描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111599654
编辑推荐
本书后记
让制造业产业升级,实现智能制造,整个工业4.0过程,就是自动化和信息化不断融合的过程,也是用软件重新定义世界的过程。集成:工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式中端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络。通过这个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间,能够形成一个互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。
工业制冷集成的新设计就是用大量的数据来重新整合现代冷链需求与应用技术的结合,现代冷链物流的发展趋势正让冷库从过去的计划经济时代储存型冷库向配送物流型冷库的方向发展,这种转型意味着未来冷库的选型计算更为精准,技术需要更大的提高。《工业制冷集成新技术与应用》一书,以如何应对这种市场的变化,让专业技术人员了解和接受学习创新技术和模式,让国内制冷行业尽快与国外的先进技术对接,是作者李宪光高级工程师写作这本实用型书籍的终目的。
作者李宪光先生在冷库行业沉淀了30余年,终生奉献制冷工程设计与安装事业,该书集其多年工作实践经验和专业技术结晶,综合了欧美及国内工业制冷系统设计特点与计算模式,具有先进性和科学性,并经数次修改完善,终定稿。
《工业制冷集成新技术与应用》的出版,是对我国工业制冷集成的提升,对于中国制冷行业具有一定的重要意义。未来企业将变成数据的企业、创新的企业、集成的企业、不断快速变化的企业。对于整个制冷业来说,这是一个大挑战与尝试。
让制造业产业升级,实现智能制造,整个工业4.0过程,就是自动化和信息化不断融合的过程,也是用软件重新定义世界的过程。集成:工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式中端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络。通过这个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间,能够形成一个互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。
工业制冷集成的新设计就是用大量的数据来重新整合现代冷链需求与应用技术的结合,现代冷链物流的发展趋势正让冷库从过去的计划经济时代储存型冷库向配送物流型冷库的方向发展,这种转型意味着未来冷库的选型计算更为精准,技术需要更大的提高。《工业制冷集成新技术与应用》一书,以如何应对这种市场的变化,让专业技术人员了解和接受学习创新技术和模式,让国内制冷行业尽快与国外的先进技术对接,是作者李宪光高级工程师写作这本实用型书籍的终目的。
作者李宪光先生在冷库行业沉淀了30余年,终生奉献制冷工程设计与安装事业,该书集其多年工作实践经验和专业技术结晶,综合了欧美及国内工业制冷系统设计特点与计算模式,具有先进性和科学性,并经数次修改完善,终定稿。
《工业制冷集成新技术与应用》的出版,是对我国工业制冷集成的提升,对于中国制冷行业具有一定的重要意义。未来企业将变成数据的企业、创新的企业、集成的企业、不断快速变化的企业。对于整个制冷业来说,这是一个大挑战与尝试。
广东省冷链协会创会会长 李健华
内容简介
本书介绍了欧美国家在工业制冷领域的理论, 以及近十年来在冷链物流冷库与速冻加工中制冷工艺的设计理念; 介绍了作者在吸收了这些先进理念与技术的同时, 结合国内现状, 在制冷工程项目中的具体应用。这些应用在制冷系统节能与操作无人值守方面达到了预期效果。
欧美国家的制冷系统是如何优化设计的? 螺杆压缩机的补气负荷是如何形成与计算的? 螺杆压缩机油冷却的虹吸桶的设计依据是什么? 配套的制冷剂冷却液进、回气管是如何计算的? 冷风机设计有什么特点? 热气融霜的技术与设计有什么要求? 蒸发式冷凝器目前在国外又有什么进展? 自动放空气器与国内的产品有哪些差别? 真正放空气原理是如何实现的? 制冷使用的分离器的设计原理是什么? 氨与氟利昂又有什么差别? 立式分离容器与卧式容器的计算是如何进行的? 其制冷量又是如何计算的? 以上问题本书均能给读者一些启示。
第2 版是在第1 版的基础上进行深化和完善的结果, 第2 版的大亮点是把分离容器(包括低压循环桶、气液分离器、中间冷却器和闪发式经济器) 以理论推导的方式进行计算与选型, 并介绍了系统的一些技术参数对这些容器数据的相关要求, 适合目前使用在工业制冷的全部制冷剂。这是作者长期跟踪和研究欧美国家在这方面的计算选型方式, 经历十多年取得的研究成果。
第2 版还新增了冷风机在使用相同材料与蒸发面积时不同制冷剂的制冷量, 以及目前流行的氨系统低灌注量的不同工艺方式与节能指标。
本书是理论与实践相结合的工具书, 许多技术数据来源于工程实际和国外厂家提供的实验数据。本书可作为工程技术人员在制冷工程设计时的参考依据, 也可供能源与动力工程专业制冷方向研究生参考。
欧美国家的制冷系统是如何优化设计的? 螺杆压缩机的补气负荷是如何形成与计算的? 螺杆压缩机油冷却的虹吸桶的设计依据是什么? 配套的制冷剂冷却液进、回气管是如何计算的? 冷风机设计有什么特点? 热气融霜的技术与设计有什么要求? 蒸发式冷凝器目前在国外又有什么进展? 自动放空气器与国内的产品有哪些差别? 真正放空气原理是如何实现的? 制冷使用的分离器的设计原理是什么? 氨与氟利昂又有什么差别? 立式分离容器与卧式容器的计算是如何进行的? 其制冷量又是如何计算的? 以上问题本书均能给读者一些启示。
第2 版是在第1 版的基础上进行深化和完善的结果, 第2 版的大亮点是把分离容器(包括低压循环桶、气液分离器、中间冷却器和闪发式经济器) 以理论推导的方式进行计算与选型, 并介绍了系统的一些技术参数对这些容器数据的相关要求, 适合目前使用在工业制冷的全部制冷剂。这是作者长期跟踪和研究欧美国家在这方面的计算选型方式, 经历十多年取得的研究成果。
第2 版还新增了冷风机在使用相同材料与蒸发面积时不同制冷剂的制冷量, 以及目前流行的氨系统低灌注量的不同工艺方式与节能指标。
本书是理论与实践相结合的工具书, 许多技术数据来源于工程实际和国外厂家提供的实验数据。本书可作为工程技术人员在制冷工程设计时的参考依据, 也可供能源与动力工程专业制冷方向研究生参考。
目 录
目 录
序
贺信
前言
第1 章 工业制冷 1
1. 1 什么是工业制冷 1
1. 2 工业制冷的定义与范围 1
1. 3 工业制冷的理论基础 2
1. 4 转型中的冷链物流冷库与发展情况 3
本章小结 7
参考文献 7
第2 章 制冷循环的演变 8
2. 1 闪发气体的产生 8
2. 1. 1 作图计算 9
2. 1. 2 理论计算 10
2. 2 软件计算工具 11
2. 2. 1 采用工程管道阀门的选型软件
计算 11
2. 2. 2 质量流量 12
2. 3 闪发气体的去除 13
2. 3. 1 含有闪发气体的制冷循环 13
2. 3. 2 去除部分闪发气体的制冷循环 14
2. 3. 3 现代去除闪发气体的方式 17
2. 4 双级压缩系统 23
2. 4. 1 实现制冷循环双级压缩运行的几种
模式 23
2. 4. 2 双级制冷系统压缩的改进 25
2. 5 压缩机的吸气压力损失与排气压力
损失 25
2. 5. 1 压缩机的吸气压力损失与吸气
温度过热度 25
2. 5. 2 排气压力损失 26
2. 5. 3 不同工质的过热度与能效比 27
2. 5. 4 压缩机吸气和排气压力损失对
压缩功率的影响 28
2. 5. 5 双级制冷压缩的选型计算 29
2. 6 复杂的混合制冷系统 32
2. 6. 1 同时具有冷藏物冷藏间和冻结物
冷藏间的制冷系统设计 32
2. 6. 2 同时具有冷藏物冷藏间和冻结物
冷藏间?速冻系统的制冷系统
设计 34
2. 6. 3 高层冻结物冷藏间的制冷系统
设计优化 34
本章小结 35
参考文献 36
第3 章 压缩机与制冷工艺相关的
技术 38
3. 1 螺杆压缩机及油冷却 38
3. 1. 1 螺杆压缩机的产生与发展 38
3. 1. 2 螺杆压缩机的油冷却 39
3. 2 油冷却负荷的计算及虹吸冷却系统 42
3. 2. 1 螺杆压缩机的油冷却负荷计算 42
3. 2. 2 螺杆压缩机的热虹吸冷却及
计算 42
3. 2. 3 螺杆压缩机的热虹吸桶布置 47
3. 2. 4 热虹吸与系统贮液器的合并 48
3. 3 螺杆压缩机的补气原理与中间压力 48
3. 3. 1 螺杆压缩机的补气 48
3. 3. 2 螺杆压缩机补气旁路的吸气压力与
中间压力 50
3. 3. 3 旁路负荷的应用概念 53
3. 3. 4 螺杆压缩机补气系统单向阀的
设置 54
3. 4 并联压缩机组 54
本章小结 56
参考文献 56
第4 章 蒸发器的现代技术 57
4. 1 蒸发器 57
4. 2 冷风机的基本设计参数 58
4. 2. 1 冷风机 58
4. 2. 2 冷风机的基本计算 60
4. 2. 3 对数温差的概念 62
4. 2. 4 制冷剂流动与进风对比的逆流与
顺流 62
4. 2. 5 传热系数U 值 63
4. 2. 6 换热管的直径以及布置 63
4. 2. 7 管的排列形式(顺排与叉排) 64
4. 2. 8 管间距与位置 64
4. 2. 9 翅片材料和厚度对冷风机制冷量的
影响 64
4. 2. 10 翅片形状的影响 64
4. 2. 11 翅片与换热管的接触 65
4. 2. 12 片距 65
4. 2. 13 冷风机迎风面的流速 65
4. 2. 14 外部传热效率(制冷量的百分比)
与迎风面速度 65
4. 2. 15 内部传热效率 66
4. 2. 16 显热率(SHR) 66
4. 2. 17 外部污垢系数 67
4. 2. 18 相对湿度对冷风机的影响 68
4. 2. 19 供液过冷对直接膨胀的冷风机
换热量的影响 70
4. 2. 20 霜层厚度对冷风机换热量的
影响 72
4. 2. 21 射程的定义 72
4. 2. 22 计算冷风机的换热面积 72
4. 3 不同类型的冷风机设计 73
4. 3. 1 冷风机的蒸发回路 73
4. 3. 2 泵供液盘管 75
4. 3. 3 垂直供液盘管 76
4. 3. 4 重力供液盘管 76
4. 3. 5 乙二醇盘管设计 76
4. 3. 6 冷风机的变片距设计 77
4. 3. 7 分液器的设计 78
4. 4 冷风机的类型与特点 78
4. 4. 1 冷风机两种典型送风形式 78
4. 4. 2 两种吹风形式的制冷量比较 79
4. 4. 3 两种吹风形式的相对湿度比较 80
4. 4. 4 风机的选择 80
4. 4. 5 吊顶式冷风机 82
4. 4. 6 落地式冷风机 82
4. 4. 7 屋顶式冷风机 82
4. 4. 8 货仓式冷风机 83
4. 4. 9 绝热型冷风机 83
4. 5 冷风机的循环风量和气流组织 84
4. 5. 1 贮存冷库风量的选择 84
4. 5. 2 速冻产品的风量以及风速的
选择 84
4. 5. 3 冷风机风机参数之间的关系 85
4. 5. 4 冷风机在冷库中的气流组织 86
4. 5. 5 冷风机选择的基本原则 88
4. 5. 6 制冷剂对蒸发器传热的影响 89
4. 6 冷风机的融霜 90
4. 6. 1 霜层的估算 91
4. 6. 2 计算融霜所需的热量 91
4. 6. 3 空气融霜 93
4. 6. 4 电热融霜 93
4. 6. 5 热气融霜 94
4. 6. 6 水融霜 100
4. 6. 8 有利于融霜的附件 102
4. 6. 9 融霜温度探头在蒸发盘管的
位置 103
4. 7 管壳式?板式及板壳式换热器 104
4. 7. 1 管壳式换热器 104
4. 7. 2 板式换热器 104
4. 7. 3 板壳式换热器 107
本章小结 108
参考文献 109
第5 章 冷凝器的发展 110
5. 1 冷凝器概述 110
5. 2 蒸发式冷凝器 112
5. 2. 1 冷凝过程 112
5. 2. 2 排热比 113
5. 2. 3 管内冷凝 113
5. 2. 4 湿球温度对蒸发式冷凝器排热
能力的影响 114
5. 2. 5 蒸发式冷凝器的选型方法 115
5. 2. 6 蒸发式冷凝器的循环水参数 117
5. 2. 7 排热量的控制 117
5. 2. 8 蒸发式冷凝器的发展 119
5. 2. 9 蒸发式冷凝器的安装位置 122
5. 2. 10 冷凝器的放空气 122
5. 2. 11 蒸发式冷凝器管道的连接
要求 126
5. 2. 12 蒸发式冷凝器并联运行时管道的
连接要求 126
5. 2. 13 蒸发式冷凝器的水处理 129
5. 3 风冷式冷凝器 131
本章小结 133
参考文献 133
第6 章 供液方式与液体循环 135
6. 1 供液方式 135
6. 1. 1 直接膨胀供液 135
6. 1. 2 满液式供液 136
6. 2 循环倍率 139
6. 3 制冷剂泵 142
6. 3. 1 制冷剂泵的种类 142
6. 3. 2 净正吸入压头 142
6. 3. 3 制冷剂泵的主要参数 142
6. 3. 4 流量孔板和小流量孔板的
设置 144
6. 3. 5 制冷剂泵的布置 144
6. 3. 6 循环桶的控制液面至制冷剂泵
的进液管中心线的高度要求 146
本章小结 147
参考文献 147
第7 章 管道与阀门的选择 149
7. 1 管道的选型 149
7. 1. 1 管道的种类 149
7. 1. 2 循环管道内流体的压力降 150
7. 1. 3 压力降的测定 153
7. 1. 4 管道配件的压力降 153
7. 1. 5 管道尺寸 155
7. 1. 6 液体提升管 159
7. 2 阀门及配套的控制元件 161
7. 2. 1 阀门的类型 161
7. 2. 2 阀门的流量和阻力损失 162
7. 2. 3 同一种阀门不同的用途 162
7. 2. 4 选择阀门的一些特殊要求 163
本章小结 165
参考文献 165
第8 章 容器的功能设计 166
8. 1 我国容器的设计计算现状 166
8. 2 容器体积的基本计算方法 169
8. 3 立式分离容器的分离计算原理 171
8. 3. 1 立式分离容器的分离概念 171
8. 3. 2 重力模型的基本原理和理论 172
8. 3. 3 立式分离容器的实际工程计算 176
8. 3. 4 立式分离容器参数的基本构成 177
8. 3. 5 立式分离容器的产品数据设计 184
8. 3. 6 立式分离容器的实际选型方式 188
8. 4 卧式分离容器的分离计算原理 188
8. 4. 1 卧式分离容器的分离理论 188
8. 4. 2 卧式分离容器的基本构成 191
8. 4. 3 卧式分离容器的分离数据设计 193
8. 5 一些特别容器的设计 205
8. 5. 1 不带冷却盘管的开式中间
冷却器 205
8. 5. 2 为分离容器下方的蒸发器设置的
气液分离器 206
8. 5. 3 闪发式经济器 207
8. 5. 4 没有中温负荷的集中闪发式经济器
的设计 208
8. 5. 5 分离容器的新设计理念 209
8. 6 常温容器 209
本章小结 209
参考文献 211
第9 章 冷链物流冷库的自动控制 213
9. 1 冷链物流冷库常用的自动控制系统 213
9. 1. 1 冷链物流冷库总的控制概念 213
9. 1. 2 压缩机控制回路 213
9. 1. 3 桶泵机组的控制回路 215
9. 1. 4 冷风机(蒸发器) 的控制回路 215
9. 1. 5 蒸发式冷凝器的控制回路 216
9. 2 自动控制系统与制冷工艺的配合 220
本章小结 221
参考文献 222
第10 章 制冷系统计算的应用与
实践 223
10. 1 实际的冷库工程设计 223
10. 1. 1 高层冷库的设计应用 223
10. 1. 2 确定中温低压循环桶兼经济器的
计算负荷以及容器的相关
参数 224
10. 1. 3 确定低温低压循环桶的相关
参数 228
10. 1. 4 螺杆压缩机补气口阀组的选择与
计算 232
10. 1. 5 蒸发器的连接与布置 232
10. 1. 6 阀站的布置 233
10. 1. 7 高压贮液器的设置 235
10. 2 冷冻速冻生产线的设计 235
10. 2. 1 速冻加工生产线的氟利昂系统
设计 235
10. 2. 2 闪发式经济器的选择 236
10. 2. 3 低压循环桶的选型 237
10. 3 多级节流技术 239
本章小结 242
参考文献 243
第11 章 冷链物流冷库的新动态 244
11. 1 制冷系统的热回收 244
11. 2 冷链物流冷库热负荷的其他计算
方式 247
11. 3 未来的制冷剂 249
11. 4 二氧化碳制冷系统的特点 253
11. 4. 1 二氧化碳制冷系统应用的
压缩机 254
11. 4. 2 二氧化碳制冷剂在冷库的工作
压力范围 254
11. 4. 3 采用二氧化碳复叠制冷系统在
冷库的节能问题 256
11. 4. 4 二氧化碳制冷系统的小型并联
机组系统 257
11. 4. 5 冷库二氧化碳制冷系统的融霜
问题 257
11. 4. 6 二氧化碳作为载冷剂的制冷
系统 258
11. 5 冷库快速门 259
11. 5. 1 滑升门 260
11. 5. 2 快速卷帘门 261
11. 6 自动仓储系统 262
11. 6. 1 自动仓储系统在冷库的基本
构成 262
11. 6. 2 堆垛机 263
11. 6. 3 自动仓储系统的货物进出模式
以及盘点模式 263
11. 6. 4 自动仓储系统在冷库的布置与
安装要求 265
11. 7 冷链物流冷库的系统安全 266
11. 7. 1 设计与安装规范 266
11. 7. 2 制冷系统的气体检测 268
11. 7. 3 氨制冷系统的紧急关闭阀 272
11. 7. 4 新的安全技术———设备机房以及
管道阀门布置在冷库的顶层 272
11. 7. 5 氨制冷系统的安全标识 272
11. 8 冷链物流冷库的网络监控 275
11. 8. 1 网络监控的基本概念 275
11. 8. 2 网络监控的分类 275
11. 8. 3 实现制冷系统的互联网监控 276
11. 8. 4 制冷系统在互联网上真正实现
实时监控 279
11. 9 冷链物流冷库设计的新工具 280
11. 9. 1 三维设计软件Revit 280
11. 9. 2 Revit 在冷库建筑上的设计
应用 280
11. 9. 3 Revit 在冷库制冷系统管道布置
上的应用 2
序
贺信
前言
第1 章 工业制冷 1
1. 1 什么是工业制冷 1
1. 2 工业制冷的定义与范围 1
1. 3 工业制冷的理论基础 2
1. 4 转型中的冷链物流冷库与发展情况 3
本章小结 7
参考文献 7
第2 章 制冷循环的演变 8
2. 1 闪发气体的产生 8
2. 1. 1 作图计算 9
2. 1. 2 理论计算 10
2. 2 软件计算工具 11
2. 2. 1 采用工程管道阀门的选型软件
计算 11
2. 2. 2 质量流量 12
2. 3 闪发气体的去除 13
2. 3. 1 含有闪发气体的制冷循环 13
2. 3. 2 去除部分闪发气体的制冷循环 14
2. 3. 3 现代去除闪发气体的方式 17
2. 4 双级压缩系统 23
2. 4. 1 实现制冷循环双级压缩运行的几种
模式 23
2. 4. 2 双级制冷系统压缩的改进 25
2. 5 压缩机的吸气压力损失与排气压力
损失 25
2. 5. 1 压缩机的吸气压力损失与吸气
温度过热度 25
2. 5. 2 排气压力损失 26
2. 5. 3 不同工质的过热度与能效比 27
2. 5. 4 压缩机吸气和排气压力损失对
压缩功率的影响 28
2. 5. 5 双级制冷压缩的选型计算 29
2. 6 复杂的混合制冷系统 32
2. 6. 1 同时具有冷藏物冷藏间和冻结物
冷藏间的制冷系统设计 32
2. 6. 2 同时具有冷藏物冷藏间和冻结物
冷藏间?速冻系统的制冷系统
设计 34
2. 6. 3 高层冻结物冷藏间的制冷系统
设计优化 34
本章小结 35
参考文献 36
第3 章 压缩机与制冷工艺相关的
技术 38
3. 1 螺杆压缩机及油冷却 38
3. 1. 1 螺杆压缩机的产生与发展 38
3. 1. 2 螺杆压缩机的油冷却 39
3. 2 油冷却负荷的计算及虹吸冷却系统 42
3. 2. 1 螺杆压缩机的油冷却负荷计算 42
3. 2. 2 螺杆压缩机的热虹吸冷却及
计算 42
3. 2. 3 螺杆压缩机的热虹吸桶布置 47
3. 2. 4 热虹吸与系统贮液器的合并 48
3. 3 螺杆压缩机的补气原理与中间压力 48
3. 3. 1 螺杆压缩机的补气 48
3. 3. 2 螺杆压缩机补气旁路的吸气压力与
中间压力 50
3. 3. 3 旁路负荷的应用概念 53
3. 3. 4 螺杆压缩机补气系统单向阀的
设置 54
3. 4 并联压缩机组 54
本章小结 56
参考文献 56
第4 章 蒸发器的现代技术 57
4. 1 蒸发器 57
4. 2 冷风机的基本设计参数 58
4. 2. 1 冷风机 58
4. 2. 2 冷风机的基本计算 60
4. 2. 3 对数温差的概念 62
4. 2. 4 制冷剂流动与进风对比的逆流与
顺流 62
4. 2. 5 传热系数U 值 63
4. 2. 6 换热管的直径以及布置 63
4. 2. 7 管的排列形式(顺排与叉排) 64
4. 2. 8 管间距与位置 64
4. 2. 9 翅片材料和厚度对冷风机制冷量的
影响 64
4. 2. 10 翅片形状的影响 64
4. 2. 11 翅片与换热管的接触 65
4. 2. 12 片距 65
4. 2. 13 冷风机迎风面的流速 65
4. 2. 14 外部传热效率(制冷量的百分比)
与迎风面速度 65
4. 2. 15 内部传热效率 66
4. 2. 16 显热率(SHR) 66
4. 2. 17 外部污垢系数 67
4. 2. 18 相对湿度对冷风机的影响 68
4. 2. 19 供液过冷对直接膨胀的冷风机
换热量的影响 70
4. 2. 20 霜层厚度对冷风机换热量的
影响 72
4. 2. 21 射程的定义 72
4. 2. 22 计算冷风机的换热面积 72
4. 3 不同类型的冷风机设计 73
4. 3. 1 冷风机的蒸发回路 73
4. 3. 2 泵供液盘管 75
4. 3. 3 垂直供液盘管 76
4. 3. 4 重力供液盘管 76
4. 3. 5 乙二醇盘管设计 76
4. 3. 6 冷风机的变片距设计 77
4. 3. 7 分液器的设计 78
4. 4 冷风机的类型与特点 78
4. 4. 1 冷风机两种典型送风形式 78
4. 4. 2 两种吹风形式的制冷量比较 79
4. 4. 3 两种吹风形式的相对湿度比较 80
4. 4. 4 风机的选择 80
4. 4. 5 吊顶式冷风机 82
4. 4. 6 落地式冷风机 82
4. 4. 7 屋顶式冷风机 82
4. 4. 8 货仓式冷风机 83
4. 4. 9 绝热型冷风机 83
4. 5 冷风机的循环风量和气流组织 84
4. 5. 1 贮存冷库风量的选择 84
4. 5. 2 速冻产品的风量以及风速的
选择 84
4. 5. 3 冷风机风机参数之间的关系 85
4. 5. 4 冷风机在冷库中的气流组织 86
4. 5. 5 冷风机选择的基本原则 88
4. 5. 6 制冷剂对蒸发器传热的影响 89
4. 6 冷风机的融霜 90
4. 6. 1 霜层的估算 91
4. 6. 2 计算融霜所需的热量 91
4. 6. 3 空气融霜 93
4. 6. 4 电热融霜 93
4. 6. 5 热气融霜 94
4. 6. 6 水融霜 100
4. 6. 8 有利于融霜的附件 102
4. 6. 9 融霜温度探头在蒸发盘管的
位置 103
4. 7 管壳式?板式及板壳式换热器 104
4. 7. 1 管壳式换热器 104
4. 7. 2 板式换热器 104
4. 7. 3 板壳式换热器 107
本章小结 108
参考文献 109
第5 章 冷凝器的发展 110
5. 1 冷凝器概述 110
5. 2 蒸发式冷凝器 112
5. 2. 1 冷凝过程 112
5. 2. 2 排热比 113
5. 2. 3 管内冷凝 113
5. 2. 4 湿球温度对蒸发式冷凝器排热
能力的影响 114
5. 2. 5 蒸发式冷凝器的选型方法 115
5. 2. 6 蒸发式冷凝器的循环水参数 117
5. 2. 7 排热量的控制 117
5. 2. 8 蒸发式冷凝器的发展 119
5. 2. 9 蒸发式冷凝器的安装位置 122
5. 2. 10 冷凝器的放空气 122
5. 2. 11 蒸发式冷凝器管道的连接
要求 126
5. 2. 12 蒸发式冷凝器并联运行时管道的
连接要求 126
5. 2. 13 蒸发式冷凝器的水处理 129
5. 3 风冷式冷凝器 131
本章小结 133
参考文献 133
第6 章 供液方式与液体循环 135
6. 1 供液方式 135
6. 1. 1 直接膨胀供液 135
6. 1. 2 满液式供液 136
6. 2 循环倍率 139
6. 3 制冷剂泵 142
6. 3. 1 制冷剂泵的种类 142
6. 3. 2 净正吸入压头 142
6. 3. 3 制冷剂泵的主要参数 142
6. 3. 4 流量孔板和小流量孔板的
设置 144
6. 3. 5 制冷剂泵的布置 144
6. 3. 6 循环桶的控制液面至制冷剂泵
的进液管中心线的高度要求 146
本章小结 147
参考文献 147
第7 章 管道与阀门的选择 149
7. 1 管道的选型 149
7. 1. 1 管道的种类 149
7. 1. 2 循环管道内流体的压力降 150
7. 1. 3 压力降的测定 153
7. 1. 4 管道配件的压力降 153
7. 1. 5 管道尺寸 155
7. 1. 6 液体提升管 159
7. 2 阀门及配套的控制元件 161
7. 2. 1 阀门的类型 161
7. 2. 2 阀门的流量和阻力损失 162
7. 2. 3 同一种阀门不同的用途 162
7. 2. 4 选择阀门的一些特殊要求 163
本章小结 165
参考文献 165
第8 章 容器的功能设计 166
8. 1 我国容器的设计计算现状 166
8. 2 容器体积的基本计算方法 169
8. 3 立式分离容器的分离计算原理 171
8. 3. 1 立式分离容器的分离概念 171
8. 3. 2 重力模型的基本原理和理论 172
8. 3. 3 立式分离容器的实际工程计算 176
8. 3. 4 立式分离容器参数的基本构成 177
8. 3. 5 立式分离容器的产品数据设计 184
8. 3. 6 立式分离容器的实际选型方式 188
8. 4 卧式分离容器的分离计算原理 188
8. 4. 1 卧式分离容器的分离理论 188
8. 4. 2 卧式分离容器的基本构成 191
8. 4. 3 卧式分离容器的分离数据设计 193
8. 5 一些特别容器的设计 205
8. 5. 1 不带冷却盘管的开式中间
冷却器 205
8. 5. 2 为分离容器下方的蒸发器设置的
气液分离器 206
8. 5. 3 闪发式经济器 207
8. 5. 4 没有中温负荷的集中闪发式经济器
的设计 208
8. 5. 5 分离容器的新设计理念 209
8. 6 常温容器 209
本章小结 209
参考文献 211
第9 章 冷链物流冷库的自动控制 213
9. 1 冷链物流冷库常用的自动控制系统 213
9. 1. 1 冷链物流冷库总的控制概念 213
9. 1. 2 压缩机控制回路 213
9. 1. 3 桶泵机组的控制回路 215
9. 1. 4 冷风机(蒸发器) 的控制回路 215
9. 1. 5 蒸发式冷凝器的控制回路 216
9. 2 自动控制系统与制冷工艺的配合 220
本章小结 221
参考文献 222
第10 章 制冷系统计算的应用与
实践 223
10. 1 实际的冷库工程设计 223
10. 1. 1 高层冷库的设计应用 223
10. 1. 2 确定中温低压循环桶兼经济器的
计算负荷以及容器的相关
参数 224
10. 1. 3 确定低温低压循环桶的相关
参数 228
10. 1. 4 螺杆压缩机补气口阀组的选择与
计算 232
10. 1. 5 蒸发器的连接与布置 232
10. 1. 6 阀站的布置 233
10. 1. 7 高压贮液器的设置 235
10. 2 冷冻速冻生产线的设计 235
10. 2. 1 速冻加工生产线的氟利昂系统
设计 235
10. 2. 2 闪发式经济器的选择 236
10. 2. 3 低压循环桶的选型 237
10. 3 多级节流技术 239
本章小结 242
参考文献 243
第11 章 冷链物流冷库的新动态 244
11. 1 制冷系统的热回收 244
11. 2 冷链物流冷库热负荷的其他计算
方式 247
11. 3 未来的制冷剂 249
11. 4 二氧化碳制冷系统的特点 253
11. 4. 1 二氧化碳制冷系统应用的
压缩机 254
11. 4. 2 二氧化碳制冷剂在冷库的工作
压力范围 254
11. 4. 3 采用二氧化碳复叠制冷系统在
冷库的节能问题 256
11. 4. 4 二氧化碳制冷系统的小型并联
机组系统 257
11. 4. 5 冷库二氧化碳制冷系统的融霜
问题 257
11. 4. 6 二氧化碳作为载冷剂的制冷
系统 258
11. 5 冷库快速门 259
11. 5. 1 滑升门 260
11. 5. 2 快速卷帘门 261
11. 6 自动仓储系统 262
11. 6. 1 自动仓储系统在冷库的基本
构成 262
11. 6. 2 堆垛机 263
11. 6. 3 自动仓储系统的货物进出模式
以及盘点模式 263
11. 6. 4 自动仓储系统在冷库的布置与
安装要求 265
11. 7 冷链物流冷库的系统安全 266
11. 7. 1 设计与安装规范 266
11. 7. 2 制冷系统的气体检测 268
11. 7. 3 氨制冷系统的紧急关闭阀 272
11. 7. 4 新的安全技术———设备机房以及
管道阀门布置在冷库的顶层 272
11. 7. 5 氨制冷系统的安全标识 272
11. 8 冷链物流冷库的网络监控 275
11. 8. 1 网络监控的基本概念 275
11. 8. 2 网络监控的分类 275
11. 8. 3 实现制冷系统的互联网监控 276
11. 8. 4 制冷系统在互联网上真正实现
实时监控 279
11. 9 冷链物流冷库设计的新工具 280
11. 9. 1 三维设计软件Revit 280
11. 9. 2 Revit 在冷库建筑上的设计
应用 280
11. 9. 3 Revit 在冷库制冷系统管道布置
上的应用 2
前 言
前 言
笔者从事食品冷链冷藏的工作已经有36 年了。1982 年大学本科( 制冷工艺专业)毕业后, 从冷藏管理工作开始, 到后来的冷链冷藏库的设计、安装、维护及调试工作,虽然有过一两次的岗位变动, 但一直都没有离开这个行业。目前的岗位是广州市粤联水产制冷工程有限公司制冷高级工程师, 同时协助西安联盛能源科技有限公司在制冷相关方面的技术支持工作。
在这30 多年中, 笔者直接或间接参与设计、安装及调试的冷冻冷藏库已经超过100万吨。在这些完成的项目中, 有全国的冷库群之一的山东中凯公司17. 5 万吨冷库( 位于山东潍坊) , 还有据说是全球单体的自动立体库———深圳正中置业10 万吨冷库。在这些冷冻加工食品冷藏企业中, 除了常用的冷藏物冷藏间、冻结物冷藏间、肉类食品速冻库、水产食品速冻库以外, 还有用于加工金昌鱼的复叠速冻制冷系统及配套的超低温冷库( -65~ -50℃ ) 、食品加工间的低温空调( 含洁净空调) ( 10~ 20℃ ) , 国内常见的多层土建冷库、单层组合冷库。这些经历为笔者的职业生涯提供了比较丰富的经验和充实的数据。
从1978 年笔者学习制冷工艺专业开始, 就一直关注这个行业的发展, 包括这个行业在社会经济中所占的位置及应用技术的创新发展。在我国经济高速发展的30 多年中,这个行业在社会经济中所占的位置越来越重要, 从原来的冷冻冷藏贮存型冷库已经逐步向冷链物流配送型冷库发展, 即由原来的注重食品的加工保存以及如何延长食品的保存期向冷藏食品的保存和流通以及整个流通环节冷链转变。由原来的农贸市场经营模式逐步向超市经营模式过渡。
20 世纪80 年代初, 我国的冷藏库保有量不足100 万吨, 经过30 多年的发展, 到2014 年年底已经达到3320 万吨以上。根据美国全球冷链联盟( GCCA) 2015 年的统计,我国在世界上冷藏库的总库容已经位于第三位( 仅次于美国与印度) 。我国冷藏行业的发展速度已经超过世界上所有的国家, 这种高速发展需要技术的支持。虽然经过我国技术人员的不断努力, 这些年制冷技术已经有了比较大的进步, 但由于国内原来的制冷计算基础是苏联的模式, 随着苏联的解体, 这种技术随着时代的变迁, 已经显得相当落伍了。目前设计规范和设备选型计算仍然沿用原有的模式, 以致近几年冷库及冷冻加工车间不断地出现不应有的安全事故, 严重的还导致人员伤残甚至死亡。这除了施工质量的原因以外, 制冷技术的落后是不争的事实。
至于冷库的能源消耗方面( 指保证同样的温度工况下) , 与发达国家也有相当的差距。而且现在国内许多冷库还在不断地出现由氨系统改为氟利昂系统的怪现象。根据2015 巴黎气候大会的要求, 排放温室气体的市场会在21 世纪的上半段结束。也就是说,大部分氟利昂制冷剂( 包括环保型的氢氟烃制冷剂) 会在这30 年内退出市场, 因为它们都是温室气体。
为了让同行更好地了解欧美国家这方面的制冷技术, 特别是制冷工艺技术, 笔者这些年一直努力收集欧美国家已经公开的一些资料和文章。这些收集到的资料和文章, 基本上能满足目前工业制冷设备选型和工艺计算的需要。
2012 年笔者参观了欧洲制冷展, 并同时参观了德国与荷兰的制冷设备厂、实验室与冷库及加工线。2013 年到丹麦参观了丹佛斯总部与工厂以及相关的冷库。2014 年应美国贸易署的邀请, 从美国的西岸到东岸, 参观了20 多家冷库与加工厂, 并与他们进行了许多有益的对话。
在这期间, 全球冷链联盟陪同我们一起参观的一位老专家, 向笔者推荐了他们国家制冷界的一本经典《Industrial Refrigeration Handbook》( 工业制冷手册) 。在陪同参观的十多天中, 这本书他一直随身带着, 有时间还在阅读。通过参观与交流, 笔者带回了许多这方面的资料。为了较全面地介绍欧美国家的制冷技术, 从美国回来后, 笔者再次阅读了《IndustrialRefrigeration Handbook》( 笔者是2008 年次读这本书的) , 还翻译了几十万字的资料,经过十个月的阅读和准备, 终于完成了本书的编著。
本书尽量以他们演绎的方式去介绍这些方面的知识, 并且尽量转换为国际单位制( SI) 。本书还对制冷循环系统演化到目前欧美国家采用的主流制冷系统进行了介绍, 并在理论上做了进一步的说明。
本书主要介绍的是以制冷工艺为主的制冷循环, 而制冷设备的发展由于产品研究的日新月异, 不同的生产厂家有各种不同的优势产品。笔者也无法得到他们的核心数据, 因此在介绍这些产品时, 只能介绍与这些产品连接需要的制冷工艺数据以及这些产品原来设计的依据。
为了与目前的设计计算接轨, 本书把这些问题作为重点进行介绍。我国目前的设计计算除了压缩机的选择采用不同的工况有不同的制冷量以外, 其余的选择如蒸发器和冷凝器是以面积来计算, 管道是以图表来计算。由于外资的制冷设备厂家为了使他们的产品更加容易选择, 他们根据自己的计算模式、不同的工况编制成不同的设备选型软件。现在国内的设计已经几乎没有人再使用原来的设计手册计算模式来选择蒸发器、冷凝器、阀门与管道, 更多的是采用计算软件进行选型。
相反, 由于国内基本限制引进压力容器, 外资目前也只有一家有自己的产品目录, 而且他们的产品数据是保密的, 给出的容器尺寸也只能适用于氨制冷剂。如果应用于氟利昂或者二氧化碳系统, 需要修改相关的接管尺寸, 因此没有形成市场。如果他们把容器选型的数据做成产品目录, 相信在这个市场氛围中, 不需要两个月, 他们的优势会荡然无存。引进的蒸发式冷凝器生产就是一个例子。
在制冷剂的数据引用部分, 氟利昂R22 制冷剂在我国已经属于即将淘汰的品种, 但为了引用数据的完整性以及作为基础理论知识的补充对其进行介绍。目前允许使用的环保型氢氟烃制冷剂( 氟利昂) 的许多数据仍然是由R22 推导而来的, 而且它们之间的特性有许多相似之处, 因此氟利昂R22 的数据可以作为环保型氢氟烃制冷剂的参考依据。只有具有良好的制冷基础理论知识, 才能谈得上在制冷方面的创新和发展。
近几年国内的冷库制冷系统经常出现问题, 甚至出现重大安全事故。造成这种现象的原因有很多。氨这种在全球冷库制冷系统占有率85%以上的制冷剂, 在我国新建的冷库中居然已经日渐式微。从深层次的方面考虑, 是制冷基础知识薄弱以及技术落后的一种表现,与我国冷库的发展速度形成很大的反差。
本书引用了一些国外近几年完工的制冷项目, 在参观过程中拍摄了一些图片、图样及技术资料, 其中包括2012 年在欧洲参观的GEA 公司的一些设计与安装, 包括当时刚刚完工的肉类速冻加工生产线及冷库; 2014 年在美国参观的由Stellar ( 恒星) 公司( 美国的氨制冷工程公司) 为Lineage 公司( 世界第二大冷链物流公司) 设计与建造的冷库( 2014年完工) 。虽然这些例子不能全面反映欧美冷库, 但可以代表这些国家制冷技术在冷链物流行业的应用主流。通过书中提供的公式与数据, 利用现有生产厂家的公开软件完全可以把这些设计内容演绎出来。本书会分别列举采用氨制冷剂及R507 的工程实例的选型计算, 这些工程已经顺利投产5~7 年了。运行的结果证明是节能和方便使用的。
本书主要适合于工程人员在制冷工程设计时作为参考, 并且可以利用书中的数据复核引进制冷项目。对目前通常使用的制冷剂的制冷系统( 氨与氟利昂都有它们对应的数据与公式) 有参考价值。由于笔者长期在基层从事技术应用工作, 因此本书在制冷的理论方面相对薄弱, 有些地方可能会有偏差。
对于引进国外的技术, 笔者作为工程公司的技术负责人, 没有人在前面引路, 许多问题和疑难需要自己与伙伴们一起去探索和承担。笔者也曾经失败过, 走过一些弯路, 但坚持下来, 取得了一个比一个更好的工程成果。
笔者是实践者, 从事这个行业30 多年, 大部分时间都是通过实践学习, 很多新的技术都是一边学习一边查找它的理论依据, 因此这些理论可能不是一个完整的体系。书中许多内容是通过翻译、整理和笔者的理解与推导编写而成的。
笔者也曾经在高校兼任校外的一些工作, 如华南理工大学食品科学与工程学院的硕士生校外导师、顺德职业技术学院的兼职教师, 对目前大学的专业教材还是有一些了解的。发现我国工业制冷技术的教材与欧美国家有相当的距离。在欧美国家, 教材与一线的技术差距一般在5~10 年, 而国内这方面的教材, 差距会更大一些。
笔者没有在国外留学的经历, 也没有当过访问学者, 更没有得过什么奖励。几次出国参观学习的累积时间也没有超过一个月。好在工业制冷这门学科是一门实践性的学科, 通过不断的学习、实践, 与国外同行的交流, 同样可以达到很高的技术境界。书中有一些内容并不是新的技术, 只是国内在这一方面没有报道, 因此可以作为理论基础的一个补充材料, 也让学习这门学科的学生更多地了解欧美国家这方面的真正水平。
如果这本书能够得到同行的认可, 需要感谢许多对笔者在事业上有过很大帮助的人。首先感谢的是粤联公司总经理吴少强先生和把笔者引入粤联公司的何刚明先生, 以及这个公司的股东们。没有他们的全力支持, 笔者不可能走到这一步。还要感谢笔者的伙伴潘洪准、林良影、陈炳耀先生在笔者提出新的制冷流程时对工程的实施, 以及在工程调试中骆锦登先生和他的伙伴的全力配合, 及时把现场调试的结果反馈上来, 并进行总结。正是他们的帮助,才使本书介绍的这种制冷技术在工程上经过七年的磨炼从尝试走向成熟。
另外, 笔者更要感谢的是为本书引路和审核的张建一教授, 他为本书的写作、文字的处理提出了不少意见和建议。以及庄友明老师为本书的书名提供了重要的思路。还要感谢个支持笔者做这种尝试的人———粤泰冷链物流有限公司陈拱龙先生, 以及给笔者实践项目的物流先行者———福建名成水产实业有限公司的林香建先生( 参与这家公司的项目达38万吨冷库) , 还有西安联盛能源科技有限公司董事长白建林先生的大力支持。感谢为本书提供资料的约克( 中国) 商贸有限公司、比泽尔制冷技术( 中国) 有限公司、丹佛斯中国公司、Kelvion 热交换设备有限公司、福建雪人股份有限公司、阿法拉伐( 中国) 公司、伐德鲁斯换热设备( 张家港) 有限公司、路伟换热器有限公司、上海汉钟精机股份有限公司、银海洁科技有限公司、优泰门业有限公司、德默菲换热器( 平湖) 有限公司。
本书的制冷剂热力性质及相关数据、压焓图来自Department of Energy Engineering Energy Systems Group Refrigeration Technical University of Denmark ( 丹麦) 提供的免费软件。同时感谢广东省冷链协会会长李健华小姐以及美国驻广州总领事馆商务处的大力支持。分离容器的选型软件编辑由程传凯先生完成, 制冷剂数据编辑由黄寿德先生协助完成, 封面由李冬卉小姐设计。当然也少不了笔者家人的全力支持。
由于本人长期在工程公司基层工作, 因此编写本书时在理论方面会有所欠缺, 希望同行的朋友给予谅解及指正, 谢谢。
李宪光
2018 年初修订于珠江畔
笔者从事食品冷链冷藏的工作已经有36 年了。1982 年大学本科( 制冷工艺专业)毕业后, 从冷藏管理工作开始, 到后来的冷链冷藏库的设计、安装、维护及调试工作,虽然有过一两次的岗位变动, 但一直都没有离开这个行业。目前的岗位是广州市粤联水产制冷工程有限公司制冷高级工程师, 同时协助西安联盛能源科技有限公司在制冷相关方面的技术支持工作。
在这30 多年中, 笔者直接或间接参与设计、安装及调试的冷冻冷藏库已经超过100万吨。在这些完成的项目中, 有全国的冷库群之一的山东中凯公司17. 5 万吨冷库( 位于山东潍坊) , 还有据说是全球单体的自动立体库———深圳正中置业10 万吨冷库。在这些冷冻加工食品冷藏企业中, 除了常用的冷藏物冷藏间、冻结物冷藏间、肉类食品速冻库、水产食品速冻库以外, 还有用于加工金昌鱼的复叠速冻制冷系统及配套的超低温冷库( -65~ -50℃ ) 、食品加工间的低温空调( 含洁净空调) ( 10~ 20℃ ) , 国内常见的多层土建冷库、单层组合冷库。这些经历为笔者的职业生涯提供了比较丰富的经验和充实的数据。
从1978 年笔者学习制冷工艺专业开始, 就一直关注这个行业的发展, 包括这个行业在社会经济中所占的位置及应用技术的创新发展。在我国经济高速发展的30 多年中,这个行业在社会经济中所占的位置越来越重要, 从原来的冷冻冷藏贮存型冷库已经逐步向冷链物流配送型冷库发展, 即由原来的注重食品的加工保存以及如何延长食品的保存期向冷藏食品的保存和流通以及整个流通环节冷链转变。由原来的农贸市场经营模式逐步向超市经营模式过渡。
20 世纪80 年代初, 我国的冷藏库保有量不足100 万吨, 经过30 多年的发展, 到2014 年年底已经达到3320 万吨以上。根据美国全球冷链联盟( GCCA) 2015 年的统计,我国在世界上冷藏库的总库容已经位于第三位( 仅次于美国与印度) 。我国冷藏行业的发展速度已经超过世界上所有的国家, 这种高速发展需要技术的支持。虽然经过我国技术人员的不断努力, 这些年制冷技术已经有了比较大的进步, 但由于国内原来的制冷计算基础是苏联的模式, 随着苏联的解体, 这种技术随着时代的变迁, 已经显得相当落伍了。目前设计规范和设备选型计算仍然沿用原有的模式, 以致近几年冷库及冷冻加工车间不断地出现不应有的安全事故, 严重的还导致人员伤残甚至死亡。这除了施工质量的原因以外, 制冷技术的落后是不争的事实。
至于冷库的能源消耗方面( 指保证同样的温度工况下) , 与发达国家也有相当的差距。而且现在国内许多冷库还在不断地出现由氨系统改为氟利昂系统的怪现象。根据2015 巴黎气候大会的要求, 排放温室气体的市场会在21 世纪的上半段结束。也就是说,大部分氟利昂制冷剂( 包括环保型的氢氟烃制冷剂) 会在这30 年内退出市场, 因为它们都是温室气体。
为了让同行更好地了解欧美国家这方面的制冷技术, 特别是制冷工艺技术, 笔者这些年一直努力收集欧美国家已经公开的一些资料和文章。这些收集到的资料和文章, 基本上能满足目前工业制冷设备选型和工艺计算的需要。
2012 年笔者参观了欧洲制冷展, 并同时参观了德国与荷兰的制冷设备厂、实验室与冷库及加工线。2013 年到丹麦参观了丹佛斯总部与工厂以及相关的冷库。2014 年应美国贸易署的邀请, 从美国的西岸到东岸, 参观了20 多家冷库与加工厂, 并与他们进行了许多有益的对话。
在这期间, 全球冷链联盟陪同我们一起参观的一位老专家, 向笔者推荐了他们国家制冷界的一本经典《Industrial Refrigeration Handbook》( 工业制冷手册) 。在陪同参观的十多天中, 这本书他一直随身带着, 有时间还在阅读。通过参观与交流, 笔者带回了许多这方面的资料。为了较全面地介绍欧美国家的制冷技术, 从美国回来后, 笔者再次阅读了《IndustrialRefrigeration Handbook》( 笔者是2008 年次读这本书的) , 还翻译了几十万字的资料,经过十个月的阅读和准备, 终于完成了本书的编著。
本书尽量以他们演绎的方式去介绍这些方面的知识, 并且尽量转换为国际单位制( SI) 。本书还对制冷循环系统演化到目前欧美国家采用的主流制冷系统进行了介绍, 并在理论上做了进一步的说明。
本书主要介绍的是以制冷工艺为主的制冷循环, 而制冷设备的发展由于产品研究的日新月异, 不同的生产厂家有各种不同的优势产品。笔者也无法得到他们的核心数据, 因此在介绍这些产品时, 只能介绍与这些产品连接需要的制冷工艺数据以及这些产品原来设计的依据。
为了与目前的设计计算接轨, 本书把这些问题作为重点进行介绍。我国目前的设计计算除了压缩机的选择采用不同的工况有不同的制冷量以外, 其余的选择如蒸发器和冷凝器是以面积来计算, 管道是以图表来计算。由于外资的制冷设备厂家为了使他们的产品更加容易选择, 他们根据自己的计算模式、不同的工况编制成不同的设备选型软件。现在国内的设计已经几乎没有人再使用原来的设计手册计算模式来选择蒸发器、冷凝器、阀门与管道, 更多的是采用计算软件进行选型。
相反, 由于国内基本限制引进压力容器, 外资目前也只有一家有自己的产品目录, 而且他们的产品数据是保密的, 给出的容器尺寸也只能适用于氨制冷剂。如果应用于氟利昂或者二氧化碳系统, 需要修改相关的接管尺寸, 因此没有形成市场。如果他们把容器选型的数据做成产品目录, 相信在这个市场氛围中, 不需要两个月, 他们的优势会荡然无存。引进的蒸发式冷凝器生产就是一个例子。
在制冷剂的数据引用部分, 氟利昂R22 制冷剂在我国已经属于即将淘汰的品种, 但为了引用数据的完整性以及作为基础理论知识的补充对其进行介绍。目前允许使用的环保型氢氟烃制冷剂( 氟利昂) 的许多数据仍然是由R22 推导而来的, 而且它们之间的特性有许多相似之处, 因此氟利昂R22 的数据可以作为环保型氢氟烃制冷剂的参考依据。只有具有良好的制冷基础理论知识, 才能谈得上在制冷方面的创新和发展。
近几年国内的冷库制冷系统经常出现问题, 甚至出现重大安全事故。造成这种现象的原因有很多。氨这种在全球冷库制冷系统占有率85%以上的制冷剂, 在我国新建的冷库中居然已经日渐式微。从深层次的方面考虑, 是制冷基础知识薄弱以及技术落后的一种表现,与我国冷库的发展速度形成很大的反差。
本书引用了一些国外近几年完工的制冷项目, 在参观过程中拍摄了一些图片、图样及技术资料, 其中包括2012 年在欧洲参观的GEA 公司的一些设计与安装, 包括当时刚刚完工的肉类速冻加工生产线及冷库; 2014 年在美国参观的由Stellar ( 恒星) 公司( 美国的氨制冷工程公司) 为Lineage 公司( 世界第二大冷链物流公司) 设计与建造的冷库( 2014年完工) 。虽然这些例子不能全面反映欧美冷库, 但可以代表这些国家制冷技术在冷链物流行业的应用主流。通过书中提供的公式与数据, 利用现有生产厂家的公开软件完全可以把这些设计内容演绎出来。本书会分别列举采用氨制冷剂及R507 的工程实例的选型计算, 这些工程已经顺利投产5~7 年了。运行的结果证明是节能和方便使用的。
本书主要适合于工程人员在制冷工程设计时作为参考, 并且可以利用书中的数据复核引进制冷项目。对目前通常使用的制冷剂的制冷系统( 氨与氟利昂都有它们对应的数据与公式) 有参考价值。由于笔者长期在基层从事技术应用工作, 因此本书在制冷的理论方面相对薄弱, 有些地方可能会有偏差。
对于引进国外的技术, 笔者作为工程公司的技术负责人, 没有人在前面引路, 许多问题和疑难需要自己与伙伴们一起去探索和承担。笔者也曾经失败过, 走过一些弯路, 但坚持下来, 取得了一个比一个更好的工程成果。
笔者是实践者, 从事这个行业30 多年, 大部分时间都是通过实践学习, 很多新的技术都是一边学习一边查找它的理论依据, 因此这些理论可能不是一个完整的体系。书中许多内容是通过翻译、整理和笔者的理解与推导编写而成的。
笔者也曾经在高校兼任校外的一些工作, 如华南理工大学食品科学与工程学院的硕士生校外导师、顺德职业技术学院的兼职教师, 对目前大学的专业教材还是有一些了解的。发现我国工业制冷技术的教材与欧美国家有相当的距离。在欧美国家, 教材与一线的技术差距一般在5~10 年, 而国内这方面的教材, 差距会更大一些。
笔者没有在国外留学的经历, 也没有当过访问学者, 更没有得过什么奖励。几次出国参观学习的累积时间也没有超过一个月。好在工业制冷这门学科是一门实践性的学科, 通过不断的学习、实践, 与国外同行的交流, 同样可以达到很高的技术境界。书中有一些内容并不是新的技术, 只是国内在这一方面没有报道, 因此可以作为理论基础的一个补充材料, 也让学习这门学科的学生更多地了解欧美国家这方面的真正水平。
如果这本书能够得到同行的认可, 需要感谢许多对笔者在事业上有过很大帮助的人。首先感谢的是粤联公司总经理吴少强先生和把笔者引入粤联公司的何刚明先生, 以及这个公司的股东们。没有他们的全力支持, 笔者不可能走到这一步。还要感谢笔者的伙伴潘洪准、林良影、陈炳耀先生在笔者提出新的制冷流程时对工程的实施, 以及在工程调试中骆锦登先生和他的伙伴的全力配合, 及时把现场调试的结果反馈上来, 并进行总结。正是他们的帮助,才使本书介绍的这种制冷技术在工程上经过七年的磨炼从尝试走向成熟。
另外, 笔者更要感谢的是为本书引路和审核的张建一教授, 他为本书的写作、文字的处理提出了不少意见和建议。以及庄友明老师为本书的书名提供了重要的思路。还要感谢个支持笔者做这种尝试的人———粤泰冷链物流有限公司陈拱龙先生, 以及给笔者实践项目的物流先行者———福建名成水产实业有限公司的林香建先生( 参与这家公司的项目达38万吨冷库) , 还有西安联盛能源科技有限公司董事长白建林先生的大力支持。感谢为本书提供资料的约克( 中国) 商贸有限公司、比泽尔制冷技术( 中国) 有限公司、丹佛斯中国公司、Kelvion 热交换设备有限公司、福建雪人股份有限公司、阿法拉伐( 中国) 公司、伐德鲁斯换热设备( 张家港) 有限公司、路伟换热器有限公司、上海汉钟精机股份有限公司、银海洁科技有限公司、优泰门业有限公司、德默菲换热器( 平湖) 有限公司。
本书的制冷剂热力性质及相关数据、压焓图来自Department of Energy Engineering Energy Systems Group Refrigeration Technical University of Denmark ( 丹麦) 提供的免费软件。同时感谢广东省冷链协会会长李健华小姐以及美国驻广州总领事馆商务处的大力支持。分离容器的选型软件编辑由程传凯先生完成, 制冷剂数据编辑由黄寿德先生协助完成, 封面由李冬卉小姐设计。当然也少不了笔者家人的全力支持。
由于本人长期在工程公司基层工作, 因此编写本书时在理论方面会有所欠缺, 希望同行的朋友给予谅解及指正, 谢谢。
李宪光
2018 年初修订于珠江畔
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