态参数有关 对于实际气体,比热容是温度和压力的函数。实验证明,理想

气体的比热容只是温度的函数,一般是随温度的升高

而增大。

(3)气体的比热容与过程特性有关 热量不是状态参数,而是过程量,所以气体的比热容值与热力

过程的特性有关。在工程应用中,最常见的加热过程

是定压过程和定容过程,因此相应地有比定压热容和

比定容热容。

比定压热容cp,表示在定压过程中,单位质量的

工质温度每变化1K所吸进或放出的热量。比定容热容 cV,表示在定容过程中,单位质量

的工质温度每变化1K所吸进或放出的热量。对于理想气体,等熵指数κ是气体的比定压热容

与比定容热容之比,即

κ=cpcV

(19)

表12列出一些固体材料的比热容。表13列出一些气体的比定压热容、比定容热容及等熵指数。

表12 固体材料的比热容

材料名称密度ρ/

(kg/m3)

温度t/℃

比热容c/[kJ/(kg·K)]

铝   2700  20   0896

铝铜合金94%~96%Al( )3%~5%Cu

2790 20 0883

铝硅合金78%~80%Al( )20%~22%Si

2630 20 0854

纯铜 8800 0 0381青铜(75%Cu,25%Sn) 8670 20 0345黄铜(70%Cu,30%Zn) 8500 20 0377康铜(60%Cu,40%Ni) 8900 20 041锡 7300 20 0227铅 11400 0 013镍 8900 20 045银 10500 0 0235铁 7900 20 0452铸铁(生铁) 7250 20 046钢(碳钢) 7900 20 046不锈钢(铬18,镍8) 7850 20 046硅钢(1%Si) 7800 20 046金 19290 20 0127石棉 570 0 0795石棉板 770 30 080石棉纤维 470 50 080混凝土 2300 20 105混凝土板 1950 35 100泡沫混凝土 520 36 084玻璃板、窗玻璃 2500 20 084玻璃棉 200 0 084珍珠岩 153 20 076蛭石 80~200 100硅藻土   300 150

红砖(建筑用砖)1600~1800

20   084

铬砖  3000 200 084硅藻土砖 204

耐火粘土砖2000~2300

500 096

灰泥(灰浆粉刷)  1700 20 084油毡   600 20 147大理石  2720 20 084砂土 2000  20   193沥青 2100 20 188干黄沙 1600 20 084

·4· 第1篇 制冷与空气调节技术的理论基础

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(续)

材料名称密度ρ/

(kg/m3)

温度t/℃

比热容c/[kJ/(kg·K)]

玻璃纤维板 85 20 088硅胶 140 32矿物毛、毛毡 200 50 092矿渣棉 250 100 075软木板 130~200 20 19聚苯乙烯泡沫塑料 37~42 20 135聚胺酯泡沫塑料 36~42 20 145

  注:括号中元素的含量为质量分数。表13 气体的比定压热容、比定容热容及等熵指数

名 称比定压热容cp/[kJ/(kg·K)]

比定容热容cV/[kJ/(kg·K)]

κ

空气 09944 07076 140氧气 09106 06490 140氮气 10207 07231 141氢气 142728 100994 141氩气 05233 03199 168

过热蒸汽 20536 14486 141二氧化碳 09085 06427 141氨 21269 12573 169

二氧化硫 06502 05217 125硫化氢 10593 08039 132

  3热量计算一般在工程中,当温度变化不大或对计算要求不

十分严格时,可不考虑比热容随温度而变化的关系,

把比热容当作常数,即定值比热容。对于 m物质从温度t1加热到t2所需加热量为

Q=mc(t2-t1) (110)

116 物质的状态变化

常见自然界的物质以三种状态存在,即气态、液

态和固态。

(1)气态 物质呈气态时,其分子处于不规则运动状态中,分子能均匀地充满所给予的空间,分子

密度很小。

(2)液态 组成其物质的分子较气态密集,分子间具有相对位移的趋势,但没有固态物质所具有的

晶格组合。液态物质具有自由界面。

(3)固态 组成其物质的分子构成有规则的布置,分子处在一定的晶格节点上振动。在近距离内,

分子振动的调整主要受分子间作用力的主导,而热运

动对分子不规则布置的作用影响很小。

物质的三种状态在一定条件下可以相互转化。气

体变成液体的过程称为冷凝 (或液化);液体变成固

体的过程称为凝固;固体变成液体的过程称为融解;

液体变为气体的过程称为汽化;固体直接变成气体的

过程称为升华;反之称为固化。物质在状态变化过程

中,总伴随着吸热或放热现象。

在液体汽化法制冷系统中 (如压缩式和吸收式

制冷),就是利用制冷剂在制冷系统中的状态变化,

实现连续供冷目的。即在冷凝器中,制冷剂气体在高

压、高温状态下放热液化;而在蒸发器中,制冷剂液

体在低压、低温状态下吸热汽化。

液体汽化有蒸发和沸腾两种型式。蒸发是指液体

表面的汽化过程,通常在任何温度下都可以发生。日

常遇到的蒸发现象,都是在自由空间中进行的,液面

上不仅有蒸汽分子,还有大量其他气体分子,蒸汽密

度很小,因而其分压力也很低,汽化速度往往大于凝

结速度,宏观上呈汽化过程。若提高液体温度,增大

蒸发面积或加速液面通风,都将提高蒸发速度。

沸腾是指液体内部和表面同时发生的剧烈汽化过

程,它只能在达到沸点温度时才会发生。沸腾现象不

仅可用加热方法实现,也可用降低液面压力,使其降

至对应液体温度的饱和压力 (液体汽化和凝结达到

动平衡时所对应的压力)以下时,也会使液体产生

大量气泡而达到沸腾状态。

在制冷系统中,制冷剂在蒸发器内不断吸收其周

围介质的热量,由液体变成气体,实际上是液体的沸腾

过程,但习惯上称为蒸发,相应的换热器称为蒸发器。

在一定压力下,液体的沸腾温度与蒸汽的冷凝温

度相等;液体的汽化潜热和气体的液化潜热也相同。

12 热力学基本定律

121 热力学第一定律、热力学能和比焓

1热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具

体体现,它建立起物质能量平衡和相互转换之间的数

量关系。根据能量守恒与转换定律,任何一个系统都

可表示为

 系统收入能量-支出能量=系统储存能量的增量在热力学中,当系统与外界进行功 (W)和热量

(Q)变换时,必将引起系统总能量 (E)的变化。按能量守恒与转换定律,必然得到

Q=ΔE+W=E2-E1+W (111)即加给系统的热量 Q,等于系统总能量的增量

ΔE及对外所作功之和。式 (111)是热力学第一定律的一般表达式,它适用于任何系统、任何过程和任

何工质。式中 Q、W、ΔE均为代数值。按规定:系统吸热Q为正,反之为负;系统对外作功 W为正,反之为负;系统总能量增加ΔE为正,反之为负。

通常热能转换为机械能是通过工质的膨胀实现

·5·第1章 热力学基础

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的,如图12所示。当气缸中有单位质量气体被缓慢加热时,则气体逐渐膨胀、压力下降、比体积增加,

过程由初态1变化到终态2。设该过程是可逆过程,则在pv图上通过的途径为1—a—2。如果活塞面积为A,则任一瞬间气体在压力p的作用下,推动活塞移动距离ds所作的膨胀功为

δw=Fds=pAds因为Ads=dv,所以δw=pdv。在过程1—a—2中,系统所做的膨胀功为

w12 =∫2

1δw=∫

1pdv

对于m工质所作的功,则为

w12 =m∫2

1pdv=∫

1pdv

图12 膨胀功与pv图

如果知道工质在状态变化过程中,压力p和比体积v的变化关系,即过程方程式p=f(v)为已知,就可用积分方法求得比功。

由图12可知,工质在可逆过程中所作的功,可以用pv图上过程曲线1—a—2线下的面积来表示,即

w12 =∫2

1pdv=面积1a2nm1

显然,若过程线不同,例如过程按 1—b—2线进行,即从同一初态膨胀到同一终态时,过程所完成的功

量并不相等,此过程所作的膨胀功为面积1b2nm1。由此可见,膨胀功的数值不仅决定于工质的初态和终态,

而且还和过程的途径有关,即与过程的性质有关。

由于在pv图上可用面积的大小表示功量,所以该图又称为示功图,用该图讨论和分析热机的工作就

很方便。

轴功是热力学中经常遇到的另一种功量。系统通

过机械轴与外界传递的机械功称为轴功。如果外界功

源向刚性绝热闭口系统输入轴功We(见图13a),该

轴功通过耗散效应转换成热量,被系统吸收,增加系

统热力学能。显然,刚性容器中的工质不能膨胀,热

量不可能自动地转换为机械功。因此,刚性闭口系统

不能向外界输出膨胀功。

图13b所示为开口系统与外界传递的轴功 We。该轴功可以使系统向外界输出 (称正功),如汽轮

机、内燃机。也可以是外界向系统输入 (称负功),

如压缩机、风机、水泵等。

图13 轴功a)闭口系统 b)开口系统

2热力学能 (内能)

在式 (111)中,E为系统储存的总能量,它包括三种能量:①系统做整体运动时的宏观动能 Ek;②在重力场中,系统处于某一高度Z的重力位能Ep;③系统内物质微观运动所具有的热力学能 U。因此,系统总能量为

E=U+Ek+Ep或E=U+12mc

2+mgZ

(112)当热力系统静止时,宏观动能和重力位能没有变

化,故

ΔE=ΔU在工程热力学讨论的范围内,热力学能是物质微

观运动的能量。它是由分子热运动型式的动能和分子

间相互作用力形成的内位能所组成,不考虑其他内能,

如化学能、原子能等,即工质的热力学能取决于工质的

温度和比体积,或者工质的热力状态。它可写成

u=f(T,v)通常用U表示m工质的热力学能,其单位为 J;

用u表示单位质量工质的热力学能,称为比热力学能,单位为J/kg。

热力学能的绝对值无法测定,因为物质的运动是

永恒的,要想找到一个没有运动而热力学能为绝对零

值的基准点是不可能的。在工程计算中,通常只涉及

到热力学能的相对变化,所以可任意选取某一状态的

热力学能为零,作为计算基准。

·6· 第1篇 制冷与空气调节技术的理论基础

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