本書系統(tǒng)地介紹了低溫技術(shù)的基礎(chǔ)知識,內(nèi)容涉及低溫技術(shù)相關(guān)的原理、流程和設(shè)備裝置,其中包括低溫降溫原理、低溫氣體液化流程、低溫空分技術(shù)、小型低溫制冷機等,并系統(tǒng)地介紹了低溫相關(guān)的熱交換器、絕熱技術(shù)以及真空技術(shù)等。
本書的特點是重視基礎(chǔ)%知識點講解清晰、內(nèi)容涵蓋面廣,既涉及低溫原理方面的知識,又涉及低溫應(yīng)用方面的知識,并將近年來在低溫技術(shù)上的新技術(shù)、新進展在書中進行了補充介紹,使得本書內(nèi)容豐富、翔實,兼具理論性與實用性。另外,本書提供了大量的低溫工程及設(shè)計數(shù)據(jù)的圖表供參考。
低溫技術(shù)與國民經(jīng)濟和工業(yè)技術(shù)密切相關(guān),在鋼鐵工業(yè)、化工氣體行業(yè)、天然氣工業(yè)、航空航天、大科學裝置以及生物醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。近年來,隨著我國科技發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的進步,低溫行業(yè)發(fā)展迅速,如我國化工鋼鐵業(yè)已實現(xiàn)10萬方低溫空氣分離設(shè)備的國產(chǎn)化,天然氣工業(yè)中的液化天然氣生產(chǎn)已接近,1000萬噸/年,液化天然氣進口量已超過3800萬噸/年。我國自主研發(fā)的斯特林制冷機以及脈管制冷機已成功用于我國各種衛(wèi)星系統(tǒng),為我國的空間技術(shù)發(fā)展、國防安全做出重要貢獻。我國低溫技術(shù)也正在為中國散裂中子源、上海光源、北京正負電子對撞機、空間環(huán)境地面模擬裝置等大科學裝置的建設(shè)和運行做出貢獻。
相應(yīng)地,近年來我國制冷與低溫工程專業(yè)的高等教育也獲得了快速發(fā)展,具有學士學位授予權(quán)的高校,從1986年的10多所發(fā)展到目前的100多所。具有制冷與低溫工程專業(yè)博士學位授予權(quán)的高校,從1986年的3所發(fā)展到目前的30余所.每年有大量的本科生和研究生從學校畢業(yè)投入低溫行業(yè)工作,他們急需要一本內(nèi)容豐富%新穎的入門級低溫技術(shù)教材。
本書主要介紹低溫技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論及循環(huán)系統(tǒng),并對低溫技術(shù)中涉及的低溫換熱器、低溫絕熱技術(shù)以及真空技術(shù)進行了詳細介紹,總體內(nèi)容安排既有理論性又具有一定工程實用性。在本書中,對低溫技術(shù)領(lǐng)域的新發(fā)展和新技術(shù)也進行了補充介紹。為了對學生以后的學術(shù)發(fā)展提供幫助。書中提供了低溫技術(shù)領(lǐng)域的學術(shù)組織、學術(shù)會議以及學術(shù)期刊等信息。
本書由陳曦任主編,祁影霞、譚宏博任副主編。第1章、第3章和第5章由上海理工大學陳曦編寫,第2章由河南科技大學芮勝軍編寫,第,4章由西安交通大學譚宏博編寫,第6章由上海理工大學祁影霞編寫,第7章由上海海事大學闞安康編寫,第,8章由上海理工大學戴征舒編寫。
本書是上海市教委本科重點課程“低溫技術(shù)基礎(chǔ)”和上海理工大學一流本科系列教材建設(shè)項目的主要成果。在本書的編寫過程中得到了許多低溫技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員以及兄弟高校相關(guān)教師的指導,同時引用了許多文獻資料、數(shù)據(jù)及圖表等,謹向上述有關(guān)人員及文獻作者表示衷心的感謝。
本書由西安交通大學厲彥忠教授、文鍵教授主審,兩位教授對本書內(nèi)容提出了許多寶貴意見,在此向他們表示誠摯的謝意。
由于作者水平有限,書中難免存在疏漏和不足之處,懇請讀者予以指正。
前言
第1章 概述
1.1 低溫技術(shù)的歷史背景
1.2 低溫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3 低溫學術(shù)組織及資源
第2章 獲得低溫的方法
2.1 概述
2.2 相變制冷
2.3 氣體絕熱節(jié)流制冷
2.4 氣體等熵膨脹制冷
2.5 絕熱放氣制冷
第3章 氣體液化循環(huán)
3.1 低溫工質(zhì)的性質(zhì)
3.2 氣體液化循環(huán)基礎(chǔ)
3.3 空氣節(jié)流液化循環(huán)
3.4 帶膨脹機的空氣液化循環(huán)
3.5 氦液化循環(huán)
3.6 氫液化循環(huán)
3.7 甲烷及天然氣液化循環(huán)
第4章 氣體精餾原理及設(shè)備
4.1 溶液熱力學基礎(chǔ)
4.2 空氣的組成及其主要成分間的氣液平衡
4.3 空氣的精餾
4.4 塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)
4.5 二元精餾過程的計算
4.6 精餾塔的塔板效率
4.7 填料塔精餾過程的計算
第5章 小型低溫制冷機
5.1 低溫制冷機分類
5.2 斯特林制冷機
5.3 G-M制冷機
5.4 脈管制冷機
5.5 微型氣體節(jié)流制冷器
5.6 逆布雷頓制冷機
第6章 低溫換熱器
6.1換熱器的分類
6.2 管式換熱器種類及結(jié)構(gòu)
6.3板翅式換熱器
6.4小型低溫換熱器
6.5板翅式換熱器計算
6.6管式換熱器計算
第7章 低溫絕熱技術(shù)
7.1低溫絕熱概述
7.2絕熱材料
7.3絕熱方式及結(jié)構(gòu)
7.4 低溫儲運與儲槽設(shè)計
7.5低溫絕熱容器的設(shè)計方法
第8章 真空與低溫技術(shù)
8.1 真空與低溫技術(shù)的關(guān)系
8.2 真空及其測量
8.3 真空的檢漏
8.4 真空泵
8.5 低溫真空泵
8.6 真空系統(tǒng)
8.7 低溫真空技術(shù)的應(yīng)用
參 考 文 獻