实用制冷工程设计手册 (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国建筑工业出版社

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页数:958 页

译者:

出版时间:1994年04月

价格:66.0

装帧:平装

isbn号码:9787112022250

丛书系列:

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• 电气
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• 制冷技术
• 工程设计
• 暖通空调
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• 热力学
• 工程手册
• 实用指南
• 制冷设备
• 空调设计

制冷技术在现代社会中的重要性 在飞速发展的现代社会中，制冷技术已渗透到我们生活的方方面面，从保障食品新鲜的冰箱，到维持舒适室内环境的空调，再到支撑工业生产和科学研究的各类精密设备，制冷技术都扮演着不可或缺的角色。它不仅关乎民生福祉，更是现代工业、医药、农业、信息技术等众多领域高效运转的基石。 制冷原理的演进与核心概念 制冷技术的核心在于物质的相变过程，即通过吸收热量使物质从液态转化为气态，或者通过机械压缩使气态物质升温升压，再通过散热使其降温液化，从而在低温环境中带走热量。其基本原理可以追溯到古老的制冰技术，但随着科学技术的进步，制冷原理经历了显著的演变。 早期概念： 早期的制冷尝试主要依赖于蒸发吸热的原理。例如，将水浸湿的布料置于通风处，水分蒸发带走热量，能使局部温度降低。古人也利用地下冰窖、雪藏等方式储存食物，这本质上是利用了自然界的低温环境。 热力学的发展： 18世纪和19世纪，热力学理论的建立为制冷技术的发展奠定了坚实的理论基础。卡诺循环、朗肯循环等热力学循环的提出，揭示了热量传递和能量转化的规律，为设计高效的制冷系统提供了指导。 机械制冷的发明： 19世纪中期，美国人雅各布·佩金斯发明了第一台蒸汽压缩式制冷机，标志着机械制冷的开端。这种制冷机通过压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个主要环节，实现了对温度的有效控制。 制冷剂的演变： 早期制冷剂的选择相对有限，如氨、二氧化硫等，但它们存在一定的毒性和腐蚀性。20世纪初，氟利昂（CFCs）的出现，因其优良的性能和安全性，在很长一段时间内成为主流制冷剂。然而，随着对环境问题的深入认识，特别是臭氧层破坏和全球变暖的影响，氟利昂及其替代品（如HCFCs、HFCs）的环保性能成为制冷剂研发的重点。目前，人们正积极开发和推广更环保的制冷剂，如天然制冷剂（二氧化碳、丙烷、氨等）和低GWP（全球变暖潜能值）的HFCs替代品。 制冷系统的分类与工作原理 现代制冷系统种类繁多，根据其工作原理、应用范围和规模，可以大致分为以下几类： 1. 蒸汽压缩制冷系统： 这是目前最常见、应用最广泛的制冷系统，占据了绝大多数的市场份额。其核心部件包括压缩机、冷凝器、节流装置（如膨胀阀或毛细管）和蒸发器。 压缩机： 负责吸入低温低压的制冷剂蒸气，并将其压缩成高温高压的蒸气，为制冷循环提供动力。常见的压缩机类型有往复式、回转式、涡旋式和离心式。 冷凝器： 位于高温高压的制冷剂蒸气进入，通过与外界介质（如空气或水）进行热交换，将制冷剂蒸气冷凝成高压液体。冷凝器的散热效率直接影响制冷系统的能效。 节流装置： 高压液体制冷剂通过节流装置（如膨胀阀、毛细管）时，压力急剧下降，温度也随之降低，形成低温低压的液体制冷剂。 蒸发器： 低温低压的液体制冷剂进入蒸发器，在其中吸收被冷却物体的热量而蒸发成低压制冷剂蒸气，从而达到制冷的目的。蒸发器的设计直接关系到制冷效果和能效。 循环过程： 蒸发器中吸收热量后的制冷剂蒸气被送回压缩机，完成一个制冷循环。 2. 吸收式制冷系统： 这种系统不直接使用压缩机，而是利用另一种物质（吸收剂）对制冷剂（制冷工质）的吸收和解吸作用来产生冷效应。其主要循环介质包括制冷剂、吸收剂、热源和冷源。 工作原理： 通过加热使富含制冷剂的溶液（如溴化锂-水、氨-水）中的制冷剂蒸发，然后在冷凝器中冷凝为液体，再经过节流后进入蒸发器，吸收被冷却物的热量并蒸发。蒸发后的制冷剂蒸气被吸收剂吸收，形成稀溶液，再被输送至发生器，在热源的作用下加热，使制冷剂重新析出，完成循环。 特点： 吸收式制冷系统可以使用废热、太阳能等作为能源，具有节能环保的优点，但其系统相对复杂，制冷效果略低于蒸汽压缩式制冷。 3. 蒸汽喷射制冷系统： 这种系统利用高速喷射的蒸汽来带动和压缩制冷剂蒸气，从而实现制冷。 工作原理： 一种工作流体（通常是水蒸气）以很高的速度喷射，其动量将制冷剂蒸气（通常也是水）从低压区域带走，并在喷口处形成低压区域，使制冷剂蒸发吸热。 特点： 结构简单，运行可靠，但能效较低，适用于对温度要求不高的场合。 4. 其他制冷技术： 热电制冷（珀尔帖效应）： 利用半导体材料的电热效应，在通电时一侧吸热降温，另一侧放热升温。具有结构紧凑、无运动部件、精度高等优点，但能效相对较低，多用于小型精密制冷设备。 磁制冷： 利用磁性材料在磁场作用下发生的熵变效应进行制冷。是一种新兴的、环保的制冷技术，具有高能效的潜力，但目前尚处于研发和推广阶段。 制冰与冷库技术： 专门用于生产和储存冰块的设备，以及大型低温存储设施。 制冷工程设计中的关键要素 一个成功的制冷工程设计需要综合考虑多方面因素，以确保系统的效率、可靠性、经济性和安全性。 负荷计算： 这是制冷工程设计的首要步骤。需要准确计算需要被冷却的区域或物体的总热负荷，包括传导热、对流热、辐射热、产品自身发热、人员活动产生的热量、设备运行产生的热量以及新风和渗透空气的热湿负荷等。负荷计算的准确性直接影响制冷系统的选型和容量。 制冷剂的选择： 制冷剂的选择至关重要，需要考虑其热力学性能（如蒸发压力、冷凝压力）、环保性能（如臭氧层破坏潜能值ODP、全球变暖潜能值GWP）、安全性（如易燃性、毒性）、经济性以及与系统中其他材料的相容性。 设备选型： 根据制冷负荷、制冷剂的特性以及系统的工作条件，选择合适的压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置等关键设备。设备的效率、可靠性和寿命是重要考量因素。 管路设计： 制冷剂管路的尺寸、长度、走向以及连接方式都会影响系统的制冷效果和能耗。需要根据制冷剂的流动状态（气相或液相）、压力降和流动阻力进行合理设计。 控制系统设计： 完善的控制系统能够对制冷系统的运行状态进行实时监测和调节，保证温度、压力等参数的稳定，提高运行效率，并提供必要的安全保护。 节能降耗： 在保证制冷效果的前提下，应尽可能降低系统的能耗。这可以通过选择高能效的设备、优化系统设计、采用变频技术、加强保温隔热、回收余热等多种方式实现。 安全与环保： 制冷系统中使用的制冷剂可能对环境和人体健康造成影响，因此必须严格遵守相关的安全法规和环保标准。例如，妥善处理制冷剂的泄漏和回收，选用低ODP、低GWP的制冷剂，以及设计有效的安全防护措施。 经济性分析： 在满足技术要求的前提下，需要进行详细的经济性分析，包括设备投资、运行成本（电费、水费、维修费等）、维护费用等，以选择最经济合理的方案。 制冷技术的广泛应用领域 制冷技术已深度融入现代社会，其应用领域极为广泛： 民用领域： 家用电器： 冰箱、冰柜、空调器、除湿机等，极大地改善了人们的生活品质，保障了食品安全。 中央空调系统： 为写字楼、商场、医院、学校等公共场所提供舒适的室内环境。 工业领域： 食品工业： 食品冷藏、冷冻、速冻、保鲜，确保食品质量和延长保质期。 化工行业： 许多化学反应需要在低温条件下进行，制冷设备是关键的工艺装备。 制药行业： 药品生产、储存和运输都需要严格的温度控制，以保证药品的有效性和安全性。 橡胶和塑料工业： 用于模具冷却，提高生产效率和产品质量。 冶金工业： 例如，热处理过程中的快速冷却。 电子工业： 芯片制造、服务器机房等需要精确的温度和湿度控制。 商业领域： 超市和便利店： 食品展示柜、冷藏柜等，保证商品新鲜。 餐饮业： 厨房设备、酒水冷却等。 物流运输： 冷藏车、冷藏集装箱，实现全程冷链运输。 科学研究领域： 实验室： 低温冰箱、超低温冰箱、恒温恒湿箱等，用于保存生物样本、化学试剂等。 低温物理研究： 产生极低温度，用于研究物质在极端条件下的性质。 气候模拟： 模拟不同气候条件，用于科研和产品测试。 医疗卫生领域： 疫苗和血液制品储存： 需要严格的冷藏和冷冻条件。 医疗设备： 如CT、MRI等设备的散热系统。 手术室的温湿度控制： 保证手术环境的舒适和安全。 制冷工程设计的未来发展趋势 随着科技的不断进步和人们对可持续发展的日益重视，制冷工程设计正朝着更加高效、环保、智能化的方向发展。 高能效技术： 研发和应用更高效的制冷技术和设备，如变频技术、余热回收技术、热泵技术等，进一步降低能耗。 环保制冷剂： 加大对天然制冷剂和低GWP制冷剂的研发和应用推广力度，逐步淘汰对环境有害的制冷剂。 智能化控制： 将物联网、大数据、人工智能等技术应用于制冷系统，实现远程监控、故障诊断、智能优化运行，提高系统的自动化和智能化水平。 集成化与小型化： 将制冷系统与建筑、能源系统等进行集成，实现能源的梯级利用；同时，推动制冷设备的小型化和模块化，满足个性化需求。 多能源互补： 探索制冷系统与太阳能、地热能等可再生能源的结合，构建更加绿色可持续的制冷解决方案。 新材料与新工艺： 探索新型制冷材料（如先进的热电材料、磁制冷材料）和创新的制冷工艺，为制冷技术带来革命性的突破。 制冷工程设计是一个系统性、综合性的工程领域，它要求设计者具备扎实的理论知识、丰富的实践经验和敏锐的市场洞察力。随着技术的不断发展和应用需求的持续增长，制冷工程设计将继续在塑造现代社会、推动经济发展、改善人类生活质量方面发挥越来越重要的作用。

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我更关注的是它在“疑难杂症”处理上的贡献。在实际的制冷项目实施过程中，最让人头疼的往往不是那些按部就班的常规设计，而是那些偶尔发生的、难以归因的运行波动或效率骤降。我特别留意了关于故障诊断和排除的部分，希望找到一些经验性的判断依据，而不是仅仅依赖于传感器读数。这本手册在这方面似乎提供了一个侧重于“现场经验”的视角，比如在描述压缩机喘振或者冷冻水系统结垢问题时，作者似乎引用了一些具体的案例来佐证其分析，而不是纯粹的理论推导。这种从“为什么会发生”到“如何快速解决”的逻辑过渡，对于项目经理和现场工程师来说，价值是无可替代的。当然，每一种故障的成因都是多因素耦合的，手册不可能穷尽所有组合，但如果能提供一个清晰的排查树状图，指导工程师按部就班地排除可能性，那这本书的实用价值就能立刻提升一个档次，省去的调试时间和试错成本是实实在在的经济效益。

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这本书的装帧设计确实让人眼前一亮，封面那种深蓝与银灰的搭配，透着一股沉稳老练的气息，拿在手里分量十足，一看就知道是下了真功夫的。我特地选了平装版，主要是方便携带，出门在外需要随时查阅的时候，厚重的精装本总归是有点累赘。不过，说实话，拿到手里掂了掂，那种扎实的纸张手感和字体印刷的清晰度，完全没有因为是平装就打折扣，这很关键，毕竟是工具书，阅读体验直接决定了使用的频率。内页的排版也很有讲究，大量的图表和公式被清晰地划分在不同的模块里，虽然内容本身可能偏向专业和枯燥，但版式上的留白处理得当，使得长时间阅读下来眼睛不容易疲劳，这一点对于我们这些常年和各种技术规范打交道的工程师来说，简直是救命稻草。我个人比较看重的是手册的实用性，希望它不仅仅是理论的堆砌，而是能够真正反映一线工程中的实际操作和常见问题的解决方案。翻阅目录的时候，感觉编者确实是下了苦心的，覆盖面很广，从基础的热力学原理到复杂的系统设计，再到后期的维护保养，形成了一个相对完整的知识链条，这种系统性让我对后续的深入学习充满了期待。

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这本书的定价相对于其厚度和内容深度而言，是相当合理的。在当前市场上，很多专业技术书籍要么是内容陈旧但价格虚高，要么是内容新颖但深度不足，难以找到一个平衡点。这本手册在内容的广度和深度之间找到了一个非常实用的契合点。它没有试图取代那些高度专业化的模拟软件或特定品牌的技术文档，而是专注于提供一个普适性的、跨越不同设备和工艺的工程学基石。我特别欣赏它在“安全和环保”章节的处理方式，这不再是简单的合规性罗列，而是深入探讨了在实际操作中如何量化风险，并以一种成本效益分析的角度来权衡不同设计方案的环境影响。这种将工程决策与社会责任紧密结合的叙事角度，使得整本书的立意得到了升华，不仅仅是一本“怎么做”的技术书，更是一本指导“应该怎么做”的行业准则参考。总而言之，它更像是一个可靠的、随时待命的资深同事，能在关键时刻提供准确和经过验证的指导意见。

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从排版和易读性的角度来看，这本书在数据和图表的呈现上，下了很大功夫，但似乎也因此牺牲了一些内容的连贯性。在处理那些涉及大量迭代计算的章节时，常常需要频繁地在前后章节间跳转，查找特定的系数表格或者公式的引用来源。尽管书签和索引做得相对完善，但这种频繁的“翻页追溯”过程，在实际工作中会打断思路，让人感觉不够“一气呵成”。我期待的是一种更加集成化的呈现方式，比如在介绍完一个复杂的换热器设计流程后，紧接着就能看到一个完整的、可直接套用的设计参数表，而不是分散在好几个附录里。当然，这可能也是为了保持各个章节的独立性，方便读者只查阅自己需要的特定模块。但对于我这种需要进行完整系统设计的人来说，如果能有一个清晰的“设计流程导览”章节，将不同模块的依赖关系用流程图清晰地标示出来，将会大大提高查询效率，避免遗漏关键步骤。

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我对这种工程手册的评价，往往要看它对“最新”规范和技术的吸收程度。现在的制冷行业发展太快了，新的制冷剂、更高效的热交换器技术、还有日益严格的能效标准，如果一本手册停留在十年前的标准上，那它充其量只能算个历史参考资料，对于解决眼下的工程难题就显得力不从成了。我花了不少时间去核对书中引用的那些标准编号和日期，希望能从中找到一些当前行业内正在力推的绿色制冷技术和变频控制的应用案例。说实话，初步翻阅下来，感觉它在基础理论的阐述上做得非常扎实，历史脉络清晰，但对于一些新兴的、需要大量计算软件辅助才能完成的复杂优化设计部分，似乎还停留在较为传统的解析法层面。这可能也是手册类书籍的局限性，毕竟要在有限的篇幅内囊括所有前沿动态是极其困难的。不过，即便如此，它对那些经典计算模型和安全裕度设定的讲解，依然是教科书级别的精准，对于新入行的技术人员来说，打好这个地基是至关重要的，没有坚实的基础，再花哨的新技术也只是空中楼阁。

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