制冷装置》课程教学大纲.doc

制冷装置课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：050118课程名称：制冷装置英文名称：Refrigerating Installation课程类别： 专业课 学 时： 50学分： 2.5适用对象: 热能专业本科生考核方式：考查，平时成绩占总成绩的20%。先修课程：制冷原理与设备，压缩机原理。二、课程简介1、中文简介： 本课程主要介绍生活与商用制冷装置、运输用制冷装置、空调用制冷设备、运输用空调设备、冷水机组、干燥装置和环境试验装置等制冷空调设备的工作原理，结构与特点。2、英文简介： The course introduces the principle，construction and characteristic of household and commercial refrigerating installation, transportation refrigerating installation ,conditioning refrigerating equipment, transportation refrigerating equipment, cooling water unit, drying installation and surrounding experiment equipment etc.三、课程性质与教学目的本课程是热能与动力工程专业的一门主要专业课。通过学习使学生掌握家用电冰箱、家用空调器和常见的制冷空调设备的工作原理，掌握负荷计算、设备安装，常见的故障修理方法及维护程序节等方面的基本知识，熟悉各类制冷设备的特点与结构，从而使学生具有设计安装常见制冷设备的能力和分析制冷设备的常见故障的能力，为今后从事制冷设备的设计、制造、安装、运行和管理工作打下良好基础。四、教学内容及要求第一章 制冷与空调装置概述(一) 目的与要求：1、熟悉制冷与空调装置的分类；2、了解制冷与空调装置的发展趋势。(二) 教学内容：第一节 制冷与空调装置及其分类1、 主要内容：冷藏制冷装置、速冻制冷装置、空调制冷装置、工业制冷装置、商用制冷装置、液氮制冷装置、真空冷冻干燥装置、工程用制冷装置、实验用制冷装置、其他制冷装置。2、 基本概念与知识点：各种制冷装置的用途。3、 问题与应用：制冷装置的用途举例。第二节 制冷与空调装置在国民经济中的应用1、 主要内容：冷藏链的形成，工业冷却，创造舒适环境，科学研究。2、 基本概念与知识点：冷藏链的概念。3、 问题与应用：冷藏链的应用举例。第三节 制冷与空调装置的发展趋势1、 主要内容：微电子和计算机技术的应用，节能型制冷与空调装置，新材料的应用，制冷剂替代。2、 基本概念与知识点：节能与控制的方法，制冷剂替代。3、 问题与应用：（1）、 制冷剂替代的原因；（2）、制冷装置的节能措施。第二章 冷冻冷藏与气调设施(一) 目的与要求：1、掌握食品贮藏保鲜原理与气调贮藏原理；2、熟悉与掌握气调系统、各种气体的控制方法；3、熟悉冷库的分类；4、熟悉速冻装置的结构；5、了解冷库的结构与制冷系统。(二) 教学内容：第一节 食品贮藏保鲜原理1、主要内容：食品冷加工原理：（1）、动物性食品：微生物和酶的作用；（2）、植物性食品：微生物和酶的作用，活体的呼吸作用。（3）、低温储藏食品：温度高于80或低于0可抑制或中止微生物与酶的繁殖。气调贮藏原理：控制植物性食品的呼吸作用。呼吸强，能耗大，食品易变质。氧气浓度低，二氧化碳浓度大，能有效抑制呼吸作用。冷藏基础上，控制气体成分，维持水果正常生命，有效抑制呼吸、蒸发、激素、微生物和酶的作用，推迟后熟衰老、防止变质腐败，使水果更长久保持新鲜与优质食用状态。2、基本概念与知识点： 食品变质的原因，气调贮藏的原理。3、问题与应用：（1）、动物与植物食品变质的主要原因是什么？（2）、气调贮藏主要控制那些因素？第二节 冷库的建筑1、主要内容：（1）、冷库的分类按冷藏容量分类：大型大于10000吨、大中型500010000 中小型5005000、小型500吨以下。按结构分类：土建式，装配式按温度分类：高温库，低温库 ，冰库，高低温两用库。（2）、冷库的基本构造土建库的构造；装配库的基本构造；（3）、冷库建筑的隔热与防潮隔汽隔热材料的要求：热导率小，密度小，吸湿性小，耐火和抗冻性好，耐压强度高；无异味，对食品无污染，价格低。常用隔热材料：炉渣，聚苯乙烯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料常用防潮隔汽材料：石油沥青、油毛毡、聚乙烯塑料、玻璃钢（4）、冷库容量的确定。2、基本概念与知识点： 冷库的分类，隔热防潮措施，冷库容量的确定。3、问题与应用：（1）、不同类型冷库的应用范围；（2）、冷库的库容量确定的原则。第三节 速冻装置1、主要内容：速冻装置：螺旋式，网带式，全流态化式。2、基本概念与知识点： 速冻的原理与系统。3、问题与应用： 速冻系统的构成。第四节 气调库和气调设备1、主要内容：（1）、气调库的建筑构造和制冷系统库体的气密程度，采用正压法，库内充气一定的限度压力；结构特点：气密门，调压袋，安全阀，观察窗，技术走廊制冷系统：（2）、气调系统及设备降氧系统：自然降氧、快速降氧。二氧化碳洗涤系统：活性炭，分子筛吸附。除乙烯系统：氧化法。气体成分检测系统2、基本概念与知识点： 气调系统的构成与气调方式。3、问题与应用：（1）、氧气的调节方法；（2）、二氧化碳的控制方法；（3）、如何控制乙烯气体？。第三章 生活及商业用冷藏装置（一）、目的与要求：1、掌握冰箱的命名方式；2、熟悉冰箱、冷柜和陈列柜的结构；3、熟悉冰淇淋机的工作原理；4、了解冰淇淋机的结构。（二）、教学内容：第一节 冰箱1、 主要内容：（1）、冰箱的种类及表示方法：按用途分类：冷藏箱，冷藏冷冻箱，冷冻箱；按结构形式分类：单门电冰箱，双门冰箱，多门电冰箱；按制冷方式分类：蒸汽压缩式电冰箱，吸附式冰箱，半导体式电冰箱。按箱内冷却方式分类：直冷式，间冷式，直冷间冷式（2）、冰箱的结构：制冷系统，电控系统，箱体。（3）、冰箱的结构设计方法：负荷计算、热力计算、压缩机选型、毛细管的选择及制冷剂充灌量，换热器的计算。（4）、主要产品技术参数及规格2、 基本概念与知识点：冰箱的分类，设计方法。3、 问题与应用：（1）、冰箱的分类与命名方式；（2）、冰箱的设计方法。第二节 冰淇淋机1、 主要内容：（1）、冰淇淋机原理冰淇淋的生产工艺流程：混合原料配制、巴氏灭菌、均质、冷却、老化、凝冻、成型、包装、硬化、成品。硬冰淇淋机；软冰淇淋机。（2）、冰淇淋机的结构典型装置介绍2、 基本概念与知识点：冰淇淋机的工作原理与结构。3、 问题与应用：单色、双色冰淇淋的制作过程。第三节 冷柜1、主要内容：总体结构：整体发泡，预制聚氨酯泡沫塑料板拼装。2、基本概念与知识点：冷柜的结构3、问题与应用：立式与卧式冷柜的应用差异。第四节 陈列柜1、 主要内容（1）、陈列柜的特点：陈列柜的分类：按使用温度分类；按制冷系统布置方式分类；按陈列商品的方式分类：平式、多段式、岛式。（2）、陈列柜的热负荷估算：柜内温度的确定；热负荷组成及估算。（3）、陈列柜的结构特点：内藏式，分体式（4）、陈列柜的技术规格2、基本概念与知识点陈列柜的热负荷计算；结构特点。3、问题与应用（1）、 陈列柜的结构特点与冷柜的区别；（2）、敞开式陈列柜的的风幕形成。第四章 运输用冷藏装置(一) 目的与要求：1、掌握运输用冷藏装置的特点；2、熟悉与掌握各种运输用冷藏车的制冷方式；3、熟悉冷藏集装箱的种类及制冷方式；4、熟悉冷藏船的制冷系统；5、了解运输用冷藏装置的结构。(二) 教学内容：第一节 运输用冷藏装置的要求及特点1、主要内容运输用冷藏装置的特点及特殊要求。2、基本概念与知识点负荷变化与制冷系统。第二节 铁路冷藏车1、主要内容：（1）、加冰冷藏车：冰盐混合物结构：端框式，顶箱式。（2）、机械冷藏车：送风方式。（3）、冷板式冷藏车2、基本概念与知识点冷藏车的制冷方式。3、问题与应用各种冷藏车的制冷系统布置方式与送风方式。第三节 冷藏汽车1、主要内容（1）、冰冻冷藏汽车：冰、冰盐、干冰。（2）、机械冷藏汽车：发电机 结构类型：汽车发动机驱动；柴油发电机。（3）、冷板式冷藏汽车 冷板的布置方式，冷板充冷方式。（4）、液氮喷淋冷藏汽车2、基本概念与知识点 冷藏汽车的制冷方式。3、问题与应用（1）、冷藏汽车的制冷系统及布置方式（2）、各种冷藏汽车的送风方式与温度分布。第四节 冷藏船1、主要内容（1）、船舶制冷系统（2）、直接蒸发冷却系统（3）、间接冷却系统（4）、吹风冷却系统2、基本概念与知识点冷藏船的制冷系统与送风方式3、问题与应用大型船与小型冷藏船在制冷系统与送风方式上的差异。第五节 冷藏集装箱1、主要内容（1）、冷藏集装箱的种类及制冷方式冰冷冷藏集装箱：冰、冰盐冷板式冷藏集装箱：共晶溶液两种结构：配置制冷机组，用电源；不配制冷机组，冷站充冷。一次扩散式冷藏集装箱：箱内喷液氮、液空、液体二氧化碳。机械冷藏集装箱气调冷藏集装箱：制冷系统、气调系统。低压冷藏集装箱：制冷系统、真空系统、加湿系统。（2）、航空冷藏集装箱 干冰换热器2、基本概念与知识点 各种冷藏集装箱的制冷方式。3、问题与应用（1）、低压冷藏集装箱的系统构成；（2）、各种冷藏集装箱的主要应用范围。第五章 空调用制冷设备(一) 目的与要求1、掌握空调机的分类与命名方式；2、熟悉各种空调机的结构与特点；(二) 教学内容第一节 空调机组的分类1、主要内容：空调机组的分类：按空气处理要求分类，按规格和形式分类。第二节 房间空调器1、主要内容（1）、窗式空调器： 制冷系统，空气循环系统，控制系统（2）、分体式空调器（3）、房间空调器的形式和产品型号（4）、房间空调器的设计试验工况与性能要求；压缩机选型，冷凝器选型，毛细管的选择，空调器制冷剂充灌量的估算。（5）、变速房间空调器2、基本概念与知识点空调器的系统构成，设计的内容。3、问题与应用（1）、房间空调器的分类与表达方式；（2）、变速房间空调器的调速方法。（3）、空调器的设计内容。第三节 单元式空调机与专用空调机1、主要内容（1）、单元式空调机的形式及技术要求（2）、单元式空调机的制冷系统与控制系统（3）、专用空调机：机房专用机，低温空调机。2、基本概念与知识点（1）、单元式空调机的命名方式；（2）、计算机房专用机的特点。3、问题与应用计算机房专用空调机与其它空调机的差别。第六章 运输用空调设备(一) 目的与要求1、掌握运输用空调设备的应用特点；2、熟悉运输用空调设备的结构、通风系统与控制系统。3、了解运输用空调设备的负荷计算。(二) 教学内容 第一节 汽车空调1、主要内容（1）、汽车空调的分类及特点：按功能分类；按驱动方式分类；按机组形式分类；按送风方式分类；按蒸发器布置方式分类。（2）、汽车空调的结构（3）、汽车空调制冷系统：压缩机的类型。（4）、汽车空调热负荷的估算（5）、汽车空调主要产品参数指标及规格2、基本概念与知识点（1）、汽车空调的换热设备；（2）、汽车空调的热负荷计算。3、问题与应用（1）、汽车空调的空气循环系统及新风的布给；（2）、大中小型汽车空调的主要差别。第二节 铁路客车空调1、主要内容（1）、铁路客车空调的结构与特点 空气调节系统，通风系统，电气控制系统。（2）、车顶单元机组（3）、铁路客车空调通风系统 通风机，软风道，主风道、送风口及流量调节装置； 通风机为双速风机。（4）、客车空调电气控制系统 单元机组的制冷工况分为弱冷与强冷。（5）、铁路客车热负荷估算 车体围护结构的热负荷；太阳辐射热负荷；车内人员热负荷；车内机电设备散热量；新风热负荷。2、 基本概念与知识点送风系统的构成，热负荷的计算。3、问题与应用（1）、铁路客车空调制冷机组的安装；（2）、铁路客车空调通风的调节方式。第三节 船用空调1、主要内容：（1）、船用空调特点（2）、船用空调设备 空调类型；温湿度条件，风量计算。（3）、空调负荷简易计算方法2、基本概念与知识点 船用空调的特点；温度与湿度要求。第四节 飞机空调1、主要内容：（1）、飞机空调设备的特点 环境条件；空调系统性能要求空气制冷循环：透平风机式；限制调节式；组合式（2）、飞机空调设备 冷却空气系统的构成；温度控制，空气循环；加压系统（3）、待场飞机空调设备 附助驱动机组2、基本概念与知识点空气制冷循环的三种方式。3、问题与应用 飞机空调的冷量调节方式。第七章 冷水机组(一) 目的与要求1、掌握各种冷水机组的特点与应用范围；2、熟悉各种冷水机组的结构。(二) 教学内容第一节 冷水机组的分类、特点1. 主要内容：冷水机组的分类：按所用动力种类分类；按所用压缩机的种类分类；按冷凝器的冷却方式分类。第二节 冷水机组的选择主要内容：冷水机组的选择原则。第三节 活塞式冷水机组1、 主要内容：活塞式冷水机组的结构；活塞式冷水机组的制冷与控制系统。2、 基本概念与知识点：活塞式冷水机组的冷量调节。3、问题与应用风冷式与水冷式活塞式冷水机组的应用区别。第四节 螺杆式冷水机组1、 主要内容螺杆式冷水机组的分类；螺杆式冷水机组的结构、制冷系统与控制系统。2、 基本概念与知识点螺杆式冷水机组的冷量调节方式。第五节 离心式冷水机组1、主要内容（1）、离心式冷水机组的结构（2）、离心式冷水机组制冷系统（3）、离心式冷水机组的负荷调节2、基本概念与知识点：离心式冷水机组的冷量调节方式。第六节 溴化锂吸收式冷水机组主要内容：（1）、溴化锂吸收式制冷机的特点及分类（2）、溴化锂吸收式制冷机组结构及性能第七节 模块化冷水机组1、主要内容（1）、模块化冷水机组结构和特点（2）、模块化冷水机组的制冷系统和控制系统（3）、主要产品基本参数及规格2、基本概念与知识点模块化冷水机组的结构与控制方式3、 问题与应用（1）、模块化冷水机组所用压缩机的种类；（2）、模块化冷水机组的冷量控制方式。第八节 小型中央空调机组主要内容：小型中央空调机组的结构，适应对象。第八章 干燥装置目的与要求1、掌握真空冷冻干燥设备的工作原理；2、掌握热泵干燥装置的工作原理；3、熟悉热泵干燥装置的流程；4、熟悉真空冷冻干燥设备的结构与制冷系统。教学内容第一节 概述第二节 真空冷冻干燥设备1、主要内容（1）、真空冷冻干燥设备的原理及应用（2）、真空冷冻干燥过程及其装置（3）、真空冷冻干燥装置的制冷系统2、基本概念与知识点真空冷冻干燥的工作原理。3、问题与应用真空冷冻干燥设备的工作流程。第三节 热泵干燥技术1、主要内容（1）、热泵干燥装置的工作原理、特点及分析（2）、热泵干燥装置的典型流程2、基本概念与知识点 热泵干燥装置的工作原理与典型流程。3、问题与应用热泵干燥装置在实践中的应用举例。第九章 低温及环境试验装置目的与要求1、掌握低温及环境试验的方法；2、掌握人工制冰的技术；3、熟悉低温及环境试验装置、制冰装置的结构以及特点。教学内容第一节 简介环境试验；环境试验装置分类。第二节 各种人工环境的获得方式1、 主要内容（1）、制冷系统：双级压缩制冷系统；复迭式制冷系统；空气膨胀制冷机。（2）、加热系统（3）、真空系统：用真空泵获得低压环境。（4）、环境试验装置的加湿