制冷技术与工程应用

本书是根据建筑环境与能源应用工程专业的课程教学要求，结合多年的教学经验和工程实践编写的。

本书介绍了蒸气压缩式制冷原理、制冷剂、载冷剂和润滑油、制冷压缩机等制冷设备、制冷系统、制冷机组、水系统、空调制冷站设计、吸收式制冷、热泵和蓄冷技术等内容，并附有多个工程设计实例，突出理论与工程实践的有机结合。

本书在编写过程中，编写人员结合高等学校建环专业本科指导性专业规范的指导意见，多次组织对本书的大纲及内容进行研讨，参考了相关专业书籍，并虚心听取了设计院、施工企业的技术专家和制冷系统运行管理一线技术人员的意见和建议，力求严谨、实用，遵循理论与实践相结合的原则，突出对学生工程实践能力的培养，内容上深入浅出，符合认知规律。

本书由不同高校中多年从事制冷技术课程教学的老师和设计院的暖通设计师共同编写，主编为金文教授和杜鹃副教授（分别是“制冷技术”精品资源共享课程的负责人和主讲教师）。各章节具体编写情况为：绪论和第11章由长安大学宋慧编写，第1章由西安航空学院金文编写，第2章和第5章由西安科技大学张进编写，第3章和第6章（6.1、6.2和6.3）由西安航空学院王巧宁编写，第4章和第6章（6.4）由西安航空学院卢攀编写，第7章、第8章和第9章（9.1、9.2和9.3）由西安航空学院杜鹃编写，第9章（9.4）由西安市建筑设计研究院姚琳编写，第10章由西安工程大学文力编写。

本书的内容已制作成用于多媒体教学的PPT课件，并将免费提供给采用本书作为教材的院校使用。如有需要，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。

本书由金文、杜鹃主编，吕砚昭主审。本书在编写过程中得到了西安市建筑设计研究院暖通总工程师吕砚昭教授级高工的大力支持和帮助。吕砚昭教授级高工对本书进行了细致的审阅，提出了宝贵的修改意见和建议，在此表示衷心的感谢。

本书在编写过程中参考了相关的教材、专著、论文、规范和图集，在此一并表示衷心的感谢。由于编者水平有限，时间仓促，书中难免有不足之处，恳请专家和使用本书的读者批评指正。 

编者

2018年10月

本书共分为11章，以空气调节系统中普遍采用的冷源设备——蒸气压缩式制冷装置为主进行阐述，主要内容包括蒸气压缩式制冷原理、制冷剂、载冷剂和润滑油、制冷压缩机等制冷设备、制冷系统、制冷机组、水系统、空调制冷站设计、吸收式制冷、热泵和蓄冷技术等。

本书充实并强化了空调冷冻站工程设计实例的内容，突出理论与工程实践的有机结合，并着意反映该领域的*技术进展。

本书可作为高等院校建筑环境与能源应用工程等相关专业的教材，也可供相关专业工程技术人员参考与自学使用。

绪论1

0.1制冷的概念1

0.2制冷技术的应用1

0.3制冷技术的发展及分类2

0.4人工制冷的方法2

0.5制冷的发展趋势6

思考与练习7

第1章单级蒸气压缩式制冷原理8

1.1蒸气压缩式制冷的基本原理8

1.1.1制冷的热力学基础8

1.1.2单级蒸气压缩式制冷系统组成11

1.1.3单级蒸气压缩式制冷循环过程11

1.2蒸气压缩式制冷的理想循环12

1.2.1理想制冷循环12

1.2.2制约理想制冷循环的主要因素14

1.3蒸气压缩式制冷的理论循环15

1.3.1理论制冷循环15

1.3.2理论制冷循环热力计算17

1.4蒸气压缩式制冷的实际循环22

1.4.1带液体过冷的制冷循环22

1.4.2带蒸气过热的制冷循环23

1.4.3带回热的制冷循环24

1.4.4实际压缩过程28

1.4.5实际制冷循环29

1.5影响制冷效率的因素32

1.5.1制冷效率的影响因素32

1.5.2制冷工况34

1.6跨临界制冷循环35

思考与练习39

第2章双级压缩和复叠式制冷原理41

2.1双级蒸气压缩式制冷41

2.1.1采用双级压缩的原因41

2.1.2双级压缩的工作原理42

2.1.3一级节流中间完全冷却的双级压缩制冷循环43

2.1.4一级节流中间不完全冷却的双级压缩制冷循环45

2.1.5循环工作参数的确定47

2.2复叠式蒸气压缩制冷51

2.2.1多级压缩的局限51

2.2.2复叠式制冷的工作原理51

思考与练习53

第3章制冷剂、载冷剂和润滑油55

3.1制冷剂55

3.1.1制冷剂的发展历程55

3.1.2制冷剂的分类及命名56

3.1.3制冷剂的选用原则58

3.1.4常用制冷剂的性质62

3.2载冷剂67

3.2.1载冷剂的选择要求67

3.2.2常用载冷剂68

3.3润滑油70

3.3.1润滑油的作用70

3.3.2对润滑油的要求70

3.3.3润滑油的分类和选择71

思考与练习73

第4章制冷压缩机74

4.1活塞式制冷压缩机75

4.1.1分类75

4.1.2结构77

4.1.3工作过程79

4.2螺杆式制冷压缩机80

4.2.1双螺杆式制冷压缩机81

4.2.2单螺杆式制冷压缩机83

4.3其他回转式制冷压缩机84

4.3.1滚动转子式制冷压缩机84

4.3.2涡旋式制冷压缩机86

4.4离心式制冷压缩机88

4.4.1基本结构88

4.4.2工作原理88

4.4.3磁悬浮离心压缩机90

4.4.4特点91

思考与练习91

第5章制冷设备92

5.1冷凝器92

5.1.1水冷却式冷凝器92

5.1.2空气冷却式冷凝器96

5.1.3水-空气冷却式冷凝器97

5.2蒸发器98

5.2.1冷却液体的蒸发器98

5.2.2冷却空气的蒸发器101

5.3其他换热设备103

5.3.1再冷却器103

5.3.2回热器103

5.3.3中间冷却器104

5.3.4冷凝-蒸发器105

5.4节流机构105

5.4.1手动节流阀105

5.4.2浮球节流阀106

5.4.3热力膨胀阀107

5.4.4电子膨胀阀109

5.4.5毛细管111

5.5辅助设备112

5.5.1制冷剂储存与分离设备112

5.5.2润滑油的分离与收集设备114

5.5.3制冷剂的净化设备116

5.5.4安全设备120

思考与练习122

第6章制冷系统123

6.1蒸气压缩式制冷系统的典型流程123

6.1.1氟利昂制冷系统123

6.1.2氨制冷系统124

6.2空调用制冷系统126

6.2.1房间空调器126

6.2.2净化恒温空调机组128

6.2.3汽车空调器128

6.2.4冷冻除湿机130

6.3冷藏用制冷系统130

6.3.1直接膨胀供液系统131

6.3.2重力供液系统131

6.3.3液泵供液系统132

6.4制冷系统管道133

6.4.1制冷剂管道的布置134

6.4.2制冷管材管件的选择137

6.4.3制冷剂管道管径的确定138

6.4.4制冷剂管道的隔热139

思考与练习140

第7章空调用制冷机组141

7.1活塞式冷水机组142

7.1.1特点142

7.1.2结构142

7.1.3性能及参数143

7.1.4接线和接管143

7.2螺杆式冷水机组146

7.2.1特点146

7.2.2结构147

7.2.3性能及参数148

7.3离心式冷水机组151

7.3.1特点151

7.3.2结构151

7.3.3性能及参数151

7.4涡旋式冷水机组156

7.5模块化冷水机组157

思考与练习158

第8章水系统159

8.1冷却水系统160

8.1.1冷却水系统相关设备及附件160

8.1.2冷却水系统设计167

8.2冷冻水系统175

8.2.1冷冻水系统分类175

8.2.2冷冻水系统相关设备及附件177

8.2.3冷冻水系统设计181

思考与练习187

第9章空调制冷站设计188

9.1设计方法与流程188

9.1.1设计基本流程188

9.1.2空调制冷站布置193

9.2设计成果与要求196

9.2.1设计说明书196

9.2.2图纸绘制197

9.3典型设计199

9.4工程实例204

9.4.1工程实例一204

9.4.2工程实例二208

思考与练习219

第10章吸收式制冷220

10.1吸收式制冷原理220

10.1.1基本原理220

10.1.2与蒸气压缩式制冷的比较221

10.2工质对222

10.2.1二元溶液和工质对222

10.2.2溴化锂水溶液222

10.3溴化锂吸收式制冷224

10.3.1单效溴化锂吸收式制冷225

10.3.2双效溴化锂吸收式制冷229

10.3.3直燃型溴化锂吸收式冷热水机组233

10.3.4溴化锂吸收式制冷装置的特点235

思考与练习236

第11章热泵和蓄冷技术237

11.1热泵技术237

11.1.1热泵的工作原理237

11.1.2热泵的分类238

11.1.3热泵在空调供热中的应用238

11.2蓄冷技术247

11.2.1蓄冷技术的原理247

11.2.2蓄冷技术的分类248

11.2.3蓄冷在空调系统中的应用249

思考与练习257

附录258

参考文献276

本书共分为11章，以空气调节系统中普遍采用的冷源设备——蒸气压缩式制冷装置为主进行阐述，主要内容包括蒸气压缩式制冷原理、制冷剂、载冷剂和润滑油、制冷压缩机等制冷设备、制冷系统、制冷机组、水系统、空调制冷站设计、吸收式制冷、热泵和蓄冷技术等。

本书充实并强化了空调冷冻站工程设计实例的内容，突出理论与工程实践的有机结合，并着意反映该领域的*技术进展。

本书可作为高等院校建筑环境与能源应用工程等相关专业的教材，也可供相关专业工程技术人员参考与自学使用。