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開本：16開 紙張：膠版紙 包裝：平裝-膠訂 是否套裝：否 國際標準書號ISBN：9787111599654 作者：李憲光 出版社：機械工業出版社 出版時間：2022年09月
" 編輯推薦 本書後記
讓制造業產業升級，實現智能制造，整個工業4.0過程，就是自動化和信息化不斷融合的過程，也是用軟件重新定義世界的過程。集成：工業4.0將無處不在的傳感器、嵌入式中端繫統、智能控制繫統、通信設施通過CPS形成一個智能網絡。通過這個智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間，能夠形成一個互聯，從而實現橫向、縱向和端到端的高度集成。
工業制冷集成的新設計就是用大量的數據來重新整合現代冷鏈需求與應用技術的結合，現代冷鏈物流的發展趨勢正讓冷庫從過去的計劃經濟時代儲存型冷庫向配送物流型冷庫的方向發展，這種轉型意味著未來冷庫的選型計算更為精準，技術需要更大的提高。《工業制冷集 技術與應用》一書，以如何應對這種市場的變化，讓專業技術人員了解和接受學習創新技術和模式，讓國內制冷行業盡快與國外的先進技術對接，是作者李憲光高級工程師寫作這本實用型書籍的終目的。
作者李憲光先生在冷庫行業沉澱了30餘年，終生奉獻制冷工程設計與安裝事業，該書集其多年工作實踐經驗和專業技術結晶，綜合了歐美及國內工業制冷繫統設計特點與計算模式，具有先進性和科學性，並經數次修改完善，終定稿。
《工業制冷集 技術與應用》的出版，是對我國工業制冷集成的提升，對於中國制冷行業具有一定的重要意義。未來企業將變成數據的企業、創新的企業、集成的企業、不斷快速變化的企業。對於整個制冷業來說，這是一個大挑戰與嘗試。
廣東省冷鏈協會創會會長 李健華
內容簡介 本書介紹了歐美國家在工業制冷領域的理論, 以及近十年來在冷鏈物流冷庫與速凍加工中制冷工藝的設計理念; 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, 在制冷工程項目中的具體應用｡這些應用在制冷繫統節能與操作無人值守方面達到了預期效果｡
歐美國家的制冷繫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? 配套的制冷劑冷卻液進､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? 制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? 其制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､中間冷卻器和閃發式經濟器) 以理論推導的方式進行計算與選型, 並介紹了繫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制冷的全部制冷劑｡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｡本書介紹了歐美國家在工業制冷領域的理論, 以及近十年來在冷鏈物流冷庫與速凍加工中制冷工藝的設計理念; 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, 在制冷工程項目中的具體應用｡這些應用在制冷繫統節能與操作無人值守方面達到了預期效果｡
歐美國家的制冷繫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? 配套的制冷劑冷卻液進､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? 制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? 其制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､中間冷卻器和閃發式經濟器) 以理論推導的方式進行計算與選型, 並介紹了繫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制冷的全部制冷劑｡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制冷劑的制冷量, 以及目前流行的氨繫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制冷工程設計時的參考依據, 也可供能源與動力工程專業制冷方向研究生參考｡
作者簡介 作者李憲光先生從事食品冷鏈冷藏工作三十餘年，從冷藏管理工作到冷鏈冷藏庫的設計、安裝、維護及調試工作，在三十餘年的工作實踐中, 作者直接或間接參與設計、安裝及調試的冷凍冷藏庫超過100萬噸。目前李憲光先生是廣州市粵聯水產制冷工程有限公司制冷高級工程師, 同時協助西安聯盛能源科技有限公司在制冷相關方面的技術支持工作｡
目錄 目 錄
序
賀信
前言
第1 章 工業制冷 1
1. 1 什麼是工業制冷 1
1. 2 工業制冷的定義與範圍 1
1. 3 工業制冷的理論基礎 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 制冷循環的演變 8
2. 1 閃發氣體的產生 8
2. 1. 1 作圖計算 9目 錄
序
賀信
前言
第1 章 工業制冷 1
1. 1 什麼是工業制冷 1
1. 2 工業制冷的定義與範圍 1
1. 3 工業制冷的理論基礎 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 制冷循環的演變 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 采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 含有閃發氣體的制冷循環 13
2. 3. 2 去除部分閃發氣體的制冷循環 14
2. 3. 3 現代去除閃發氣體的方式 17
2. 4 雙級壓縮繫統 23
2. 4. 1 實現制冷循環雙級壓縮運行的幾種
模式 23
2. 4. 2 雙級制冷繫統壓縮的改進 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 雙級制冷壓縮的選型計算 29
2. 6 復雜的混合制冷繫統 32
2. 6. 1 同時具有冷藏物冷藏間和凍結物
冷藏間的制冷繫統設計 32
2. 6. 2 同時具有冷藏物冷藏間和凍結物
冷藏間?速凍繫統的制冷繫統
設計 34
2. 6. 3 高層凍結物冷藏間的制冷繫統
設計優化 34
本章小結 35
參考文獻 36
第3 章 壓縮機與制冷工藝相關的
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繫統 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布置 47
3. 2. 4 熱虹吸與繫統貯液器的合並 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 螺杆壓縮機補氣繫統單向閥的
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 制冷劑流動與進風對比的逆流與
順流 62
4. 2. 5 傳熱繫數U 值 63
4. 2. 6 換熱管的直徑以及布置 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制冷量的
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(制冷量的百分比)
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 外部污垢繫數 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 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 兩種吹風形式的制冷量比較 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 弔頂式冷風機 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繫 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 制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 制冷劑泵 142
6. 3. 1 制冷劑泵的種類 142
6. 3. 2 淨正吸入壓頭 142
6. 3. 3 制冷劑泵的主要參數 142
6. 3. 4 流量孔板和 小流量孔板的
設置 144
6. 3. 5 制冷劑泵的布置 144
6. 3. 6 循環桶的控制液面至制冷劑泵
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 佳管道尺寸 155
7. 1. 6 液體提升管 159
7. 2 閥門及配套件 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 閃發式經濟器 207
8. 5. 4 沒有中溫負荷的集中閃發式經濟器
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繫統 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 自動控制繫統與制冷工藝的配合 220
本章小結 221
參考文獻 222
第10 章 制冷繫統計算的應用與
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 蒸發器的連接與布置 232
10. 1. 6 閥站的布置 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繫統
設計 235
10. 2. 2 閃發式經濟器的選擇 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 制冷繫統的熱回收 244
11. 2 冷鏈物流冷庫熱負荷的其他計算
方式 247
11. 3 未來的制冷劑 249
11. 4 二氧化碳制冷繫統的特點 253
11. 4. 1 二氧化碳制冷繫統應用的
壓縮機 254
11. 4. 2 二氧化碳制冷劑在冷庫的工作
壓力範圍 254
11. 4. 3 采用二氧化碳復疊制冷繫統在
冷庫的節能問題 256
11. 4. 4 二氧化碳制冷繫統的小型並聯
機組繫統 257
11. 4. 5 冷庫二氧化碳制冷繫統的融霜
問題 257
11. 4. 6 二氧化碳作為載冷劑的制冷
繫統 258
11. 5 冷庫快速門 259
11. 5. 1 滑升門 260
11. 5. 2 快速卷簾門 261
11. 6 自動倉儲繫統 262
11. 6. 1 自動倉儲繫統在冷庫的基本
構成 262
11. 6. 2 堆垛機 263
11. 6. 3 自動倉儲繫統的貨物進出模式
以及盤點模式 263
11. 6. 4 自動倉儲繫統在冷庫的布置與
安裝要求 265
11. 7 冷鏈物流冷庫的繫統安全 266
11. 7. 1 設計與安裝規範 266
11. 7. 2 制冷繫統的氣體檢測 268
11. 7. 3 氨制冷繫統的緊急關閉閥 272
11. 7. 4 新的安全技術———設備機房以及
管道閥門布置在冷庫的頂層 272
11. 7. 5 氨制冷繫統的安全標識 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 實現制冷繫統的互聯網監控 276
11. 8. 4 制冷繫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 在冷庫制冷繫統管道布置
上的應用 2 前言 前 言
筆者從事食品冷鏈冷藏的工作已經有36 年了｡1982 年大學本科( 制冷工藝專業)畢業後, 從冷藏管理工作開始, 到後來的冷鏈冷藏庫的設計､安裝､維護及調試工作,雖然有過一兩次的崗位變動, 但一直都沒有離開這個行業｡目前的崗位是廣州市粵聯水產制冷工程有限公司制冷高級工程師, 同時協助西安聯盛能源科技有限公司在制冷相關方面的技術支持工作｡
在這30 多年中, 筆者直接或間接參與設計､安裝及調試的冷凍冷藏庫已經超過100萬噸｡在這些完成的項目中, 有全國 的冷庫群之一的山東中凱公司17. 5 萬噸冷庫( 位於山東濰坊) , 還有據說是全球單體 的自動立體庫———深圳正中置業10 萬噸冷庫｡在這些冷凍加工食品冷藏企業中, 除了常用的冷藏物冷藏間､凍結物冷藏間､肉類食品速凍庫､水產食品速凍庫以外, 還有用於加工金昌魚的復疊速凍制冷繫統及配套的超低溫冷庫( -65~ -50℃ ) ､食品加工間的低溫空調( 含潔淨空調) ( 10~ 20℃ ) , 國內常見的多層土建冷庫､單層組合冷庫｡這些經歷為筆者的職業生涯提供了比較豐富的經驗和充實的數據｡前 言
筆者從事食品冷鏈冷藏的工作已經有36 年了｡1982 年大學本科( 制冷工藝專業)畢業後, 從冷藏管理工作開始, 到後來的冷鏈冷藏庫的設計､安裝､維護及調試工作,雖然有過一兩次的崗位變動, 但一直都沒有離開這個行業｡目前的崗位是廣州市粵聯水產制冷工程有限公司制冷高級工程師, 同時協助西安聯盛能源科技有限公司在制冷相關方面的技術支持工作｡
在這30 多年中, 筆者直接或間接參與設計､安裝及調試的冷凍冷藏庫已經超過100萬噸｡在這些完成的項目中, 有全國 的冷庫群之一的山東中凱公司17. 5 萬噸冷庫( 位於山東濰坊) , 還有據說是全球單體 的自動立體庫———深圳正中置業10 萬噸冷庫｡在這些冷凍加工食品冷藏企業中, 除了常用的冷藏物冷藏間､凍結物冷藏間､肉類食品速凍庫､水產食品速凍庫以外, 還有用於加工金昌魚的復疊速凍制冷繫統及配套的超低溫冷庫( -65~ -50℃ ) ､食品加工間的低溫空調( 含潔淨空調) ( 10~ 20℃ ) , 國內常見的多層土建冷庫､單層組合冷庫｡這些經歷為筆者的職業生涯提供了比較豐富的經驗和充實的數據｡
從1978 年筆者學習制冷工藝專業開始, 就一直關注這個行業的發展, 包括這個行業在社會經濟中所占的位置及應用技術的創新發展｡在我國經濟高速發展的30 多年中,這個行業在社會經濟中所占的位置越來越重要, 從原來的冷凍冷藏貯存型冷庫已經逐步向冷鏈物流配送型冷庫發展, 即由原來的注重食品的加工保存以及如何延長食品的保存期向冷藏食品的保存和流通以及整個流通環節冷鏈轉變｡由原來的農貿市場經營模式逐步向超市經營模式過渡｡
20 世紀80 年代初, 我國的冷藏庫保有量不足100 萬噸, 經過30 多年的發展, 到2014 年年底已經達到3320 萬噸以上｡根據美國全球冷鏈聯盟( GCCA) 2015 年的統計,我國在世界上冷藏庫的總庫容已經位於第三位( 僅次於美國與印度) ｡我國冷藏行業的發展速度已經超過世界上所有的國家, 這種高速發展需要技術的支持｡雖然經過我國技術人員的不斷努力, 這些年制冷技術已經有了比較大的進步, 但由於國內原來的制冷計算基礎是蘇聯的模式, 隨著蘇聯的解體, 這種技術隨著時代的變遷, 已經顯得相當落伍了｡目前設計規範和設備選型計算仍然沿用原有的模式, 以致 近幾年冷庫及冷凍加工車間不斷地出現不應有的安全事故, 嚴重的還導致人員傷殘甚至死亡｡這除了施工質量的原因以外, 制冷技術的落後是不爭的事實｡
至於冷庫的能源消耗方面( 指保證同樣的溫度工況下) , 與發達國家也有相當的差距｡而且現在國內許多冷庫還在不斷地出現由氨繫統改為氟利昂繫統的怪現像｡根據2015 巴黎氣候大會的要求, 排放溫室氣體的市場會在21 世紀的上半段結束｡也就是說,大部分氟利昂制冷劑( 包括環保型的氫氟烴制冷劑) 會在這30 年內退出市場, 因為它們都是溫室氣體｡
為了讓同行更好地了解歐美國家這方面的制冷技術, 特別是制冷工藝技術, 筆者這些年一直努力收集歐美國家已經公開的一些資料和文章｡這些收集到的資料和文章, 基本上能滿足目前工業制冷設備選型和工藝計算的需要｡
2012 年筆者參觀了歐洲制冷展, 並同時參觀了德國與荷蘭的制冷設備廠､實驗室與冷庫及加工線｡2013 年到丹麥參觀了丹佛斯總部與工廠以及相關的冷庫｡2014 年應美國貿易署的邀請, 從美國的西岸到東岸, 參觀了20 多家冷庫與加工廠, 並與他們進行了許多有益的對話｡
在這期間, 全球冷鏈聯盟陪同我們一起參觀的一位老專家, 向筆者推薦了他們國家制冷界的一本經典《Industrial Refrigeration Handbook》( 工業制冷手冊) ｡在陪同參觀的十多天中, 這本書他一直隨身帶著, 有時間還在閱讀｡通過參觀與交流, 筆者帶回了許多這方面的資料｡為了較全面地介紹歐美國家的制冷技術, 從美國回來後, 筆者再次閱讀了《IndustrialRefrigeration Handbook》( 筆者是2008 年次讀這本書的) , 還翻譯了幾十萬字的資料,經過十個月的閱讀和準備, 終於完成了本書的編著｡
本書盡量以他們演繹的方式去介紹這些方面的知識, 並且盡量轉換為國際單位制( SI) ｡本書還對制冷循環繫統演化到目前歐美國家采用的主流制冷繫統進行了介紹, 並在理論上做了進一步的說明｡
本書主要介紹的是以制冷工藝為主的制冷循環, 而制冷設備的發展由於產品研究的日新月異, 不同的生產廠家有各種不同的優勢產品｡筆者也無法得到他們的核心數據, 因此在介紹這些產品時, 隻能介紹與這些產品連接需要的制冷工藝數據以及這些產品原來設計的依據｡
為了與目前的設計計算接軌, 本書把這些問題作為重點進行介紹｡我國目前的設計計算除了壓縮機的選擇采用不同的工況有不同的制冷量以外, 其餘的選擇如蒸發器和冷凝器是以面積來計算, 管道是以圖表來計算｡由於外資的制冷設備廠家為了使他們的產品更加容易選擇, 他們根據自己的計算模式､不同的工況編制成不同的設備選型軟件｡現在國內的設計已經幾乎沒有人再使用原來的設計手冊計算模式來選擇蒸發器､冷凝器､閥門與管道, 更多的是采用計算軟件進行選型｡
相反, 由於國內基本限制引進壓力容器, 外資目前也隻有一家有自己的產品目錄, 而且他們的產品數據是保密的, 給出的容器尺寸也隻能適用於氨制冷劑｡如果應用於氟利昂或者二氧化碳繫統, 需要修改相關的接管尺寸, 因此沒有形成市場｡如果他們把容器選型的數據做成產品目錄, 相信在這個市場氛圍中, 不需要兩個月, 他們的優勢會蕩然無存｡引進的蒸發式冷凝器生產就是一個例子｡
在制冷劑的數據引用部分, 氟利昂R22 制冷劑在我國已經屬於即將淘汰的品種, 但為了引用數據的完整性以及作為基礎理論知識的補充對其進行介紹｡目前允許使用的環保型氫氟烴制冷劑( 氟利昂) 的許多數據仍然是由R22 推導而來的, 而且它們之間的特性有許多相似之處, 因此氟利昂R22 的數據可以作為環保型氫氟烴制冷劑的參考依據｡隻有具有良好的制冷基礎理論知識, 纔能談得上在制冷方面的創新和發展｡
近幾年國內的冷庫制冷繫統經常出現問題, 甚至出現重大安全事故｡造成這種現像的原因有很多｡氨這種在全球冷庫制冷繫統占有率85%以上的制冷劑, 在我國新建的冷庫中居然已經日漸式微｡從深層次的方面考慮, 是制冷基礎知識薄弱以及技術落後的一種表現,與我國冷庫的發展速度形成很大的反差｡
本書引用了一些國外 近幾年完工的制冷項目, 在參觀過程中拍攝了一些圖片､圖樣及技術資料, 其中包括2012 年在歐洲參觀的GEA 公司的一些設計與安裝, 包括當時剛剛完工的肉類速凍加工生產線及冷庫; 2014 年在美國參觀的由Stellar ( 恆星) 公司( 美國 的氨制冷工程公司) 為Lineage 公司( 世界第二大冷鏈物流公司) 設計與建造的冷庫( 2014年完工) ｡雖然這些例子不能全面反映歐美冷庫, 但可以代表這些國家制冷技術在冷鏈物流行業的應用主流｡通過書中提供的公式與數據, 利用現有生產廠家的公開軟件完全可以把這些設計內容演繹出來｡本書會分別列舉采用氨制冷劑及R507 的工程實例的選型計算, 這些工程已經順利投產5~7 年了｡運行的結果證明是節能和方便使用的｡
本書主要適合於工程人員在制冷工程設計時作為參考, 並且可以利用書中的數據復核引進制冷項目｡對目前通常使用的制冷劑的制冷繫統( 氨與氟利昂都有它們對應的數據與公式) 有參考價值｡由於筆者長期在基層從事技術應用工作, 因此本書在制冷的理論方面相對薄弱, 有些地方可能會有偏差｡
對於引進國外的技術, 筆者作為工程公司的技術負責人, 沒有人在前面引路, 許多問題和疑難需要自己與伙伴們一起去探索和承擔｡筆者也曾經失敗過, 走過一些彎路, 但堅持下來, 取得了一個比一個更好的工程成果｡
筆者是實踐者, 從事這個行業30 多年, 大部分時間都是通過實踐學習, 很多新的技術都是一邊學習一邊查找它的理論依據, 因此這些理論可能不是一個完整的體繫｡書中許多內容是通過翻譯､整理和筆者的理解與推導編寫而成的｡
筆者也曾經在高校兼任校外的一些工作, 如華南理工大學食品科學與工程學院的碩士生校外導師､順德職業技術學院的兼職教師, 對目前大學的專業教材還是有一些了解的｡發現我國工業制冷技術的教材與歐美國家有相當的距離｡在歐美國家, 教材與一線的技術差距一般在5~10 年, 而國內這方面的教材, 差距會更大一些｡
筆者沒有在國外留學的經歷, 也沒有當過訪問學者, 更沒有得過什麼獎勵｡幾次出國參觀學習的累積時間也沒有超過一個月｡好在工業制冷這門學科是一門實踐性的學科, 通過不斷的學習､實踐, 與國外同行的交流, 同樣可以達到很高的技術境界｡書中有一些內容並不是新的技術, 隻是國內在這一方面沒有報道, 因此可以作為理論基礎的一個補充材料, 也讓學習這門學科的學生更多地了解歐美國家這方面的真正水平｡
如果這本書能夠得到同行的認可, 需要感謝許多對筆者在事業上有過很大幫助的人｡首先感謝的是粵聯公司總經理吳少強先生和把筆者引入粵聯公司的何剛明先生, 以及這個公司的股東們｡沒有他們的全力支持, 筆者不可能走到這一步｡還要感謝筆者的伙伴潘洪準､林良影､陳炳耀先生在筆者提出新的制冷流程時對工程的實施, 以及在工程調試中駱錦登先生和他的伙伴的全力配合, 及時把現場調試的結果反饋上來, 並進行總結｡正是他們的幫助,纔使本書介紹的這種制冷技術在工程上經過七年的磨煉從嘗試走向成熟｡
另外, 筆者更要感謝的是為本書引路和審核的張建一教授, 他為本書的寫作､文字的處理提出了不少意見和建議｡以及莊友明老師為本書的書名提供了重要的思路｡還要感謝個支持筆者做這種嘗試的人———粵泰冷鏈物流有限公司陳拱龍先生, 以及給筆者 實踐項目的物流先行者———福建名成水產實業有限公司的林香建先生( 參與這家公司的項目達38萬噸冷庫) , 還有西安聯盛能源科技有限公司董事長白建林先生的大力支持｡感謝為本書提供資料的約克( 中國) 商貿有限公司､比澤爾制冷技術( 中國) 有限公司､丹佛斯中國公司､Kelvion 熱交換設備有限公司､福建雪人股份有限公司､阿法拉伐( 中國) 公司､伐德魯斯換熱設備( 張家港) 有限公司､路偉換熱器有限公司､上海漢鐘精機股份有限公司､銀海潔科技有限公司､優泰門業有限公司､德默菲換熱器( 平湖) 有限公司｡
本書的制冷劑熱力性質及相關數據､壓焓圖來自Department of Energy Engineering Energy Systems Group Refrigeration Technical University of Denmark ( 丹麥) 提供的免費軟件｡同時感謝廣東省冷鏈協會會長李健華小姐以及美國駐廣州總領事館商務處的大力支持｡分離容器的選型軟件編輯由程傳凱先生完成, 制冷劑數據編輯由黃壽德先生協助完成, 封面由李鼕卉小姐設計｡當然也少不了筆者家人的全力支持｡
由於本人長期在工程公司基層工作, 因此編寫本書時在理論方面會有所欠缺, 希望同行的朋友給予諒解及指正, 謝謝｡
李憲光
2018 年初修訂於珠江畔
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