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制冷技术论文篇1
吸附制冷系统以太阳能、工业余热等低品位能源作为驱动力，采用非氟氯烃类物质作为制冷剂，系统中很少使用运动部件，具有节能、环保、结构简单、无噪音、运行稳定可靠等突出优点，因此受到了国内外制冷界人士越来越多的关注。
吸附制冷的基本原理是：多孔固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，吸附能力随吸附剂温度的不同而不同。周期性的冷却和加热吸附剂，使之交替吸附和解吸。解吸时，释放出制冷剂气体，并在冷凝器内凝为液体；吸附时，蒸发器中的制冷剂液体蒸发，产生冷量。图1是吸附制冷的理想基本循环系统示意图，图2是理想基本循环热力图。
图1理想基本循环系统示意图图2理想基本循环热力图
图1中、为切换系统吸附／解吸状态的控制阀门，为节流阀；图2中、分别为吸附态吸附率和解吸态吸附率，、为吸附起始和终了温度，、为解吸起始和终了温度。吸附制冷理想基本循环的由四个过程组成：(1)12，等容升压；(2)23，等压解吸；(3)34，等容降压；(4)41，等压吸附。(1)(2)过程需要加热，(3)(4)过程需要冷却，12561为制冷剂循环过程，当吸附床处于41阶段时，系统产生冷量。
2吸附制冷技术研究进展
吸附制冷工作原理最早是由Faraday提出的[1]，而后在20世纪20年代才真正开始了吸附制冷系统的相关研究，由于当时提出的吸附制冷系统系统在商业上根本无法与效率高得多、功率大得多的系统竞争，因而并未受到足够的重视。20世纪70年代的能源危机为吸附式制冷技术的发展提供了契机，因为吸附制冷系统可用低品位热源驱动，在余热利用和太阳能利用方面具有独到的优点。进入20世纪90年代，随着全球环境保护的呼声越来越高，不使用氟氯烃作为制冷剂的吸附制冷技术引起了制冷界人士的广泛兴趣，从而使得吸附制冷技术的研究得以蓬勃的发展起来[2]。
吸附制冷吸附研究主要包括工质对性能、吸附床的传热传质性能和系统循环与结构等几个方面的工作，无论哪一个方面的研究都是以化工和热工理论为基础的，例如传热机理、传质机理等等，限于篇幅，本文仅从技术发展的角度来概括吸附制冷的研究进展。
2.1吸附工质对性能研究
吸附制冷技术能否得到工业应用很大程度上取决于所选用的工质对，工质对的热力性质对系统性能系数、初投资等影响很大，要根据实际热源的温度选择合适的工质对。从20世纪80年代初到90年代中期，研究人员为吸附工质对的筛选做了大量的工作，逐渐优化出了几大体系的工质对。按吸附剂分类的吸附工质对可分为：硅胶体系、沸石分子筛体系、活性炭体系（物理吸附）和金属氯化物体系（化学体系）[2,3]。由于化学吸附在经过多次循环后吸附剂会发生变性，因而对几种物理吸附类吸附体系的研究较多。几种常用工质体系的工作特性总结于表1[4]。
表1固体吸附制冷工质对的工作特性和应用范围工质对
制冷剂
毒性
真空度
系统耐压强度
解吸温度
℃
驱动热能
标准沸点
℃
汽化潜热
kJ/kg
沸石－水
100
2258
无
高
低
＞150
高温余热
硅胶－水
100
2258
无
高
低
100
太阳能、低温余热
活性炭－甲醇
65
1102
有
高
适中
110
太阳能、低温余热
活性炭－乙醇
79
842
无
适中
适中
100
太阳能、低温余热
活性炭纤维－甲醇
65
1102
有
高
适中
120
太阳能、低温余热
氯化钙－氨
－34
1368
有
低
高
95
太阳能、低温余热
近几年来，研究人员在吸附工质对方面的研究始终没有停止，从理论和实验两个方面对各种工质对的工作特性进行了广泛的研究。综合考虑强化吸附剂的传热传质性能，开发出较为理想的、环保型吸附工质对，从根本上改变吸附制冷工业化过程中所面临的实际困难，是推动固体吸附式制冷工业技术早日工业化的关键。
2.2吸附床的传热传质性能研究
吸附床的传热传质特性对吸附式制冷系统有较大的影响。一方面，吸附床的传热效率和传质特性直接影响制冷系统对热源的利用；另一方面，传热传质越快，循环周期越短，则单位时间制冷量越大。因此，提高吸附床的传热传质性能是吸附式制冷效率提高的关键。
传质速率主要取决于吸附解吸速度和吸附剂的传质阻力，吸附剂的传质阻力主要是由其孔隙率决定的，此外制冷剂气体在吸附剂内的流程也对传质阻力有很大影响，合理的吸附剂填充方式和吸附器设计可以有效降低传质阻力。对于传热来讲吸附床主要存在两种热阻[6]：吸附换热器的金属材料（换热管道与翅片）与吸附剂之间的接触热阻；固体吸附剂的传热热阻。因此，改善吸附床的传热特性，主要从减小这两个热阻的角度出发，或者依靠增大换热面积来增加总的换热量，也就是通过合理的吸附器结构设计来增加换热量。
在加强传质性能方面，比较有效的方法是通过改变吸附剂颗粒的形状增加床层孔隙率以及在吸附床设计时设置制冷剂气体的流动通道。
吸附器传热性质的加强首先是对吸附剂的处理，目前比较公认的方法有：采用二元混合物，让小颗粒吸附剂掺杂在大颗粒吸附剂之间以减小吸附床的松散性；在吸附剂中掺入高导热系数材料；通过固结等手段改变颗粒形状，增大相互之间的传热面积，减少颗粒间的接触热阻[5]。减小吸附剂与吸附器翅片或器壁之间接触热阻可采用压实或粘贴等方法。在吸附床的设计上，比较成熟的吸附床结构有翅片管式、板式、螺旋板式等[6]。
传热和传质的加强经常是关联在一起的，二者有时是对立的有时是统一的，例如床层孔隙率的增加会减小传质阻力，但却导致导热热阻的增加；而一个结构设计良好的吸附器往往会同时对传热和传质起到促进作用，例如Melkon[7]所采用的将沸石粉末以极薄的厚度粘附在换热管表面上的做法。因此，在具体实施传热传质强化措施时必须综合全面的考虑，选取最佳的方案。
2.3系统循环与结构的研究
从工作原理来看，吸附制冷循环可分为间歇型和连续型，间歇型表示制冷是间歇进行的，往往采用一台吸附器；连续型则采用二台或二台以上的吸附器交替运行，可保障连续吸附制冷。如果吸附制冷单纯由加热解吸和冷却吸附过程构成，则对应的制冷循环方式为基本型吸附制冷循环。如果对吸附床进行回热，则根据回热方式不同，可有双床回热、多床回热、热波与对流热波等循环方式。下面简单阐述一下几种循环的基本原理。
基本循环在吸附制冷基本原理中已作介绍，其制冷过程是间歇进行的，增加床数并通过阀门的切换可实现连续制冷，但床与床之间无能量的交换。
20世纪80年代后期，Tchernev[8]、Meunier和Douss[9]等构建了双床回热循环，所谓回热即利用一个吸附床吸附时放出的吸附热和显热作为另一个吸附床的解吸热量，回热的利用率将随着床数的增加而增加。回热循环依靠床与床之间能量的交换来实现显热、吸附热等热量的回收，不仅可实现连续供冷，而且可大大提高系统COP。
热波循环也是回热利用的一种循环方式，是由Shelton[10]提出的。普通回热循环中吸附床的温度随时间逐渐下降，同时解吸床的温度逐渐上升，当两床温度达到同一温度后，便无法继续利用回热而需采用外部热源继续解吸过程。Shelton认为，在吸附床中，如果能使床温在与热媒流动相垂直的方向上保持一致，而在热媒流动方向上产生一陡坡（热波），则能大大提高回热效率。这一概念所描述回热效率很高，但其实现尚有一定困难。
对流热波循环是由Critoph[11]提出的，这种循环方式利用制冷剂气体和吸附剂间的强制对流，采用高压制冷剂蒸汽直接加热、冷却吸附剂而获得较高的热流密度。
根据吸附式系统的特点和温度源的选择，还可构筑多级和复叠循环制冷系统[2]。
从系统结构来看上述循环目前都是采用固定床方式实现的，因此在此有必要提及一种旋转式吸附制冷系统，这种系统形式最早在20世纪80年代出现在美国的一些专利文献中，但直到2000年左右才有比较系统的研究见诸报道[12,13]。这种系统结构采用旋转方式使多个吸附制冷单元联合运行，有效地利用了回热，并在冷量输出的连续性、稳定性和系统可控性等方面远远的优于以往的系统结构方式。
3吸附制冷技术在空调领域的应用前景
目前投入实用的吸附制冷系统主要集中在制冰和冷藏两个方面，用于空调领域的实践很少，只有少量在车辆和船舶上应用的报道。这主要是因为吸附制冷系统暂时尚无法很好的克服COP值偏低、制冷量相对较小、体积较大等固有的缺点，此外其冷量冷输出的连续性、稳定性和可控性较差也使其目前不能满足空调用冷的要求。赵加宁[14]提出在现有的技术水平下，可以结合冰蓄冷或作为常规冷源补充两种方式将吸附制冷用于建筑空调。本文认为吸附制冷技术在空调领域的应用应立足于本身特殊的优势，扬长避短，在特殊应用场合占据自己的位置。
吸附制冷与常规制冷方式相比，其最大的优势在于利用太阳能和废热驱动，极少耗电，而与同样使用热量作为驱动力的吸收式制冷相比，吸附式制冷系统的良好抗震性又是吸收系统无法相比的。在太阳能或余热充足的场合和电力比较贫乏的偏远地区，吸附制冷具有良好的应用前景。
3.1可用于吸附制冷的热力资源
我国太阳能资源很丰富，年平均日照量为5.9GJ/(m2·a)[14]。利用太阳能制冷是非常合理的，因为太阳能辐射最强的地区，通常是最需要能量制冷的地区，并且太阳辐射最强的时候也是最需要制冷的时候。
我国工业余热资源的量很大，分布面很广，温度范围也很宽，1990年的工业余热统计数据[15]表明：我国工业余热资源的回收率仅为33.5%，即2/3的余热资源尚未被利用。
吸附制冷的良好抗震性使其在汽车和船舶等振动场合的应用成为可能。虽然吸收式制冷系统的工艺比较成熟，也可直接利用排气废热，COP值相对于吸附式制冷来说也较高，但在车船这样的运动平台上，吸收式系统的溶液容易从发生器进入冷凝器以及从吸收器进入蒸发器，从而污染制冷剂以致不能正常运行。而吸附制冷系统结构简单、可靠性高、运行维护费用低，能满足车船的特殊要求。
常规汽车空调中使用的压缩机要消耗大量的机械功，通常开动空调后，汽车发动机功率要降低10～12％，耗油量增加10～20％。汽车发动机的效率一般为35％～40％左右，约占燃料发热量1/2以上的能量被发动机排气及循环冷却水带走，其中排气带走的能量占燃料发热量的30％以上，在高速大负荷时，汽车发动机排气温度都在400℃～500℃以上[16]。
船舶柴油机的热效率一般只有30％～40％，约占燃料发热量1/2的能量被柴油机的气缸冷却水及排气等带走。其中柴油机冷却水温度约为60℃～85℃，所带走的热量约占燃料总发热量的25％；而柴油机排气余热的特点是温度高，所带走的热量约占燃料总发热量的35％[17]。
3.2吸附制冷系统自身的改进
吸附制冷系统能否最终在空调领域取得自己稳固的地位，最主要还要依靠吸附制冷系统自身性能的提高。在COP、单位质量吸附剂制冷量、单位时间制冷量的提高等研究方向上，许多研究者已取得了很多的成就并仍在辛勤的努力着。
此外，空调负荷对冷量的要求与制冰和冷藏系统不同，在实际中无论是建筑物还是车船的空调负荷都是动态变化的，这就要求冷源能够及时响应空调系统的冷量要求，并且能够保证连续的在一定时间内平稳供应冷量。吸附式制冷由于本身固有的特点，使其在试图进行连续供冷时制冷量以波的形式出现。而且目前吸附式制冷系统运行的控制手段比较单一，公认的途径有两个：一是通过改变解吸阶段的加热速率以及吸附阶段的冷却速率来改变循环周期；二是强行改变等压吸附时间，利用吸附过程中不同阶段的吸附速度不同来调节冷量。由于吸附制冷系统的慢响应特性，这样的控制手段无法使系统的冷量输出满足空调冷负荷经常变化的要求。冷量供应的连续性、稳定性和可控性可以统称为冷量品质，目前这方面的研究尚未引起足够的重视，如何有效地改善冷量品质是吸附制冷系统走向空调领域亟待解决的重要课题。
4结论
本文简要介绍了吸附式制冷的基本原理，并从吸附工质对性能、吸附床传热传质性能和系统循环几个方面介绍了吸附制冷技术的研究概况。吸附制冷技术目前在空调领域的应用较少，本文认为吸附制冷凭借自身以太阳能和废热为驱动力、节能环保、运行可靠等优势，将来很有希望在特殊场合的空调应用中找到自己稳固的立足点。
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14.赵加宁，邱玉瑞．太阳能固体吸附式制冷技术在我国建筑中的应用．暖通空调，2001，31（6）：32～34
制冷技术论文篇2
在本文中主要介绍以下三方面的改革措施：
（1）课堂教学内容选取课程改革后教学内容紧紧围绕“工作岗位职业能力”这一主线，增添了学生分析和解决本专业较复杂的技术问题（如安装、调试等）的专项技能训练，同时辅以社会实践和技术大赛、网络平台学生自学相结合的教学方式完成教学内容的有益补充，为学生可持续发展奠定良好基础［2］。删减了《空气调节用制冷技术》课程的课本中原理部分繁琐的计算部分，教学重点放在制冷系统、中央空调的安装、运行、调试、节能控制策略方面的知识。使学生了解制冷和空调的基本原理，掌握各种制冷系统的各组成部件的结构、功用，掌握中央空调系统的基本组成、管理设备、负荷估算、噪音减震等知识点，掌握空调系统拆装与调试；掌握中央空调系统的操作管理及常见故障分析的能力，掌握建筑物的节能控制的策略。增加了实际产品的部件、系统性能参数、特性、型号、操作手册等作为必要的教学内容，进行优化、整合，使学生掌握的知识更加贴近岗位的职业技能需要。通过“两增一减”的教学内容调整，教学内容更贴近高职类暖通工程专业学生的岗位技能和企业的需求
（2）建设校内与校外实训基地为了赶上先进的空调制冷技术的发展速度，2008年学校投入5万，2010年学校投入10万新建建筑环境与设备综合测试实验室。近几年来，我校不断加大对实践教学环境的投资，加大实验室建设力度，制冷实验、实训中心已经建成并投入使用，实验设备齐全，可进行制冷压缩机拆装、制冷压缩机性能测试、制冷制热空调系统、制冷系统故障检测、制冷剂充注及系统试运行、中央空调制冷系统运行与维护等多项实验项目，提高学生分析问题、解决问题及实际操作的能力。在校外实训基地，聘请现场经验丰富，理论功底深厚的专家做为指导教师，进行开放式教学［3］。利用企业设备检修和项目改造机会丰富学生现场动手经验，分别是我校学生参观河南某电厂集控室中央空调调试和厂房通风改造现场的教学一景。
（3）教学资源开发我们对制冷技术方面现有公开出版教材全面筛选，选取更加适合专科生能力培养需求的教材，并形成了一套相对固定的课程教学资源。
①教材使用黄奕沄主编.《空气调节用制冷技术》（第二版）（部级十一五规划教材），中国电力出版社，2007.3。
②扩充性资料学校图书馆累计藏书5万多册，电子阅览室安装了中文电子图书系统，丰富的馆藏为学生提供大量的辅助学习资料，扩充知识面，陶冶情操。同时课程相关教学文件均已上网，包括理论教学大纲、实践教学大纲、实验指导书、课程设计指导书、授课计划等，指导学生自主、有效地学习。校园网络课程辅助教学课件，内容结构层次清晰，图文并茂，为学生提供网络教学及课程指导。电子教案，帮助学生课后复习。附设多套自测试卷，学生可以自我检查学习效果，网上考试系统方便教师对学生考核，及时反馈信息，有针对性地调整教学。开设校园网网上答疑，畅通学生与教师的沟通。
制冷技术论文篇3
2．1离心泵与管理特性曲线
从图1可看出，离心泵在制冷系统的管路工作中，无论出于哪一种工作状态下，都只有一个工作点，如图中A、B、C三个工作点。这三个工作点也是离心泵的工作曲线与管路工作曲线的交点。离心泵若在B点工作，泵输出的能量比管路所需要的能量要高出很多，加大了流量，增加了管路的摩擦和阻力;离心泵若在C点工作，泵输出的能量比管路所需要的能量要少，减少了流量。只有离心泵在A点工作时，泵输出的能量等同于管路所需要的能量。
2．2水泵工作状态
水泵转速与水泵的流量和扬程成正比，水泵在制冷运行的过程中为了保证始终处于高效率区间内，就要调整水泵的运行模式，也就是根据实际的需要对水泵的数量进行增减，提高整个矿区的制冷效率，降低制冷降温所消耗的能量。
3变频技术实施
3．1变频器
矿井下冷冻水循环的制冷系统中，每台变频器都会带着一台水泵，这样在水泵的运行过程中，即使由于季节的变化给制冷系统带来的负荷程度存在一定差异，变频设备都能根据工作面的承受状况，调节冷冻水循环的流量。变频器是由本体、电抗器、滤波器以及其他辅助的机器构成，变频器是对制冷系统中电动机转动的速度进行控制，并且对制冷系统中可能会发生的故障加以预防，其工作原理主要是依靠变频器每个构成机器间的相互配合。变频器在使用之前要进行调试，调试成功之后才能正式投入运行。具体操作步骤是在电源接通后，将变频器上的转换开关调换到近距离控制模式，矿井制冷系统中电动机在不同温度下运行的所需温度，都可以通过在变频器上选择不同的速度来实现。如果在变频器的运行或启动时出现故障，都会自动停止运行或启动。
3．2ABB变频器
ABB公司的变频器中，根据制冷系统不同的负荷来调节冷却水的循环流量，主要是依靠对频率输出的控制，进而控制电动机输出轴的功率。地面的冷却水循环系统安装了5台循环水泵。
3．3运行方式
矿井制冷系统中关于变频器的运用分为两种模式，根据温度对矿井制冷的需求分为夏季和冬季。夏季时，矿井对制冷降温的要求比较高，所以制冷系统对热量的负荷比较重，这也增加了冷却水的流量。针对这样的情况，可以通过调整变频器的频率，使变频器与水泵达到同时运行的模式，来满足矿井制冷降温的要求。冬季时，矿井对制冷的要求相对要低得多，那么制冷系统对热量的负荷也随之降低，同时也减少了对冷却水流量的要求。所以可以减少水泵的台数，采用2台水泵的运行，并且要求每台水泵的运行频率为30HZ左右。并且，由于水泵在冬季消耗的能量较低，一般采用低能耗的运行模式。
制冷技术论文篇4
一、前言
食品冷冻冷藏原理与技术是为食品科学与工程专业食品物流工程方向本科生开设的专业教育课程，课程设置体现了淡化专业意识、拓宽基础、加强学科交叉、注重素质教育和能力培养的原则。它是在学生修完“热工学”等课程之后进行的一门关于食品冷冻冷藏技术的专业基础课程，是体现食品科学与工程专业特色的一门课程。除了食品科学与工程专业以外，食品质量与安全、热能与动力工程、物流工程等专业高年级本科生也可选修本课程。通过本课程的学习，使学生了解和掌握关于制冷的基本原理及其在食品等领域应用的相关知识，了解当前国内外该领域的研究热点和相关的新技术，为以后独立从事专业的研究与开发工作奠定基础。
食品冷冻冷藏原理与技术课程具有理论性和应用性强的特点，该课程重点内容中各种制冷循环原理，都是在大学物理、热工学知识基础上建立的，使得学生在学习过程中感到基础理论不扎实、抽象性较强，继而感到枯燥，学习上存在一定困难的问题，这就要求教师要根据本课程的特点，形成自己的教学特色，并结合相关工程应用实例计算，使学生可以更好地理解和掌握相关理论及应用技术等知识要点，引导学生运用所学理论知识，分析、解决实际问题，为进一步学习制冷技术在食品工业上的应用打好基础。
二、讲明课程脉络及学习要求
目前，我校食品冷冻冷藏原理与技术课程选用的教材为谢晶等编著的《食品冷冻冷藏原理与技术》。教材以讨论食品冷加工所涉及的制冷技术为重点，论述的制冷原理、制冷设备、制冷技术和食品冷藏链密切相关，结构清晰、系统性强，结合现代科技发展，注重了有关冷冻冷藏新技术、新动向的论述[1]。课程第一讲，除了介绍绪论部分制冷的发展简史和制冷技术的应用等内容外，重点要讲明的是本课程的知识脉络，使学生从宏观上把握明确课程主要内容分为制冷原理（基础篇）和制冷技术（应用篇）两个部分。其中基础篇可分为制冷的理论基础知识、基本原理＼制冷系统的主机、主要设备和辅助设备等五个模块；应用篇分为制冷在食品业（制冷应用最广泛、最早的行业）、商业、工业等方面的应用等四个模块。课程要求掌握蒸气压缩式制冷循环的工作原理及简单的热力计算方法；掌握单级、双级压缩制冷压缩机的工作原理及其热力计算方法；了解各种制冷设备的结构、作用等；掌握食品冷却、冻结、气调保鲜的原理与方法，了解食品冷却、冻结、气调保鲜的设备与工作原理；了解食品冷库的简单设计和设备选用；掌握食品冷藏链的概念；了解冷藏运输的基本手段；等等。尤其要特别重视制冷基本原理的学习，为本课程的后续教学打下良好的基础。
三、改革教学方法，强化教学相长
课程采取以学生为中心，融合启发式、互动式、讨论式和多媒体等教学方式为一体的教学方法，将理论授课、自我学习、读书报告与交流讨论会综合在一起，提高学生的积极性和创造能力[2]。针对课程知识脉络体系，实行模块式教学，即将整个课程内容结构划分为九个单元。理论授课采用自主开发的PPT课件为主，配以必要的课堂板书。讲解的内容以问题方式在课前提出，然后再针对提出的问题进行详细讲解，拓展相关内容，重要术语用英文单词标注。PPT课件中配有丰富的图片和循环的流程，有助于学生认识实际的设备与系统；而对于有些课程内容，可以给学生营造一种立体的、动态的、全面的实践学习情景，例如对于压缩机的运行、循环的流程、食品的鼓风式冻结、接触式冻结、液化气体喷淋冻结、沉浸式冻结等冻结方式可以进行动画模拟，利用画面的色彩变化、慢速播放及关键步骤闪烁和相应定格等方式并同步解说，引导学生对相关知识能直观明了，深入浅出，抽象难于理解的知识内容用动画演示的方式则非常清楚明了，易于学生理解，继而激发学生的学习兴趣和积极性，便于实施启发式教学，让学生获得接近真实的直观经验和体会，收到了良好的教学效果。自学内容包括制冷剂、载冷剂和制冷油及工业制冰两个章节，主要是制冷剂的发展历程，制冷剂、载冷剂和制冷油的分类和特性以及工业制冰的原理、方法和装置，等等内容，教师布置自学提纲或有关思考题供学生掌握自学要点。读书报告是需要学生充分利用书本和课堂以外的资源，布置一些开放性、奖励性的作业，鼓励学生自主学习课程以外的和课程相关的近期研究热点问题，学后写出读书报告，培养学生独立思考和解决问题的能力，同时抽出一部分学时或授课间隙中一小部分时间进行交流讨论，采用分组的形式，每组3～5名同学，题目自拟，进行PPT交流答辩。讨论中，教师应整体把握讨论的内容及进度，进行必要的提示，引导学生运用所学理论知识，分析、解决实际问题。讨论交流后，教师应及时进行总结。一方面提高了学生的积极性和创造能力；另一方面也促进了教师不断进取，充实和完善教学内容，有利于提高教师的授课能力和知识水平，强化教学相长，以不断提高教学质量，收到良好的教学效果。
四、探索合理的考核方式
以改革考核方式为抓手，带动教学内容、教学方法等的改革。实施中以重视课程学习过程和重视学以致用为原则，加大课程平时考核权重。具体地，总评成绩包括平时成绩和期末成绩两部分，平时成绩涵盖了平时的作业、出勤情况、课堂互动提问回答、小测验、实验、读书报告及分组辩论情况等，其中平时作业和测验占10%，平时课堂问答及出勤占10%，课堂讨论占10%，实验实践占20%，期末课程考试采用闭卷方式，考试成绩占50%，考试范围涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容能客观反映出学生对本门课程主要概念的掌握程度和对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。最后综合各环节评出学生的最终成绩。
五、结语
对于理论性和实践应用性较强的食品冷冻冷藏原理与技术的课程教学中，教学中应针对教学内容和教学要求，注意采用多种合理教学手段和方法，在课堂上作到深入浅出，激发学生的学习兴趣和热情，使学生加深对课程的内容理解，不强调面面俱到，重点放在知识应用和能力的培养上，学以致用，同时还应广泛借鉴国内外先进的教学经验，教师自我知识也要不断更新，提高教师的授课能力和知识水平，强化教学相长，勇于尝试改革，不断探索积累经验，使本课程的教学质量和教学水平迈上一个新台阶。
制冷技术论文篇5
在冷轧带钢应用材料的生产加工制造过程中，作为最为主要技术表现类型的剂和冷却剂，对冷轧带钢应用材料的实际生产质量水平的获取状态具备极其深刻的影响和制约作用[1]。而在冷轧生产过程中乳化液消耗规模长期居高不下的技术背景下，将会导致冷轧带钢应用材料的生产技术成本支出规模长期处于较高水平，给企业实际获取的生产经营造成明显不良影响。有鉴于此，本文将会围绕降低冷轧轧制油消耗的措施展开简要阐释。
1 轧制油发生异常消耗技术现象的基本原因
第一，轧机设备机组系统存在表现程度较为严重的漏油技术现象，以及频繁发生的撇油现象。现阶段包钢集团配备运行的冷连轧机组生产技术系统，属于全液压压下机组技术设备应用形态，实现了对轴承间应用技术系统，但是由于上述具备液压技术应用功能和技术应用功能的技术系统，在实际运行过程中均存在一定程度的油品泄漏现象，而且泄漏出的油品中包含的破乳剂以及表面活性剂等化学物质成分，通常能对乳化液化学物质技术稳定性表现状态造成不良影响，引致轧辊生产应用技术组件的技术性能表现状态发生显著破坏，导致冷轧带钢应用材料产成品，表面反射率参数表现水平明显降低。
第二，在平床过滤器应用设备的整体性技术组成结构中，液位计测量性技术组件，通常被安装设置在平床过滤器技术设备主箱体结构中滤纸支架的下方空间点位，因而导致滤纸发生一定表现程度的堵塞技术现象条件下，出现的大量乳化液物质将被集中蓄积到滤纸的上方位置，无法顺利借由滤纸中孔洞结构进入滤纸下部的技术控制之中，导致滤纸与平床过滤器技术设备之间存在一定程度的真空性技术环境，并导致实际安装配置的液位计测量技术组件无法准确检测平床过滤器箱体技术结构中实际表现的乳化液液位参数数值水平，在一定程度上给冒液技术事故现象的发生提供了技术可能。
2 降低轧制油总体消耗数量的技术措施
现阶段包钢集团生产的冷轧带钢应用材料，其基础性的厚度参数设定范围介于0.25mm-3.00mm之间，因而在实际生产技术作业过程中，通常需要设定较宽覆盖范围的技术参数标准，在实际进行技术参数水平设置过程中，为切实避免发生技术实现程度不足或者是实现程度过度现象，通常需要采取适当类型的技术干预措施，确保能够准确确定冷轧带钢生产设备机组的边界性技术条件设定结构，从而在有效改善优化冷轧带钢应用材料表面反射率，降低实际生产过程中的轧制油消耗数量规模的前提条件下，确保企业整体性生产经营活动经济收益获取规模实现程度显著的改善优化[2]。
本次研究中，通过选取和运用如下技术处置方法的形式，确定了冷轧带钢生产技术作业过程中，乳化液物质的最佳浓度参水平技术确定方案：要在确保2号箱技术组成结构内部的技术参数设置水平稳定不变的前提技术条件下，通过将1号箱技术空间之内的实际浓度参数设定水平梯度增加0.20%的技术处理模式，分e完成针对0.35mm、0.80mm，以及1.20mm技术参数设定标准层级的冷轧带钢产品生产作业技术环节，并且借由测定实际产出形成的冷轧带钢产品的反射率技术参数表现水平，具体确认1号箱中承载的乳化液物质的边界技术参数构成体系，并且获取了实验性参数成果如表1所示。
在针对参数标准水平为0.80mm的冷轧带钢应用材料组织开展生产作业环节过程中，如果1号箱内部的浓度参数设置值在3.61%之下，通常会导致带钢应用材料的实际反射率参数稳定处于较低水平，而在浓度参数设置值在3.61%以上条件下，通常会导致实际生产形成的带钢应用材料的反射率参数表现水平显著提升，直接表明3.61%是边界浓度设置条件。
3 结语
针对降低冷轧轧制油消耗的措施问题，本文择取轧制油发生异常消耗技术现象的基本原因，以及降低轧制油总体消耗数量的技术措施，两个具体方面展开了简要的分析论述，旨意为相关领域的研究人员提供借鉴。
制冷技术论文篇6
计算流体力学，又名计算流体动力学，英文简称CFD，这是一种对流体学问题进行数值模拟与分析的新分支，主要得益于计算机技术与数值模拟技术的辅助。简而言之，CFD属于现代模拟仿真技术，研究专员利用计算机来模拟仿真实际的流体流动，通过虚拟的实验情况来得出相应理论，并将理论运用于实际的工程领域中。成本低、速度快、资料完备等这些都是CFD技术的优势，加之伴随计算机技术与数值模拟技术的越来越成熟，在解决工程中的实际问题时CFD技术发挥着越来越重要的作用。1974年，CFD首次被运用于HVAC（暖通空调）工程领域，丹麦的Nielsen利用CFD对通风房间内的空气流动进行模拟，主要模拟预测室内外或设备内的空气或其他工质流体的流动情况。
2 计算机流体力学在制冷空调中的应用
2.1 暖通空调CFD技术
暖通空调CFD技术，即结合CFD方法、流体力学、湍流力学、计算方法、计算机图形处理技术等在计算机中求解出流体流动的各种守恒控制偏微分方程组的技术。在模拟暖通空调领域内流体流动实验时，分析结论是流动问题多为低速流动，保持10m/s以下的流速，而根据变化不大的流体温度与密度情况可判断其为不可压缩流动，这一结论等同与应用范围内的CFD与数值传热学。但由于湍流流动是暖通空调领域内的主要流体流动，而CFD技术对湍流现象尚未取得全面解决理论，因而只能依靠湍流半经验理论来解决暖通空调的湍流现象，不过在解决实际问题中依然存在诸多困扰。暖通空调CFD技术主要有建立模型、数值求解、可视化处理三大主要步骤。
2.1.1 建立模型
在研究流动问题时，需要通过建立数学物理模型才能完成数学描述。由于连续性方程、动量方程、能量方程都能满足HVAC领域的流动问题，一般可采用不可压流体的粘性流体流动的控制微分方程，但又因湍流流动是HVAC领域中的主要流体流动，为完整描述HVAC领域的流动问题，还需要运用适当的湍流模型模拟湍流流动及求解数值。当前，房间空气流动广泛采用两方程模型中的k-ε模型，也可以采用新的零方程模型来解决HVAC领域的一般工程。粘性流体流动通用的控制微分方程为： ，其中变量 可代表不同的物理量，进而表示不同含义的方程，如 表示速度时，就代表流体流动的动量守恒方程； 表示焓时，代表能量守恒方程； 表示湍流参数时，则代表湍流动能及湍流动能耗散率方程。通过上述方程，研究专员就可以计算出工程流场所需的温度、浓度、速度等物理量的分布。
2.1.2 数值求解
在对HVAC领域的流动问题进行数值求解时，可以通过上述各微分方程进行数值求解。但由于那些微分方程相互耦合且非线性特征非常明显，因而只能通过离散实际问题的求解区域采用数值方法来求解。一般，有限容积、有限差分、有限元这三种是数值方法中主要运用的离散形式，普遍应用在HVAC工程领域的CFD技术中。又因低速、不可压流动是HVAC领域的特征，且其存在传热问题，因而在离散情形中更多是采用有限容积的数值方法求解。
2.1.3 可视化处理
通过数值求解步骤能够得出离散后的各网格节点上的数值，不过这种方式的求解结果直观性不强，不便于一般工程人员及其他相关人员理解，因而需要对求解结果的温度场、浓度场、速度场进行可视化处理。运用计算机图形学技术直观形象的表示出HVAC工程领域中的温度场、浓度场、速度场，使之成为暖通空调CFD技术应用中的必要组成部分。
通过制冷空调的CFD预测仿真空调房间内的空气分布详细情况，从中得到的分析结果是要想达到良好的制冷空调效果，需要重点解决通风空调系统中通风空调空间的气流组织设计，合理的气流组织设计不仅能够实现制冷空调的满意效果，而且还能达到能源节省的目的。在制冷空调的设计中，通风空调空间是设计问题的关键部分，根据不同的空间特征可将制冷空调的通风空间划分为两类，一类是如住宅、办公室、高大空间等的普通建筑空间；一类是如洁净室、客车、列车等特殊空间。如此，可根据不同的空间需求在制冷空调设计中应用计算流体力学中的CFD技术，并借鉴暖通空调CFD技术的设计经验来帮助解决制冷空调设计中实际问题的解决。
2.2 食品的冷冻、冷藏与运输
现如今，随着我国经济的快速发展，食品物流行业获得了巨大的发展空间。但是，制约于保鲜、冷冻、冷藏技术的落后，造成我国每年因食品运输而浪费了大量的物资与财力。据统计，我国每年在转运与存放过程中因缺乏冷冻、冷藏技术的支持，进而造成每年腐烂损坏的果品高达25%、蔬菜高达30%、家禽肉类高达20%、奶制品高达23%，而这些腐烂损坏的食品每年高达上亿吨的总量，造成的经济损失巨大。如此可见，亟待解决我国食品运输中的冷冻、冷藏技术十分必要，而在冷冻、冷藏过程中食品的品质变化（如维生素的保持与损失、食品蛋白质的变性、食品质地与鲜度、脂肪氧化等）也引起了人们的广泛重视，食品安全也是研究冷冻、冷藏技术需要考虑的关键因素。为了解决食品运输过程中的腐烂损坏问题，研究者提出了将CFD技术应用于冷冻、冷藏技术的开发中，充分利用CFD技术的独特优势来有效解决食品冷冻、冷藏方面存在的问题，从而确保食品的安全性。
2.2.1 生活与商用的冷藏装置
冰箱、冷藏陈列柜、冷库等是较为常见的冷藏装置，主要适用于生活与商用。其中，冰箱的制冷原理是通过电能消耗来保持适当容积绝热箱体内的低温，以达到制冷目的来实现食品的保鲜、冷藏贮存。在冰箱冷藏装置的技术设计中，最主要的困扰问题是流场优化，绝热箱体内的空气流场与温度决定了食品的保鲜质量，箱内温度场受制于冰箱耗电量的影响。流场的具体信息获取也是一个棘手问题，不可以通过代数方程计算来获得，若采用实验的话传感器的装置会破坏箱内的流场，并加大了工作量，而应用CFD方法与技术能够有效解决这些困扰问题。
人们生活水平的提高促进了商业的发展，而人们生活节奏的加快也在一定程度上刺激了商品市场的崛起，其能够为人们提供各种生鲜食品、熟食与半熟食品，通过冷藏陈列柜来实现对蔬菜、肉类、水果、奶制品、日配品等的保鲜与冷藏。因而，人们对冷藏陈列柜的保鲜存储设备提出了高要求，研究工作者基于CFD技术对冷藏陈列柜进行了改良，温度与湿度控制、气流组织、节能等技术问题可广泛使用CFD技术来解决。
食品的冷冻加工与冷藏需要冷库来解决，而冷库的建筑结构复杂且具有严格标准，要求冷库具备坚固性、隔热性、抗冻性、密封性。其中，库内货物的贮藏质量、贮藏期直接受制于冷库内的温度场、湿度场、速度场三个方面的分布合理性，为了提高冷库内食品的卫生与安全，将CFD技术应用于冷库领域十分必要。
2.2.2 运输用冷藏装置
在运输食品的过程中，交通工具上的冷藏装置必不可少，这是确保食品在运输期间保鲜、保质的关键所在。为此，结合交通工具的特点，人们研制出了运输用冷藏装置，其相当于一个移动的冷库，冷藏集装箱、冷藏汽车、冷藏船、铁路冷藏车是当前主要的运输用冷藏装置，以确保运输过程中食品能够贮存在低温环境中，避免因运输而造成的食品腐败损坏。在运输用冷藏装置中应用CFD技术能够有效提高其对食品的保鲜冷藏质量，冷藏集装箱是冷藏食品运输中的主要工具，利用CFD方法能够实现对箱内稳态流场、温度场等进行实验及数值计算。而在铁路冷藏车中应用CFD，可以利于完成对充放冷过程（冷板冷藏车）、冷冻货物温度分布（运输过程）、温度场（堆码方式）的数值模拟，以及数值计算与分析。总之，在CFD方法与技术的支持下，运输用冷藏装置的功能会越来越完善，进而食品的运输过程中的保鲜冷藏等卫生安全性。
3 结语
通过上述分析可知，将计算流体力学应用在制冷空调还是一个全新的理论设计领域，得益于现代计算机技术与数值模拟技术的高速发展，以及HVAC（暖通空调）领域中CFD技术的广泛应用成效，使得制冷空调CFD技术及其应用具有很大的发展前景。相信在相关研究专员的努力下，CFD技术将在制冷空调工程领域中获得更普遍、广泛的实际应用。
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制冷技术论文篇7
热声制冷技术就是利用热声效应将高强度的声能向热能方向转变的一种技术。热声制冷技术的起源要追溯到1777年Byron Higgins在实验中的一次意外发现：在做实验的时候，他一不小心让燃烧着的氢气接触到了两端开口的大管子，结果管子里发出像吹风琴一样的声音。当时他把这种现象形象地称为“歌焰”。后来，Sondhauss和Rijke分别对一段开口和两端都开口的管子做了热声效应的研究，形成了后来以Sondhauss管为雏形的驻波热声发动机和以Rijke管为雏形的行波热声发动机。如今，热声技术已经成为一个热门话题，其具有环保、长寿命、高效节能、简单轻便等明显的优势，其在制冷领域有着巨大潜力，备受关注。
1 工作原理
热声制冷机最主要的部件是热声堆，热声堆主要起热交换的作用。一定频率下，空气分子在热声堆中沿着热声堆的纵向在各叠层之间做往复来回运动。如图1所示：
空气分子在状态2中升温放出热量，在状态5中降温，吸收热量。
设起初时气团处在状态1，温度为T。当声压增加时，气团向上动并且被绝热压缩，温度上升为T++到达状态2。此时气团的温度要高于其附近热声堆的温度，就会把热量输给热声堆，温度降为T+到达状态3。在声压降低的状态下，处在状态3的气团向下振动并且发生绝热膨胀，温度降低为T-到达状态4。随着声压继续降低，气团继续向下振动并且继续发生绝热膨胀，温度降低为T---到达状态5。对于状态5来说，此时气团温度就比其附近的热声堆的温度低，热量就会被输送给气团，温度升高为T--到达状态6。状态6声压增强，气团向上运动并且被绝热压缩，温度上升为T到达状态1，这就是气团的一个运动周期。在每一个振动周期中，气团都会从热声堆的下端吸收热量，在热声堆上端释放热量，完成垒热过程，这就是我们在实验室中所观察到的热声效应的基本原理。接下来，从理工科基础课程知识出发介绍其物理理论内涵。
2 Rayleigh准则
关于热声效应的理论研究最早是从1868年开始的。1868年，Kirchhoff发现在等温固体管壁和维持声波的气体之间的振荡传热存在能量衰减，并对系统的衰减量进行了定量计算。1896年，Rayleigh指出：如果系统中的流体介质的声振动与回热器的热交换之间处在合适的相位角，就可以维持系统的热声振荡。当流体介质在做声振动时，如果对流体介质最稠密处进行加热，而对流体介质最稀疏处进行降温，声振动就会得到加强。反之，如果对最稠密处进行降温，而对最稀疏处进行加热，声振动就会衰减。为了维持系统中的声振动，外界就必须对流体工质持续做功，这一解释被后人称为Rayleigh准则。这是人们第一次从理论的角度对热声现象进行探讨。直到今天，人们也一直把Rayleigh准则看作是热声现象的一个最好的合理解释。Rayleigh准则理论推导比较复杂，但是我们发现可以从声波的波动方程出发推导Rayleigh准则。
上述内容讲述了温度和声波驱动频率之间的关系，但仍遗留一个问题，如何确定？它决定了温度变化的最大量。下面我们着重解决确定的问题。为了突出研究重点、简化模型，在这里我们只考虑一维传导情况，认为气体沿着固体表面在y方向上的热传导，忽略在x方向和z方向上的热传导。设声波是沿着x轴方向传播的，在其传播方向上取一小段长度，将热声堆的固体表面置于平行于xz的平面上。设在热声堆的固体表面上的温度梯度为。在此模型上，我们选取热声堆的空间中体积为的任一微元，利用热量衡算来计算温度振荡的最大振幅。我们将从三个依据上去寻找的表达形式。
这一临界温度梯度可以看作是原动机与致冷的分水岭。于是可以得到结论，当是发动机，当则为制冷机。
3 热声制冷的物理理论发展
以上阐述了热声致冷的理论原理，分析了影响了热声致冷热声基本因素。制冷的定量分析要得益于瑞士苏黎士联邦技术研究所的Rott教授，他在热声制冷的物理机理上做了很深刻的研究，为热声理论奠定了基础。发展至今，热声制冷理论可分为线性理论和非线性理论。1988年，Swift等人系统地阐述了线性热声理论。1997年，John Hopkins大学Karpov和Prosperetti等人建立起非线性数学模型。
式中：为工质的温度；表示压力振幅；表示速度振幅；为黏滞函数；为热函数；为流道的流通面积；为角频率；为工质的平均密度；为工质的定压比热容；为工质的比热比；为工质的热导率；为总能流；为Prandtl数；为构成流道的固体的横截面积；为构成流道的固体的热导率；为虚数符号；上标表示的是其共轭复数。
线性热声理论有很多优点：首先，它是利用数学的分离变量法，将原来的写成的形式，然后再代入线性化的动量方程、流体的连续性方程和流体和固体能量方程中进行化简。这样做可以将原来复杂的偏微分方程转化成相对简单点的常微分方程；其次，线性热声理论的动量方程、连续性方程和能量方程式（19）、式（20）、式（21）是一个通用表达式，既可适用于研究热声堆的研究，也可用于换热器、谐振管等热声部件的探讨。后来在Rott的研究工作基础上，Swift等人对线性热声理论进行了发展和完善。其主要工作是对多孔介质板叠式回热器（即热声堆）的模拟，流道截面变化引起的局部损失等做了初步研究。但是线性热声理论也有不足之处，尤其是针对现在实验中出现的振幅饱和、频率跳变等非线性效应，它都不能给出合理的解释，这就催生了非线性热声理论的发展。
非线性热声理论是最近几十年才开始发展起来的，最开始主要解决的问题就是热声发动机和热声制冷机中的非线性问题，比如频率跳变、振幅饱和等现象。1997年，美国John Hopkins大学Karpov和Prosperetti等人便开始研究热声效应中的非线性问题。利用他们的非线性模型，他们成功地解释了微小压力波是如何通过初始的线性增长进入非线性区，最终达到饱和振幅，并且非线性模型还能够对频率跳变现象（即产生高次谐波）给出定量理论解释。
在国内，浙江大学制冷与低温研究中心的包锐、陈邦国分别对圆直型和锥形型的谐振管做了对比研究。他们发现锥形型的谐振管可以对系统中的频率跳变现象起抑制作用，使得热声系统在基频下工作。南京大学声学研究所的葛欢、范理等人对热声制冷机板叠的非线性阻抗做了系统的研究。他们的研究可以优化声源和带板叠的热声谐振管之间的非线性声耦合，提高热声制冷机的功率和效率。他们还发现扬声器振动部件的非线性会影响制冷系统的谐振频率，从而导致热声制冷系统的转换效率的降低。
初步发展起来的非线性热声理论虽然可以对振幅饱和、频率跳变等非线性效应给出理论解释，但现有的非线性热声模型还不完善，问题主要表现在求解非线性数学模型上。而且限于对传热过程物理机制的有限理解，还有很多因素需被考虑，有待进一步完善。
4 验证性工作
针对热声制冷技术，我们设计了热声制冷实验，测量了其制冷效果。其关系如图3所示：
从图3可以看出，该制冷机在室温环境下，可以产生最大13.3℃左右的温差，相比于室温有9.2℃的降温。在持续的做功下，实现了声制冷，较好地符合了Rayleigh准则。热声堆上下两端的温度随着时间的推移都趋于饱和。这是因为在泵热的过程中，热声堆上端的温度不嗌高，当热声堆上端的温度高于或等于高温气团的温度时，便不再发生传热。我们还发现在110s以后，热声堆下端的温度有上升，这是因为热声堆上端为高温区，下端为低温区，从而产生温度梯度，发生纵向导热，这对制冷是不利的。所以在选择合适的热声堆的材料时，热声堆的材料的横向导热系数要大，纵向导热系数要小。
5 展望和总结
热声制冷技术最近几十年得到了快速的发展，尤其是共振型驻波制冷机和热声驱动的脉管制冷机，它们在低温领域都得到了很好的应用。在理论方面，线性热声效应理论的发展已趋于成熟。对于系统中频率跳变、振幅饱和等非线性效应问题，人们已给出理论解释，但非线性热声理论还有待进一步完善。热声制冷相比于传统的利用氟利昂来制冷的方法，具有环保、长寿命、高效节能、简单轻便等明显的优势，这使得热声制冷无疑会成为下一代制冷设备的首选。一旦热声制冷开始商业化，进入寻常家庭，它将会为整个制冷工业带来翻天覆地的变化。
本文介绍了热声制冷技术的工作原理和其蕴藏的物理知识，阐释了其复杂的技术中所基于的简单物理原理，介绍了其发展所面临的问题，并对理论模型得到的结论在实验上予以了验证，希望这项工作能够让更多的人了解热声制冷技术。
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制冷技术论文篇8
冷链指“根据物品特性，为保持其品质而采用的从生产到消费的过程中始终处于低温状态的物流网络”。对于绝大多数食品而言，其品质均会随着时间的延长而下降。所以，适当的加工、包装和储藏技术可以显著延长食品的货架期。因此，冷链物流技术不断翻新，许多新技术也不断涌现并得到应用(见表1)。对于食品冷链物流技术的研究已经成为当今的热点研究领域，有文献对冷链物流技术从各个物流环节进行分析和界定，与国外先进技术进行比较，指出我国冷链物流技术应用存在的问题并从政策角度提出建议；有文献从设施装备、车辆温控、技术指标三个方面分析我国食品冷链物流技术状况，提出了有关食品冷链物流技术创新与标准体系建设的建议；有文献对冷链物流体系建设中的关键技术与设备进行了系统总结，并展望了冷链物流技术使用与发展的趋势；同时也有很多学者从单类或某个领域信息技术的应用入手进行分析。、对冷链流程的研究较为广泛，主要体现为采用一些流程分析的方法对冷链进行优化，、、另外就是有关冷链物流关键控制点和质量安全追溯的研究。、综上所述，目前绝大部分研究都是在借鉴国外冷链物流的先进做法，同时结合我国实际指出了我国冷链物流发展的方向，但他们的研究触及到冷链物流信息技术恰当应用的还比较少，只是笼统地进行冷链物流理论方面的研究，基于冷链流程的价值分析，以及在此基础上进行物流技术恰当植入应用的研究还是个空白。
本文借助功能建模流程分析方法(Integrated Computer Aided Manufacturing Definition Method Function Modeling，以下简称IDEF0)，对冷链流程进行系统分析，来实现冷链流程与物流技术的优化及规范；以流程分析为核心，采用价值—过程—技术系统集成设计方法(Value-Process-Technology，以下简称VPT)来定位冷链价值，优化冷链流程，植入相应的物流信息技术，使食品冷链物流技术的使用更为科学而恰当；以X公司肉制品冷链过程为研究对象进行实证分析，并采用模糊0-1规划分析法进行验证。希望本文的研究能对冷链物流相关政策和标准的制定提供借鉴，并对冷链物流企业信息技术的引入提供理论支持。
二、冷链流程分析
1.基于IDEF0方法的冷链流程分析。对冷链流程的分析研究，这里选择了比较适用于分析阶段的IDEF0方法，这种方法可以同时面向功能价值和冷链环节，能清楚地表示出整个流程以及各环节的信息、技术和流程环节前后的联系。
图1 产品配送流程IDEF0流程图
IDEF0图形元素主要是简单的盒子及箭头。我们把描述功能活动的图形称为活动图形(Activity Diagrams)。在活动图形中，盒子表示活动，箭头表示由系统处理的事件，其中左、右两端分别为输入、输出的资料、信息或对象等，上方为控制方格运作的条件、制度或环境，下方为支持作业方格的技术或机制，用以上四种接口来表达系统架构中功能执行时的所有变化以及所需的环境，而活动与活动之间的箭头流向可表示为物料流及信息流的展现。与其他流程分析方法类似，每个基本结构又可以分解成子结构，这样逐级进行细分。IDEF0主要的功能是以结构化的方式来表达系统功能环境以及各功能之间的关系。采用IDEF0作为分析工具，可以很清楚地表达出系统技术采用与流程之间的关系，而程序设计者也可由IDEF0的模型图全面而清晰地了解系统的需求。
下面将以某一家冷链肉制品X公司为例，采用本文的研究思路进行案例分析，以期对整个研究方法有一个直观的表述和展示。
2.X公司肉制品冷链流程分析。X公司肉制品冷链业务流程包括养殖、运输、生产加工、仓储配送、零售、回收六大环节。首先建立IDEF0模型顶层图，并根据顶层图构建各级子流程图。受篇幅所限，这里只对仓储配送环节进行细化分析(见图1)。从图1可以看出，X公司仓储配送环节信息化水平不高，还处于人工操作阶段，所采用的冷链物流技术较少，公司冷链流程还处在粗放式管理阶段。因此，该公司计划针对目前的状况，提升信息化水平，引进信息技术，优化冷链流程，细化管理规范。但具体在哪些环节优化哪些信息技术还不能科学确定，因此本文将基于IDEF0方法的流程分析结果，结合VPT分析方法，提出分析模型来解决该问题。
三、基于VPT的信息技术植入分析
1. VPT系统集成设计方法概述。VPT系统集成设计方法是在对系统总体进行价值、过程、技术分析的基础上进行规划设计，从而使所设计的技术很好地服务于相关过程，而过程能够很好地实现其系统总体的价值体系。也就是说，VPT系统集成设计方法将物流系统的价值流设计、过程流设计与技术流设计视为统一的整体，使所涉及的方案在概念设计、过程设计、设备设计等环节形成一个和谐、完整、高效率的体系。
本文将采用VPT系统集成设计方法的分析思路，基于冷链物流流程分析结果，形成VPT各级分析表，并在此基础上形成VPT层次结构模型，使冷链物流技术植入更具有针对性和直观性。
2.X公司冷链物流技术植入分析。基于VPT设计方法的设计理念，在对X公司冷链流程进行详细剖析基础上建立公司价值体系，植入恰当的信息技术，进而优化公司冷链流程，规范公司管理。
首先，建立公司的VPT一级分析表，在VPT一级分析表基础上逐级细化分解。受篇幅所限，在这里只展示仓储配送环节的VPT二级分析表(见表2)。由表2可以看出，由于物流技术采用不当，导致原有仓储配送环节流程烦琐，且容 易出现很多管理问题。经过VPT优化分析后，基于仓储配送的价值流实现以及优化物流技术的采用，信息化水平得到提高，改善了仓储配送的整个流程，使原有的五道程序简化为优化后的四道程序，降低了操作频率，提高了管理效率。
图2 X公司仓储配送VPT层次结构模型
其次，在此基础上形成VPT层次结构模型，如图2所示。该模型从三维视角将冷链各流程环节的流程价值及物流技术与冷链流程形成系统对应显示模式，并进行逐层分解，使物流技术的植入更具流程针对性，从而实现公司冷链物流技术体系服务冷链流程体系，进而实现公司冷链价值体系。这里，物流技术体系、流程体系、冷链价值体系的构建可借鉴图2的构建模式，用三维的方式把物流技术、流程和价值从组织的顶层描述到底层，进行系统研究和展示，方便管理者有针对性地找到管理问题。
最后，通过对冷链过程建立的VPT系统模型体系，可以明确企业采用物流技术的具体环节及物流技术与流程、价值的契合程度，并在公司价值和流程的基础上梳理物流技术的层次及其之间的关系，从而优化和规范公司的管理过程。在这之后，系统研究可以进行循环分析，再从IDEF0的分析方法入手，对优化后的管理流程进行重新分析，并基于VPT分析方法再次改善，这一轮的完善过程会相对较为简便和快捷。经过两轮的优化，冷链物流技术的植入会更为准确和恰当。
根据以上分析，优化后的仓储配送流程植入了自动识别技术、自动补货技术和自动分拣技术等，从而形成了综合的仓储管理系统，使公司仓储配送流程环节减少，管理和工作效率得到有效提高。但基于IDEF0和VPT的物流技术植入研究主要是针对冷链流程系统进行定性分析，并且可能会在定位物流技术环节分析出多种方案，比如自动识别技术就有采用条码技术和射频技术两种方案。因此，为了验证分析结果，并作出物流技术的进一步确定，可采用模糊0-1规划方法进行定量分析的补充。
四、基于模糊0-1规划组合方法的物流技术选择
1.模糊0-1规划组合方法概述。模糊0-1规划组合方法集合模糊集理论、模糊网络分析法、关键成功因素法和0-1整数规划方法为一体构建模型并求解。该方法借鉴了有关文献研究组合方法的思路，其推导过程可参考该文献。
本文利用该组合方法的分析思路，将备选物流技术与所服务流程和所实现的企业价值拟合在一起，充分考虑了物流技术与流程和价值的对应程度。同时，鉴于物流技术之间的效益关联性、成本关联性和技术关联性，该方法在建模过程中要把物流技术投入的风险收益、可支配的投资以及物流技术实施前提等因素都作为约束条件考虑进去。依据该方法的分析思路为欲解决的问题建立最终模糊0-1规划模型：
式(1)表示与所采用的物流技术与流程和价值拟合程度最高的目标函数；式(2)和式(3)表示风险收益相关性约束以及成本相关性约束；式(4)到式(6)分别表示物流技术之间的技术关系约束，包括配套技术约束、互斥技术约束、必须应用的技术约束。
2.X公司物流技术的选择。基于IDEFO和VPT分析，确定备选物流技术方案，参照式(1)到式(8)为X公司的物流技术建立分析模型。为与上文分析形成对应，该计算过程只展示仓储配送流程中的物流技术选择，并且为了简练展示过程，只通过对多种备选方案中的三组物流技术优化选择来体现算法效果。通过调查方法对基础数据进行收集整理，借助EXPERT CHOICE软件得到各物流技术的相关属性值，带入模型，采用EXCEL计算
模糊0-1规划组合方法为IDEF0与VPT分析方法的结合进行了很好的补充，使整个分析的过程与结果更具科学性和准确性，使物流技术的采用更加恰当精确。这三种方法的结合从整体上为企业物流技术的采纳提供了更具说服力的支撑。
制冷技术论文篇9
高职教育的人才培养质量在很大程度上取决于构建合理的人才培养模式，以使受教育者获得科学适用的知识、能力和素质结构。浙江商业职业技术学院空调工程技术专业根据浙江省制冷空调行业对空调专业高技能人才的需求，依托浙江商业职业教育集团和浙江省制冷学会，与海尔集团、浙江百诚集团、浙江商业机械厂、盾安集团等企业建立战略合作关系，通过调研、设计、论证、实施及完善，构建以“工学交替、能力递进”为主要形式的人才培养模式，将创业创新教育理念贯穿人才培养全过程，为浙江制冷空调行业培养高素质高技能人才。
一、人才培养目标定位
经过充分的调研和反复的研究论证，我们将空调专业的人才培养目标定位为：培养适应社会主义现代化建设事业需要，德、智、体、美诸方面全面发展，具备“诚、毅、勤、朴”的优良品质和良好的职业道德，掌握空调工程技术专业理论知识和职业技能，面向现代服务业，能在生产、建设、管理、服务第一线上胜任大中型制冷空调系统的运行维护管理，中小型空调系统的设计，空调工程的施工管理，制冷空调装置的维修，制冷空调设备的销售等工作的高素质、高技能人才。
二、人才培养模式基本框架
根据专业培养目标与职业岗位目标定位，在对制冷空调企业一线生产、管理、服务人员的职业能力要求及具体岗位工作标准进行充分调研、认真分析的基础上，构建了“工学交替、能力递进”的人才培养模式，实施多学期、分段式的教学组织形式，如图1所示。
三、人才培养模式内涵
1.岗位认知实习及职业基本技能训练。组织学生赴相关空调企业进行认知实习，通过在企业参加生产劳动，让学生对就业的岗位有感性的认识，并培养其职业素养，对今后的知识与技能学习有明确的方向。职业基本技能训练是指通过校内外实训基地进行基本知识的学习及专业基本技能的训练，并获得相应的职业资格证书，如维修电工、CAD证书。
2.岗位技能学习。职业岗位技能学习主要包括空调系统设计技能、制冷空调系统运行维护技能、制冷空调设备维修技能、制冷空调自控系统维修技能等实训内容，并要求获得中级制冷设备维修工专业技能证书。
3.顶岗实习。安排学生到专业对口的制冷空调企业参与空调产品的设计、生产、管理。在校外实训基地进行轮岗实习，使学生能置身于现代企业之中，接受企业文化的熏陶，学习工程现场应用的知识和技术，培养实践动手能力和专业技术能力，树立良好的职业道德和敬业精神，提高职业素养和履行职业岗位职责的能力，加强学生对空调工程术专业以及职业岗位的真切认识，提高学生学习专业知识技能的主动性和自觉性，为学生回校继续学习和提升综合技能打好基础。
4.毕业设计。利用空调企业施工中的工程項目，制作成不同类型、不同层次的毕业设计項目课题，针对学生能力的差别，分层次灵活地组织学生完成课题设计。
四、课程体系构建
通过调研和行业专家的论证，依据行业、企业技术标准，以小型空调系统的设计、空调工程的施工管理、制冷空调装置的维修、空调工程销售等岗位的技能項目为基础，构建以工作过程为导向的课程体系。在构建课程体系过程中，首先根据制冷空调行业对高职人才的需求情况，将主要工作岗位确定为：中小型中央空调系统的设计岗位、空调工程的施工管理岗位、制冷空调装置的维修岗位、空调工程的销售岗位。然后针对每个岗位进行工作过程的分析和职业技能要求分析，再针对这些技能要求，进行适当的归类、整合，形成相应的专业课程。同时针对这些职业岗位要求，结合当前国家职业资格标准，在课程中融入技能证书考核的应知应会要求。此外，为培养学生的创业创新素质，空调工程技术专业开设了“创新创业指导”、“创业讲座”等课程；为提高学生的职业素质，除了开设“思想道德修养与法律基础”、“科技应用文写作”等必修课外，还开设了“经济法律知识”、“音乐鉴赏”等素质选修课；为培养学生的可持续发展能力，拓展专业视野与相关专业技能，开设了“制冷空调新技术”、“制冷空调专业英语”、“汽车空调及维修”、“三维CAD软件”等专业选修课。制订专业课程的课程标准。分析课程在专业人才培养中所处的地位和作用，明确该课程在知识、能力、素质等方面的具体要求，突出能力标准和职业技术标准，强调与企业标准的融合，强调理论知识的应用能力的培养，同时将职业道德与职业素质的培养纳入课程标准。
五、核心课程建设
在专业优质核心课程改革与建设过程中，按照职业岗位知识、能力、素质的要求，分析岗位工作过程，以典型工作任务为导向，突出岗位职业能力培养，并与国家职业标准相衔接，建设“制冷技术与设备”、“空气调节技术”、“空调工程施工与运行”、“制冷空调装置自动控制及检修”等4门专业优质核心课程。
浙江商业职业技术学院空调工程技术专业依托行业企业，经过长期不懈的改革和探索，逐步构建了以“工学交替、能力递进”为主要形式的人才培养模式，构建了“基于职业岗位以工作过程为导向”的课程体系，重点建设了“空气调节技术”等4门专业核心课程，取得了较大成效。空调工程技术实训基地已成为中央财政支持的职业教育实训基地，“空气调节技术”课程则被评为国家精品课程，其中，“制冷空调装置自动控制及检修”等3门课程教材被省重点建设教材立項。同时，学生在各级各类专业技能比赛中取得骄人的成绩，毕业生供不应求，毕业生毕业半年后的平均薪水列全校25个专业第一。
参考文献：
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Sun ruike Ji changfa Zhang xiaobo Duan yanyan Mu hongyan
• （Xian university of science & technologyEnergy academyHeat and gas supply ventilating and air conditioning engineering，Xian710054，China）
AbstractThe mine rescue capsule is the key equipment if disaster happened to mine, however, the mine rescue capsule air condition is one of the most important system where the life support system in the mine rescue capsule. Theoretical analysis of the adsorption refrigeration which is applied in the mine rescue capsule is studied in this paper. Meanwhile, comparing the adsorption refrigeration with other technologies which is applied in rescue capsule, we can catch the advances and shortcoming of the adsorption refrigeration, the result show the adsorption refrigeration can use in the mine rescue capsule in the theory. The text show the theory how to use about the adsorption refrigeration .Meanwhile, the problems were showed when adsorption refrigeration may appear in the fact use.
KeywordsAdsorption refrigerationRescue capsuleContinuous refrigeration cycle
中图分类号： TB66 文献标识码： A 文章编号：
0前言
矿用救生舱也叫“井下避难所”，其功能为在井下发生突出、火灾、瓦斯煤尘爆炸、水害等灾变事故后，在逃生路径被阻或逃生不能的情况下，为无法及时撤退的人员提供一个安全的密闭空间，其舱体结构可以承受0.3MPa的瞬间爆炸压力，对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体；对内能为遇险人员提供氧气、食物、水、去除有毒有害气体，创造生存基本条件；并通过通讯、环境监测设备为应急救援创造条件、赢得时间。[1-4] 救生舱是矿井中不可或缺的救援装备，救生舱在国外有多次成功救援的实例[5]。加拿大、美国、澳大利亚、南非等国家的矿山安全法规和标准对推广、使用矿用救生舱有着硬性的规定。从2007起，国内有多家机构开始着手研究和使用矿井救生舱，但均处于起步阶段。
矿用救生舱应包括应急救援密闭舱、舱内生命保障系统、通讯系统三大部分。降温设备系统是矿用救生舱生命保障系统的关键系统之一，其功能定位为在外界断电情况下，为进入救生舱内的逃生人员提供临时的温度生存环境。目前已经用在国内外救生舱降温方式主要有：蓄冷型降温，干冰或氟利昂直接相变降温等。其他可能应用于救生舱降温系统的新型的降温方式还有涡流管降温，人力压缩降温，以及采用空调服降温等[6-8]。固体吸附式制冷技术具有其他传统制冷技术没有的优点，但目前该技术尚未在救生舱中应用，故本文对其在救生舱中能否适用进行阐述。
1吸附式制冷技术
吸附式制冷基本循环由发生在吸附床中的四个过程及蒸发器和冷凝器中的两个过程组成，即在吸附床中经历：加热，解吸——冷却，吸附——加热，解吸等循环过程；制冷剂在蒸发器中吸热蒸发；在冷凝器中被冷凝，完成制冷循环。与其他制冷技术相比固体吸附制冷的主要优点[9,10]：
1）制冷系统的驱动力来自高温热源，热源温度一般在200℃以下，甚至可以采用70℃左右的热源，不仅可以提高能源利用率，还相当于减少了温室气体的排放；固体吸附式制冷可采用余热驱动，由于发生矿难时不能使用大功率设备，外部电源有可能被切断，因此吸附制冷能对电力的供应有缓解作用，且能有效利用大量的低品位能；
2）固体吸附制冷（特别是物理吸附）所采用的吸附工质对几乎全部是对大气环境无害物质，不采用氯氟烃类制冷剂，无CFCs问题，亦无温室效应作用，应用在救生舱中对舱内空气质量不会造成影响；
3）固体吸附制冷系统中运动部件少，甚至可以不含运动部件，而且抗震动和倾覆能力较强，与压缩式制冷相比，具有结构简单，无运动部件，噪声低，寿命长等特点，可用于振动、倾颠或旋转场所；在发生矿难时，会产生冲击波对救生舱造成冲击震荡，应用吸附式制冷技术可以保证机组正常使用；
4）固体吸附制冷系统中，冷凝温度和吸附温度可以根据外部热源和吸附工质对的情况适当提高，因此可以在系统中安排风冷，不必担心像吸收制冷系统中结晶问题，且固体吸附式制冷不存在结晶和精馏问题，适用范围广，能有效利用低品位热源。
2其他制冷技术应用在救生舱中存在问题
2.1利用二氧化碳制冷系统
①需要考虑渗漏问题，二氧化碳（液态）制冷方式所产生（排放）的二氧化碳气体，大量的弥漫在救生舱的周围，对舱内的人员生存和外部人员对其施救，造成很大的危险；同时，若舱内制冷管路如果发生泄漏，对舱内人员的生存也是一个致命的伤害；
②液态二氧化碳制冷，虽综合成本较低，但需要四、五十个钢瓶，占用空间较大；
③超过临界温度后，制冷能力较差；
④无除温能力，需附加除湿装置；
⑤无法实现大容量空气循环，可控性差。
2.2利用空调机制冰（即蓄冷技术）降低舱内温度
①空调制冰机需要平时一直工作，确保储冰箱内的水是冰的状态，一旦发生矿难，外部电源可能切断，只能依靠储冰箱内的储存冰来控制救存舱内的温度。需要考虑储冰箱箱体外表面冷凝水的收集，以及储冰箱、风道内结霜的问题，否则时间过长，冰、霜会将风道内堵塞。
②工业空调用的是380V的电压，而一般煤矿矿下用电，最低是660V。
③设备维护维修成本太高，不管该系统使用与否，每天都需要运行，再加上设备的维修，运行维护维修费用相当高，成本较大。
3吸附制冷在救生舱中应用系统
3.1吸附制冷连续循环
在救生舱中吸附制冷采用连续回热型制冷循环，两床以180°反向运行，即解析刚结束的热床与吸附刚结束的冷床可实现回热。第一阶段，吸附刚结束的冷床1所需的全部显加热和解吸过程前期所需热量由解吸刚结束的热床2提供，热源（加热装置，集热器）提供床1解吸过程后期所需热量，该过程中热床2（吸附器2）向床1(吸附器1)放热，同时自身冷却，从而减少床2（吸附器2）本需要向环境放热需要的冷却负荷，且床2冷却后进入吸附过程前期放出吸附热也被用来加热床1（吸附器1），仅在吸附过程后期向环境排热，同时节省了冷床1（吸附器1）加热和热床2（吸附器2）冷却所需的能量；在第二阶段，情形相反，节省了冷床2（吸附器2）加热和热床1冷却所需的能量。该循环不但使制冷过程成为连续，而且使cop有较大幅度的提高[9-17]；同时集热器可以将吸收二氧化碳等有害气体放出的热量收集起来作为吸附解吸热，当热量不足以后期解吸时，开启加热装置完成解吸过程；连续式制冷循环见图3.1.
图3.1吸附制冷连续运行基本原理图
该循环实现了吸附制冷的连续制冷；采用回热措施充分利用吸附床的冷却放热以及吸附放热；具有吸附制冷的优点即抗震动和倾覆能力较强，吸附工质对是对大气环境无害物质不影响舱内空气品质；采用回收余热作为热源可提高能源利用率。在救生舱中先以电加热作为启动热源，再以吸收二氧化碳等气体放出的热量作为热源，如冷量不足时再开启电加热，完成吸附床的解吸过程；冷冻水经过蒸发器降温，进入主舱室布置的风机盘管，对舱内空气进行冷却降温；采用防爆风机对冷凝器和冷却装置进行冷却
目前由于吸附式制冷机受制造工艺的限制，制冷量较小，一般只有数千瓦至上百千瓦，cop较低，对此要提高吸附制冷技术效率。可以从以下几方面加以研究：
（1）强化吸附剂的吸附性能，开发新型吸附剂，增大制冷量；
（2）强化传热，提高吸附剂的传热性能和单位吸附剂的制冷功率，减小制冷机的尺寸，提高吸附床的可靠性；
（3）研究新型制冷循环，缩短制冷周期，开发吸附吸收相结合的新型制冷机；
（4）对整个制冷系统对进行优化设计，使各个部件实现最优匹配，提高系统的制冷性能。[17]
3.2吸附制冷在救生舱系统的具体运行过程原理
救生舱制冷量计算:
根据煤矿救援人员的多年经验，在爆炸、火灾等灾变期间，矿井温度长时间持续在50℃以上。根据我国的相关文件标准的规定，救生舱长时间处在高温环境中时，通过各种技术装备控制舱内部温度 ≤35℃。对救生舱模型进行简化，
舱体结构形式一直具有相同的传热系数K；几何形状规则；舱体外环境温度 恒定。设舱内人数为n。
（1） 通过围护结构传入的热量
（2） 避难人员散发热量
(3)设备散热量 和所需吸附剂质量
（4）单床所需的脱附热
4结论
固体吸附式制冷技术存在着其他制冷技术不能比拟的优点，在理论上完全可以应用在矿用救生舱中。但目前吸附式制冷机受制造工艺的限制，制冷量较小，cop较低。该系统在实际中能否应用还需要用实验进一步研究论证。
参 考 文 献
【1】 汪声，金龙哲，栗婧 救生舱热防护性能研究 煤矿安全
【2】 许健，李长录，王凯 救生舱的生存温度保障煤矿安全2011.5
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【13】 刘卫华 郭宪民 黄虎制冷空调新技术及进展机械工业出版社 2004.9
【14】 陈国邦 新型低温技术 上海交通大学出版社 2003.4
制冷技术论文篇11
与新型冷技术相比，传统压缩制冷技术存在两个明显的缺陷：①制冷效率低。②氟利昂工质的泄漏会破坏大气臭氧层。近年来我国大力研究开发的无氟替代制冷剂，基本上弥补了破坏大气臭氧层的缺陷，但仍保留了制冷效率低、能耗大的缺点，且有的还会产生温室效应等，不是根本解决办法。而磁制冷作为一项高新绿色制冷技术，与传统压缩制冷相比具有：无环境污染；高效节能等特点。因此被作为一种新型制冷材料广受爱戴。磁制冷被认为是一种“绿色”的制冷方式，有望代替现在正在使用的耗能大且有害环境的气体压缩制冷方式。和现在最好的制冷系统相比，磁制冷可以少消耗20%至30%的能源且不破坏臭氧层和排放温室气体，而现在使用的冰箱和空调系统则正在成为全世界能源消耗的主体。在美国，夏季用在制冷方面的能源消耗大约接近这个国家总能耗的50%。
1 磁制冷的特点
磁制冷技术是一项节能环保的绿色制冷技术，与传统的气体压缩式制冷技术相比较，磁制冷的效率高，且可获得足够的低温；热动力循环效力达60%，为普通电冰箱的1.5倍，膨胀的制冷循环一般只能达到5%～10%。另外，磁致冷机由于不需要在高温下进行的压缩机，又用固体材料做工质，因而具有结构简单、体积小、重量轻、无噪音、便于维修和无污染等优点。
2 常用磁制冷循环过程
磁制冷过程就是用循环把磁致冷材料的磁化放热和退磁吸热过程连接起来，从而在一端放热，在另一端吸热。目前常用的磁制冷循环方式主要卡诺循环、Stirling和Ericsson三种循环。
2.1 卡诺循环（适于低温制冷）
卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程构成的循环过程：等温磁化过程，在这个过程中系统从环境中吸收热量；绝热去磁过程，在这个过程系统对环境作功，使磁性工质的总熵保持不变，磁熵的改变使温度下降，下降的幅度与磁熵变成正比；等温去磁过程，在这个过程系统向环境中放出热量；绝热磁化过程，在这个过程系统对环境作负功，使磁性工质等熵变化，其温度上升。
2.2 Stirling 循环
Stirling循环是由两个等温过程和两个等容过程构成的热力学循环。理Stirling循环是热力学可逆的，它的制冷系数等于卡诺循环的制冷系数。实际的Stirling循环中，制冷量的输出及磁化热都需经过蓄冷器冷却或加热后被带走，必然存在传热损失、混合热损失等不可逆因素，因此，循环所得的制冷量与温度和整个循环系统的设计密切相关。
3 磁制冷材料的分类
磁制冷的研究已进行了很长时间。早在1918年，科学家们就发现有些金属在磁化时会变热，而退磁后又会变冷。1926年和1927年，荷兰物理化学家德拜和加拿大化学家吉奥克首次提出了磁制冷的基本原理，从那以后，对于利用“磁热效应”制冷的研究和探索就从未停止过。但长期以来，磁制冷研究的进展非常缓慢，而缺少性能优异的高效磁制冷材料正是制约其发展的瓶颈。
1976年布朗（G.V.Brown）成功地进行了室温磁制冷实验，这激发了人们对以磁性物质为制冷工质的新制冷方式（即所谓磁制冷）的研究。特别是20世纪80年代超导技术的发展，使液氦制冷技术的高效率化成为低温工程的一个主要研究课题，这也促进了20K以下低温区域的卡诺循环磁制冷机的研究。另一方面，为了提高蓄冷式（回热式）制冷机的制冷效率，将在低温下（约10K）发生相变的重稀土磁性物质用作低温蓄冷材料的研究也开始出现，并取得了显著的成果。磁性物质在低温制冷机的应用前景是十分美好的。早在1920年，德拜（Debye）和吉奥克就在理论上提出利用磁热效应可以进行制冷。1933年用“绝热去磁冷却”法，从4.2K出发获得了0.8K的低温。随后，这种方法发展为“核去磁冷却”，对极低温，特别是μK级温度环境的生成发挥着巨大的作用，成为现代低温物理不可缺少的研究方法之一。根据用不同种类的过程连接上述两个等温过程，可以定义各磁卡诺循环是用绝热去磁和绝热磁化过程来连接两个等温过程的。在这两个绝热过程中，由于与外部系统之间没有热量的交换，因此系统的熵保持一定。
4 磁制冷的应用
目前，磁制冷在空间和核技术等国防领域也有广泛的应用前景：在这个领域里要求冷源设备的重量轻、振动和噪音小、可靠性高、操作方便、工作周期长、冷量范围和工作温度广。磁制冷机完全符合这些条件，例如，冷冻激光打靶的氘丸，核聚变的氘和氚丸，红外元件的冷却，磁窗系统的冷却，扫雷艇超导磁体的冷却等。另外，磁制冷主要应用在极地温和液
化氦等小规模的装置中。虽然多方面因素限制了磁制冷技术的快速发展，但是，这一技术终将因其环保、高效等特点成为一种无可代替的新方式。与此同时，磁制冷技术的理论研究有待进一步扩大，为其实践应用打好基础、做好铺垫。
5 磁制冷技术发展需要更多、更大的突破磁制冷技术作为一种具有很大潜力的制冷技术，现有的理论及实践基础尚不够完善，需要我们在以下方面作进一步研究：①针对相应的温区选择换热介质，设计出更佳的热开关或换热回路，提高换热效率。②加大对磁场的进一步分析，使磁体结构的设计更完善和合理。③不同的磁介质产生的附加磁场情况不同，例如附加磁场与原磁场方向相反的磁介质为抗磁体（如铋、氢等），附加磁场与原磁场方向相同的磁介质为顺磁体（如铁、锰）等。因此要不断加强对磁制冷材料的研制，通过改进工艺和材料重组制备性能更优越的材料。
参考文献
[1] 鲍雨梅、张康达.磁制冷技术[J].化学工业出版社.2004.
制冷技术论文篇12
一、冷冻浓缩技术国内外发展现状
（一）国外发展概况
自上世纪50年代末学者们开始关注冷冻浓缩这一工艺以来，人类对冷冻浓缩技术的研究已有较长的 历史 。荷兰eindhoven大学thijssen等在70年代成功地利用奥斯特瓦尔德成熟效应设置了再结晶过程造大冰晶,并建立了冰晶生长与种晶大小及添加量的数学模型,从此冷冻浓缩技术被应用于 工业 化生产。依此制造的grenco冷冻浓缩设备在食品工业中用于果汁、葡萄酒、咖啡提取物、牛奶等的浓缩，得到了高质量的产品。
之后，shirai等为降低成本在采用悬浮结晶冷冻法时将小冰晶凝聚成为大冰晶来减小单位体积冰晶的表面积。研究者以10%(质量分数)的葡萄糖溶液做试料,在0.212k的过冷却度下,添加占溶液总量6%(质量分数)的种晶,经7h凝聚成直径为0.77mm～2.85mm的大冰晶。他们还将此方法用于海水淡化及烧酒废液处理等方面。marino rodriguez等[3]对比研究了反渗透法和冷冻浓缩法在从废水中去除戊酸中的应用，两种操作方法的 经济 运算结果表明冷冻浓缩法的能耗虽是反渗透的五倍，但却正好折中了反渗透中所用膜的代价。
f.a. ramos将冷冻浓缩技术应用于一种生长于安第斯山脉的浆果，发现此技术并未改变其果肉的色泽及ph值，并明显降低了挥发性物质的损失量，且很好地保留了浆果独特的香味。
osato miyawaki将管式结冰渐进式冷冻浓缩系统应用于咖啡萃取物可其溶液浓缩至30%，含果肉的番茄汁可浓缩至12.5%，而将夹带有5%果肉的冰相溶解再次经过管状结冰器浓缩后所得冰相的浓度低至0.25%，如果事先将果肉去除，则番茄汁可浓缩至40%，蔗糖水溶液可由41.8%浓缩至54.8%，且浓缩效果非常好。
（二）国内研究及应用现状
由于冷冻浓缩的基本原理很简单，我国传统的老陈醋生产工艺中就曾应用过冷冻浓缩技术。近年来，该技术在国内已被广泛应用于各行业中，并在相关理论和设备开发上取得了许多新进展。
1. 酿酒业。冷冻浓缩的优势尤其可用于酿酒产业。冷冻浓缩技术最先在啤酒工业中应用，可在除去冰晶的同时除去形成混浊的多酚、丹宁酸等物质，从而减少啤酒的贮存容积，特别是对冷冻浓缩后的啤酒采用混合水技术可以完全恢复到原来的啤酒。后来，有人通过对葡萄酒进行冷冻分离试验,发现酒精和还原糖比较易于利用冷冻法在液相中进行浓缩分离，通过冷冻浓缩技术改善了干白葡萄酒的品质。
2.果汁工业。我国是生产甘蔗的大国，将糖蔗改种果蔗并加工成甘蔗汁既解决了甘蔗的销路,又满足了人们对果汁日益增长的需要。甘蔗汁的热敏性很强,对其进行普通的蒸发浓缩极容易使甘蔗汁焦糖化,丧失其特有的风味。应用冷冻浓缩工艺对甘蔗汁的处理，对浓缩前后的甘蔗汁进行了感官上的比较，发现浓缩后的甘蔗汁品质稳定，除了在颜色、气味、甜味方面感觉更加浓重外,其它基本保持了冷冻浓缩前甘蔗汁的原有风味。
3. 制药业。冷冻浓缩已发展应用到制药工业，因此它为开发新产品和改良品种大开方便之门，并且通过其高效的加工节省能源。用冷冻浓缩工艺对中药水提取液进行中试规模的浓缩试验制取口服液，试验表明用冷冻浓缩工艺代替真空蒸发浓缩可免去某些口服液制造过程中的醇沉工序，从而改善口服液的口感。
由于木聚糖酶解所得到的低聚木糖溶液常常需要脱水浓缩，如采用真空蒸发浓缩，可能导致低聚木糖在加热管表面结焦变性，降低产品的质量。江华等研究了低聚木糖溶液冷冻浓缩时的冰晶生长动力学以及悬浮结晶法冷冻浓缩低聚木糖溶液过程中各因素对低聚木糖在固液两相中分配的影响，为低聚木糖冷冻浓缩过程的开发利用提供了理论依据。
二、冷冻技术 发展 方向
食品冷冻浓缩技术与传统浓缩方法相比，其浓缩产品的质量是最好的，但仍存在某些问题。当物料粘度高时难以生成大冰晶，且由于迅速冷却而形成的微小冰晶不能彻底从母液中分离出来，难以回收附在冰晶上的可溶性固形物和一些有效成分，从而限制了它的推广与使用。
近年来有关冷冻浓缩的理论和技术又取得一些新进展。其中，将冰核细菌(ice nucleation-active bacteria，简称ina细菌)用于食品冷冻浓缩中，是生物技术在食品中的一项独特应用。国外已有相关 文献 报道，表明ina细菌可显著提高食品的过冷点，缩短冷冻时间，节省大量能源；还可促进较大冰晶的生长，使结晶操作成本降低，同时又使分离操作所需费用及因冰晶夹带所引起的溶质损失减少。
kumeno等用x.campestris inxc-1对蛋清冷冻浓缩后加热形成硬胶，其物理性质如起泡性、稳定性、硬度、粘弹性等均优于常规生产的产品。minjung等用p.syringae冷冻浓缩苹果汁，加入细菌的样品在-2.2℃就出现冰核并开始结冰，而不加细菌的样品则无结冰现象。
watanabe等用海藻酸钙包埋e.ananas制成活性胶囊,加入蛋清中做冷冻试验，发现加了细菌的约在-3℃就有冰晶析出，而没加的则在-18℃才有冰晶出现，熔化冰晶阶段无显著差异；又用e.ananas冷冻浓缩柠檬汁，浓缩汁的可溶性固形物回收率高，风味营养成分保持好，gc分析和感官评定均表明与原汁无异。
三、冷冻技术的发展前景
冷冻浓缩技术现已证明优质可靠，极具市场活力。随着社会的进步， 经济 的发展，人们生活水平的提高，冷冻浓缩这一低能耗、可生产高质量产品的加工技术具有很大的发展潜力。此方法除了用于浓缩，也可考虑用于有机废水的处理，活性物质的回收再利用等方面。同时，整体的冰结晶又是很好的蓄冷、降温用冷源。这些方面对于保护环境、促进资源的再利用都是很有意义的。
对食品冷冻浓缩技术来说，应在提高冰晶纯度、减少固形物损失及降低生产成本方面加以深入研究，这样才能充分发挥其自身的优势。冰核微生物用于食品冷冻浓缩中，属于生物技术与食品加工相结合的一项高新技术，极富应用潜力。
参考 文献：
制冷技术论文篇13
一、冷链物流概述
冷链物流，从广义上来说就是冷链物流需求者与供应者之间为了实现各自的目标而在冷链物流服务价格和交易数量达成的共识。它不仅涉及到冷链物流技术、成本、运作管理以及供应链管理，同时也涉及到冷链物流产品的供应商（如农户）和需求者（包括生产商、销售商、零售商以及消费者）。而从狭义上来说它是指将冷冻冷藏类食品始终放在合理的温、湿度环境中，这里合理的温、湿度环境是指能够保证食品最佳品质和安全的环境，这一过程要一直持续在生产、贮藏、加工包装、运输、销售、到消费前的各个环节中。
冷链物流是在科技的进步和制冷技术的发展中建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。冷链是由冷冻加工、冷冻储藏、冷藏运输及冷冻销售四方面组成。严格来说，一个完整的冷藏链还要加上原材料的采购。
二、电子商务平台理论及其特点
电子商务是以互联网为平台，利用互联网技术，为企业或者个人提供一个交易平台以完成企业间的商务活动。这个平台能提供完善的网络资源、网上支付安全、信息安全保障以及有效的管理机制。它和供应链管理的整合，为供应链带来了新的变革。其有以下几方面的特点：
（1）物流信息化
物流的信息化可以帮助企业对流通过程中产生的一系列活动进行处理，包括信息进行采集、分类、传递、汇总、识别、跟踪、查询、分析等等。这将对货物货物流通过程进行有效的监督和控制，从而达到降低物流成本、提高企业效益的作用。
（2）信息自动化
信息传递的自动化表现为节省人力、提高劳动生产力、扩大物流作业能力、降低物流差错率等。采用的条码/语音/射频自动识别系统、自动分拣系统、自动导向车、自动存取系统、货物自动跟踪系统等先进技术，有效节省了冷链物流运作过程中的人力、物力，降低了流通环节的出错率。
（3）管理柔性化
根据消费者需求“多品种、小批量、多批次、短周期”的特点，物流配送中心要灵活组织实施物流作业。管理的柔性化大大改变了企业的管理观念，从而实现了提高顾客满意度、平衡整年度的生产工时、降低原材料库存数量、保障产品的质量等。
三、电子商务技术在冷链物流中的应用
电子商务与冷链物流的结合是冷链物流发展的必然趋势，原因在于冷链物流本身的特殊性。冷链物流与一般常温物流有着很大的区别，它对技术的要求极高，尤其是对冷冻冷藏以及运输过程中温、湿度的把握。电子商务技术的发展为冷链物流运作过程中存在的这些问题提供了很好的解决方案。下面主要介绍三种电子商务技术在冷链物流中的应用，包括：地理信息技术、供应链管理系统、无线射频技术。
（一）地理信息技术
地理信息技术包括地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）三哥核心成分，简称3S技术。GIS是一种空间信息系统，以采集、储存、管理、分析和描述地表与地理分布有关数据的。RS是以航空摄影技术为基础，利用地面上空的飞行物上的遥感器来收集地面数据资料，通过传回的数据对地面物体进行识别。GPS是以卫星导航为基础，进行测时和测距的一种技术。
冷链物流对地理信息技术的需求表现在以下两个方面：首先是冷链物流对于时空的要求极高，尤其是在信息传递和商品的流通中，地理信息技术正好能满足冷链物流对时空的这种高要求；其次是冷链物流涉及的范围十分广泛，上至原料供应者农户，下至终端消费者，不论是从时间还是空间上跨度都很大，如何在最短的时间内完成这一冷链物流活动，是冷链物流企业必须要考虑的问题。GIS技是十分重要的空间信息系统，RS和GPS能有效的分析地面数据，通过三者的结合，可以有效的设计配送路线，在最短时间类给出运输路线模型。
（二）供应链管理系统（SCM）
冷链物流体系涉及的范围特别广泛：空间上表现为原材料供应地域范围特别广，客户的分布范围也很广，要求具有多样化；时间上表现为不同的原材料加工时间不同，且不同的产成品保质期不同。例如乳制品和肉制品就有着很大的区别。针对以上特点，可以引入SCM系统帮助解决。
所谓SCM，是以信息系统技术为基础，将商品从原料采购到终端销售的所有活动进行整合，形成一个无缝的连接，使物流、商流、信息流、资金流以及单证流合为一体，从而提高整个供应链的竞争能力。在冷链物流组织体系中，供应链主要包括原料供应商、生产加工企业、物流运输配送企业、批发商和销售终端。冷链物流供应链系统，主要以因特网技术、管理信息系统、数据交换技术和条形码技术为中心。
（三）无线射频辨识技术（RFID）
冷链物流对时间及的温、湿度要求严格。从原料采购到终端销售，低温冷冻品都有着规定的温、湿度环境。因此，从冷库设备到管理及商品检测来实现冷链物流标准化运作是冷链物流发展中必须解决的问题。RFID技术为该问题的解决带来了契机。
RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它与传统的磁卡相比识别速度更快、寿命更长、能同时处理多张卡、适用于各种恶劣环境中、难以伪造。这就能有效解决冷链物流标准化运作中存在的问题。
四、结论
在信息技术迅猛发展的今天，冷链物流有着巨大的发展前景，各大电商企业也以其先进的技术纷纷把目标瞄准了冷链物流行业。但是机遇与挑战并存，冷链物流不仅对技术要求高，资金和管理方面更不容忽视，要瞄准市场机会但也不可盲目跟进。如何将电子商务技术与冷链物流完美结合，突破冷链物流发展瓶颈将是冷链物流企业需要思考的首要问题。（作者单位：安徽理工大学）
参考文献
[1]皱彩颖，石琛.论物流管理、供应链管理、电子商务三者的关系，发展我国物流产生[J].交通标准化，2007（8）：146-150.
[2]鲍长生，冷链物流运营管理研究[D].同济大学2007.
