制冷技术(Refrigerating Technology)

仙仙

        课程名：制冷技术(Refrigerating Technology)  学分：1.5  学时：24  
课程类别：专业教育选修课  
开课学院：食品学院  所属基层教学组织：
曾任课教师：
        课程大纲：
一、课程性质与目的
    本课程是为食品科学与工程专业开设的专业选修课。本课程的任务是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，初步具有综合运用于实际问题的分析能力，为其以后独立从事专业的研究与开发工作奠定基础。
二、课程简介
    本课程主要内容分为制冷原理（基础篇）和制冷技术（应用篇）两部分。基础篇介绍了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；应用篇介绍制冷在食品业（制冷应用最广泛、最早的行业）、商业、工业等方面的应用。
    通过本课程的学习，要求掌握蒸气压缩式制冷循环的工作原理；掌握单级压缩制冷压缩机的工作原理；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；了解食品冷库的结构特点；掌握食品冷藏链的概念；了解冷藏运输的基本手段。
三、教学内容
绪论（1学时）
主要内容：制冷的发展简史、范围和内容和制冷技术的应用。
学习要求：使学生了解制冷发展史，掌握制冷技术按照温度、按照实现制冷的方式如何进行分类。
第一章  蒸气压缩式制冷循环（7学时）
主要内容：逆向卡诺循环、单级蒸气压缩式制冷机的理论循环、蒸汽制冷机的实际循环。
学习要求：要求学生掌握制冷的理想循环、理论循环的组成，理论循环与理想循环的差异；掌握单级蒸气压缩式制冷机理论循环的简单计算；了解蒸汽制冷机的实际循环。
第二章  制冷剂、载冷剂与冷冻机油（1学时）
主要内容：制冷剂的种类和要求、常用及新型制冷剂载冷剂和冷冻机油。
学习要求：要求学生了解制冷剂的发展历程；掌握制冷剂的分类和命名方式；了解对制冷剂的热物性、物理化学等上要求；掌握卤代烃类制冷剂的环保问题和替代现状；了解常用制冷剂的特性。了解载冷剂的要求，掌握常用载冷剂的特性。
第三章  制冷压缩机 （1学时）
主要内容：制冷压缩机的分类、制冷压缩机的功率和效率、活塞式制冷压缩机。
学习要求：要求学生掌握制冷压缩机的分类；掌握制冷压缩机的功率和效率的计算；理解活塞式制冷压缩机的工作原理。
第四章  制冷热交换器（1学时）
主要内容：冷凝器、蒸发器、板式热交换器及其它制冷热交换器
学习要求：要求学生掌握冷凝器、蒸发器的分类；了解冷凝器、蒸发器的结构；了解其它制冷热交换器。
第五章         节流装置、阀门与辅助设备（1学时）
主要内容：节流装置、制冷系统常用阀门
学习要求：要求学生掌握节流装置的分类、工作原理；掌握热力膨胀阀的分类、工作原理；理解浮球节流阀的工作原理；了解制冷系统常用阀门。
第六章         食品冷加工技术（4学时）
主要内容：食品冷加工基础、食品冷却方法与装置、食品冻结方法与装置、食品解冻方法与装置、食品真空冷冻干燥与装置、果蔬的气调与设备。
学习要求：要求学生掌握冻结速度的判定方法；掌握食品冷却的分类及各种冷却方法的工作原理，了解各种冷却装置；掌握食品冻结的方法，了解各种冻结装置；掌握食品解冻结的方法，了解各种解冻装置；掌握真空冷冻干燥的工作原理，了解真空冷冻干燥装置结构；掌握果蔬的气调保鲜的原理，了解气调相关的设备及其工作原理。
第七章  冷藏库（1学时）
主要内容：冷库的结构、防潮、隔热、建筑特点，气调冷库。
学习要求：要求学生掌握冷库的特殊要求；理解冷库隔热与防潮的要求和实现方法；了解气调冷库的特点。
第八章  冷藏运输与冷藏柜（1学时）
主要内容：食品冷藏链、陆上冷藏运输、船舶冷藏运输、航空冷藏运输、商用冷冻冷藏柜
学习要求：要求学生掌握食品冷藏链的定义、分类；了解陆上冷藏运输、船舶冷藏运输、航空冷藏运输、冷藏运输集装箱、商用冷冻冷藏柜的概况。
实验教学内容概况：
实验教学内容：包括制冷装置系统的主机、主要设备和辅助设备的作用、结构基本；果蔬预冷实验；食品冻结温度曲线的测定；食品降温速度等。通过本课程的学习，要求学生掌握真空预冷设备的操作、压力的测定；掌握制冷系统中常用温度、速度、风压测定设备的操作；掌握食品降温速度的测定等。这些内容与工程实际结合紧密，有助于学生理论联系实际，对该课程产生浓厚的兴趣。
教学方法以实验教学为主，同时强调学生课前预习。实验又分为演示型的实验（现场教学）和设计型的实验，尤其是设计型的实验要求学生综合运用所学的制冷原理、食品冷冻冷藏的知识，设计实验方案，论证其可行性，然后通过操作，获取制冷工况的数据，最后经过数据分析验证实验假设。这对培养学生的创造性和动手能力极其有利。
通过实验，加深学生对课堂理论教学关于制冷设备的认识、食品冷加工过程的传热的理解；通过实验，培养学生自学能力、独立操作能力、综合应用知识的能力和严谨的科学态度。
实验报告要求：
1．记录姓名、班级、学号、小组编号、试验开始日期/时间
2．根据实验数据作图
3．实验结果分析及讨论
4．回答布置得思考题
主要仪器设备：
S812.5单机双级压缩机、8S17单机单级压缩机、油分离器、立式冷凝器、卧式冷凝器、顶排管、墙排管、冷风机、中间冷却器、集油器、紧急泄氨器、高压贮液筒、低压循环贮液筒、排液筒、低压贮液筒、远距离液位指示器、冷却塔、水泵等各1~2台。
上海鲜绿真空保鲜设备有限公司VAC —0.2 型真空预冷实验机一台，配备电脑可以进行温度、压力、预冷对象质量自动采集系统。
程序降温仪、Fluke多点温度测定仪、低温冰箱等。
实验指导书名称：《食品冷冻冷藏原理与技术》实验指导书（自编）
实验项目一览表

四、教学基本要求
    课内教学活动对学生能力培养和安排
    课内教学使学生了解制冷得基本原理和在食品工业中的应用技术，让学生从解决实际问题的角度学习制冷技术，了解食品在低温的质量变化和控制质量变化的方法，并具有用制冷方法来保藏、加工食品的能力。同时推荐阅读相关专业参考书等，旨在加深学生对所学知识的理解、运用，拓宽学生的知识面。
五、教学方法
　  实行模块式教学，即将整个课程按照上述内容结构划分为两个单元，第一个单元是制冷基础理论学习，侧重于制冷原理和设备的学习；第二单元是制冷技术在食品行业的应用，侧重于制冷在食品冷加工、冷藏库、冷藏运输方面的应用。
    本课程采用的教学媒体主要有：文字教材（包括主教材和学习指导书）、音像教材（课堂教学以PPT为主，配以必要的课堂板书），以及网上辅导（主要采用E-MAIL、天空教室等形式），有助于学生认识实际的设备与系统。
    考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。
    总评成绩：平时成绩占20%、实验能力考核占总成绩的20%、闭卷考试占60%。
六、参考教材和阅读书目
1．参考教材
谢晶，食品冷冻冷藏原理与技术，2005，北京：化工出版社. ISBN 7-5025-6625-2/TS.249
2．教学参考书
[1]傅秦生主编. 热工基础与应用. 北京： 机械工业出版社，2005
[2]李松寿、徐世琼、朱富强等，制冷原理与设备，1988，上海：上海科学技术出版社
[3]华泽钊、李云飞、刘宝林，2003，食品冷冻冷藏原理与设备，北京：机械工业出版社
[4]冯志哲，沈月新，食品冷藏学，2001，北京：中国轻工业出版社
[5]徐世琼，新编制冷技术问答，1999，北京：中国农业出版社
[6]尉迟斌、卢士勋、周祖毅主编，实用制冷与空调工程手册，2002，北京：机械工业出版社
[7]郑永华，食品贮藏保鲜，2006，北京：中国计量出版社
七、本课程与其它课程的联系与分工
    本课程是针对食品科学与工程学生进行的一门关于食品冷冻技术的专业选修课程，也是体现学校专业特色的一门课程。各章应重点讲授基本概念、原理和方法，使学生对食品冷冻技术有一个总体上的把握、认识。