真空低温技术与设备 第2版PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 真空技术与低温技术的关系 1

1.2 真空低温技术概况 2

1.3 真空低温技术的应用 4

1.3.1 冷冻真空干燥 5

1.3.2 真空压力浸渍 5

1.3.3 真空保鲜 6

1.3.4 空间真空低温技术 6

1.3.5 真空绝热与低温容器 10

1.3.6 低温真空泵 13

1.3.7 真空低温技术的其他应用 14

1.4 真空低温技术与设备研究的内容 15

2 真空技术基础 17

2.1 蒸发与凝结 17

2.2 气体的热传导 18

2.2.1 真空度较低（？《d）的情况 18

2.2.2 真空度较高（？＞d）的情况 18

2.2.3 中真空（？≈d）的情况 19

2.3 真空状态下气体的流动 20

2.3.1 流动状态及其判据 20

2.3.2 流动过程的基本物理量及其相互关系 20

2.3.3 管道的流导计算 21

2.4 真空获得设备 24

2.4.1 真空泵的主要参数 24

2.4.2 国产真空泵型号、规格、性能表示法 24

2.4.3 水环泵 25

2.4.4 旋片泵 26

2.4.5 滑阀式真空泵 29

2.4.6 罗茨真空泵 30

2.4.7 油扩散泵 32

2.5 真空测量 35

2.5.1 弹性元件真空计 35

2.5.2 电容式薄膜真空计 36

2.5.3 电阻真空计 37

2.5.4 高压力热阴极电离真空计 38

2.5.5 真空测量技术 39

2.6 真空阀门 41

2.6.1 真空阀门的型号 41

2.6.2 真空低温技术与设备中常用的阀门 41

2.6.3 阀门上的密封材料 43

2.7 真空系统 44

2.7.1 真空系统设计中的主要参数 44

2.7.2 抽气时间计算 44

2.7.3 选泵与配泵 46

2.7.4 真空低温设备常用的抽气机组 47

2.8 检漏方法 52

2.8.1 最大允许漏率 52

2.8.2 静态升压检漏法 52

2.8.3 气泡检漏法 53

2.8.4 真空计检漏法 53

2.8.5 卤素检漏仪法 54

2.8.6 氦质谱检漏仪法 55

3 低温技术基础 57

3.1 低温技术的热力学基础 57

3.1.1 基本概念 57

3.1.2 热力学基本定律在制冷技术中的应用 58

3.1.3 制冷系数与卡诺定理 59

3.1.4 实际气体的性质 60

3.2 低温的获得 61

3.2.1 相变制冷 61

3.2.2 气体绝热膨胀制冷 63

3.2.3 其他低温获得方法 68

3.3 单级压缩制冷系统 69

3.3.1 单级压缩制冷系统的工作原理 69

3.3.2 单级压缩制冷系统的组成 70

3.3.3 制冷系统的热力计算 71

3.4 双级压缩制冷系统 71

3.4.1 双级压缩氟制冷系统 71

3.4.2 双级压缩氨制冷系统 73

3.5 复叠式和吸收式制冷系统 74

3.5.1 复叠式制冷系统 74

3.5.2 吸收式制冷系统 75

3.6 活塞式制冷压缩机 76

3.6.1 单级活塞式压缩机的结构及工作原理 76

3.6.2 压缩机的实际工作过程 77

3.6.3 压缩机的选择计算 79

3.6.4 压缩机结构的选择 80

3.7 制冷设备 81

3.7.1 冷凝器与蒸发器 81

3.7.2 制冷系统的辅助设备 84

3.8 制冷系统的控制元件 85

3.8.1 电磁阀 85

3.8.2 热力膨胀阀（调节阀） 86

3.8.3 压力控制器 89

3.8.4 温度控制元件 91

3.9 制冷剂和载冷剂 91

3.9.1 制冷剂的一般分类 91

3.9.2 对制冷剂的要求 92

3.9.3 常用制冷剂及其性质 93

3.9.4 对载冷剂的要求 94

3.9.5 常用载冷剂的性质 95

3.9.6 润滑油 97

4 冷冻真空干燥技术与设备 98

4.1 冷冻真空干燥的基本原理 98

4.1.1 预冻阶段 98

4.1.2 升华干燥阶段 101

4.1.3 解析干燥阶段 105

4.2 冷冻真空干燥设备 107

4.2.1 冻干机的主要性能指标 108

4.2.2 冻干机的整体结构 109

4.2.3 冻干箱的设计 115

4.2.4 捕水器的设计 117

4.2.5 冻干机的制冷系统 119

4.2.6 冻干机加热系统 124

4.2.7 冻干机的控制系统 126

4.3 冷冻真空干燥工艺 127

4.3.1 冻干生物制品的工艺流程 127

4.3.2 冻干药品的工艺流程 133

4.3.3 冻干食品的工艺流程 136

4.3.4 冷冻真空干燥超细微粉材料 138

5 真空压力浸渍技术与设备 139

5.1 VPI技术的基本原理和工艺 139

5.1.1 VPI技术的基本原理 139

5.1.2 电机VPI工艺过程 139

5.1.3 真空压力浸渍的作用 140

5.2 VPI工程与设备的总体设计 140

5.2.1 工艺设计 140

5.2.2 非标准设备设计 140

5.2.3 土建设计 140

5.2.4 采暖通风设计 141

5.2.5 给排水设计 141

5.2.6 自动控制设计 141

5.2.7 动力设计 141

5.2.8 电气设计 141

5.2.9 其他 141

5.3 VPI设备的总体设计 141

5.3.1 VPI设备的构成 141

5.3.2 典型VPI工艺流程 143

5.3.3 几种典型的VPI设备 143

5.4 浸渍罐与贮漆罐的设计 146

5.4.1 浸渍罐的设计 146

5.4.2 贮漆罐的设计与计算 146

5.5 真空压力浸漆设备的制冷系统 152

5.5.1 制冷系统的选择 152

5.5.2 保温层厚度的确定 152

5.5.3 冷负荷的计算 153

5.6 真空压力浸漆设备的液压系统 155

5.6.1 液压系统力与行程的确定 155

5.6.2 油泵油缸的选择 156

5.7 真空压力浸漆设备的加热和输漆系统 156

5.7.1 瑞士Micafil公司的贮漆加热、冷却及输漆过滤系统 156

5.7.2 美国W.H公司输漆加热系统 157

5.7.3 电加热器 157

5.8 浸渍漆 158

5.8.1 有溶剂浸渍漆 158

5.8.2 无溶剂浸渍漆 160

5.9 VPI设备的使用与维护 160

6 真空保鲜技术与设备 162

6.1 真空预冷却 162

6.1.1 真空预冷却的目的和意义 162

6.1.2 真空预冷却的原理 163

6.1.3 真空冷却设备 164

6.1.4 真空冷却工艺实例 167

6.1.5 真空冷却过程传热传质研究 169

6.2 真空贮藏（减压贮藏） 173

6.2.1 真空贮藏原理与特点 173

6.2.2 真空贮藏保鲜设备 174

6.2.3 冬枣的真空贮藏保鲜实验 179

6.2.4 组合筒式真空贮藏设备中温度场研究 180

7 空间真空低温技术 189

7.1 宇宙空间环境特性 189

7.1.1 空间真空环境 189

7.1.2 微重力环境 190

7.1.3 空间碎片环境 191

7.1.4 空间温度环境 191

7.2 空间真空技术 192

7.2.1 真空获得技术 192

7.2.2 空间真空测量的特殊性 197

7.2.3 空间真空技术的一些特点 199

7.2.4 空间材料的真空效应和摩擦特性 200

7.3 空间低温技术 201

7.3.1 空间低温技术的特点及应用 201

7.3.2 空间制冷器 201

7.3.3 空间用机械制冷机 210

7.3.4 低温参数的测量 215

7.3.5 空间材料的低温性能 218

7.4 空间环境模拟技术与设备 218

7.4.1 空间环境模拟试验的重要性 218

7.4.2 空间环境模拟试验及设备的分类 218

7.4.3 中国典型环模设备 221

8 真空绝热与低温容器和真空玻璃 228

8.1 概述 228

8.2 绝热材料 230

8.2.1 绝热材料的种类及一般特性 230

8.2.2 绝热材料的热物理性质 232

8.2.3 绝热材料的选择 235

8.3 真空绝热机理 235

8.3.1 高真空绝热 236

8.3.2 真空粉末及真空纤维绝热 239

8.3.3 真空多层绝热 241

8.3.4 真空绝热的选择 243

8.4 低温容器 243

8.4.1 概述 243

8.4.2 低温容器的种类 248

8.4.3 低温容器典型结构 249

8.4.4 低温容器设计要点 258

8.4.5 低温容器的特性及计算 259

8.5 真空绝热管道 267

8.6 真空多层绝热夹层抽真空技术 268

8.6.1 真空多层绝热夹层中的气源 269

8.6.2 真空多层绝热夹层中的抽真空 269

8.6.3 在真空多层绝热夹层中装吸附剂 269

8.7 真空玻璃 270

8.7.1 真空玻璃概述 270

8.7.2 真空玻璃的结构和生产制造 271

8.7.3 真空玻璃的性能 272

8.7.4 真空玻璃的隔热原理 274

8.7.5 真空玻璃中的应力 276

8.7.6 真空玻璃的除气与抽空 277

9 低温真空泵 280

9.1 低温真空泵的抽气原理、分类和特点 280

9.1.1 低温泵的抽气原理 280

9.1.2 低温泵的分类 280

9.1.3 低温泵的特点 280

9.2 低温泵的结构和性能 281

9.2.1 低温泵的典型结构 281

9.2.2 低温泵的理论抽速 282

9.2.3 低温冷凝泵的实际抽速 282

9.2.4 低温冷凝泵的极限压力 283

9.2.5 低温泵的降温时间 284

9.3 低温真空泵的设计方法 284

9.3.1 确定已知条件 284

9.3.2 选择泵的类型 284

9.3.3 低温板温度和材料的选择 284

9.3.4 辐射屏的选择 285

9.3.5 低温板抽气面积的计算 286

9.3.6 低温板热负荷的计算 286

9.3.7 冷剂消耗量的计算 288

9.3.8 低温泵的工作寿命 288

9.4 吉福特-麦克马洪循环制冷原理及系统 289

9.4.1 吉福特-麦克马洪循环制冷原理 289

9.4.2 单级吉福特-麦克马洪循环制冷系统 290

9.4.3 双级G-M循环制冷系统 291

9.5 理想G-M循环及热力计算 292

9.5.1 升压过程 293

9.5.2 等压进气过程 293

9.5.3 绝热放气过程 294

9.5.4 等压排气过程 294

9.6 实际G-M循环的各种损失、制冷量、耗功 296

9.6.1 损失分析 296

9.6.2 实际制冷量、耗功、制冷系数 301

9.7 G-M循环最佳热力参数的选择 302

9.7.1 压比PH/PL及低压PL的选择 302

9.7.2 循环时间t的选择 303

9.7.3 膨胀机级数的选择 304

9.7.4 确定膨胀腔的容积 305

9.8 G-M循环制冷机总体结构及技术特性 305

9.9 斯特林制冷循环简介 307

9.9.1 斯特林制冷循环 307

9.9.2 热力计算方法 310

参考文献 311