低温热源驱动沸石—水吸附式制冷机的实验研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）低温热源驱动沸石－水吸附式制冷机的实验研究刘再冲二〇一五年五月：１１８４５分类号：学校代号ＵＤＣ：密级：学号：２１１１２０２０４２广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）低温热源驱动沸石－水吸附式制冷机的实验研究刘再冲指导教师姓名、职称：陈颖教授、黄宏宇研究员学科：动力工程及工程热物理（专业）或领域名称学生所属学院：材料与能源学院２０１５年０６月０４日论文答辩日期：ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎ

2、ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）ｇＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｅａｔｓｏｕｒｃｅｄｒｉｖｉｎｇ－ｚｅｏｌｗａｔｅｒａｄｓｏｒｉｌｌｉｔｅｐｔｏｎｃｈｉｅｒＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉｕＺａｉｃｈｏｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＣｈｅｎＹｉｎｇＰｒｏｆｅｓｓｏｒＨｕａｎｇＨｏｎｇｙｕＪｕｎｅ２０１５ＦａｃｕｌｔｙｏｆＭ

3、ａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｅｒｇｙＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，５１０００６摘要摘要一已经成为国内外研究的重点吸附式制冷作为种绿色环保的制冷方式，目前。，提升能源的品位其利用低品位的热能驱动而获得冷量，减少了余热、废热对环境ｃ－的热污染。目前在低于ｉｏ（ｒ的热源驱动下，普遍采用桂胶水吸附式制冷机，但由于桂胶－水吸附工质对的循环有效吸附量小，造成系统庞大、循环时间长、性能受环一境温度变化影响大的特点，

4、对其应用造成定的瓶颈。因此，本文从吸附剂的蹄选角度出发，，蹄选出合适的吸附剂进行性能测试，然后将其应用于吸附式制冷系统中最后对吸附式制冷系统进行性能测试，以及对系统的有效能利用率和经济性进行分。析，探讨其应用前景，试图实现吸附式制冷系统的小型化并提高其性能６－（ｒｃ９（ｒｃ选择出循环首先，针对驱动温度为，对四种吸附剂进行初步蹄选，有效吸附量大的两种吸附剂Ａ型桂胶和合成沸石ＦＡＭＺ０１（ＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＡｄｓｏｒｂｅｎｔＭａｔｅｒｉａｌＺＯｌ），然后对这两种吸附剤的吸附性能进行测试，比较其在吸附式制冷机°ＦＡ

5、ＭＺＯｌ在７０Ｃ脱附，３０ｒ实际运行压力下的循环有效吸附量，结果发现合成沸石吸附其有效吸附量是Ａ型硅胶的２．６ＦＡＭＺＯｌ的，有望实倍，体现了吸附剂高效性现吸附式制冷机的小型化。一然后，对蹄选出来的吸附剂搭建套吸附式制冷系统，确定系统的结构，对系统的各个主要部件进行选型，包括涂抹式吸附床、喷淋式蒸发器、管壳式冷凝器。一搭建起套制冷量为ｌＯｋＷ的吸附式制冷机测试装置，通过稳定性测试发现系统的运行稳定性好，重复性强，循环周期短。°最后，对吸附式制冷机进行性能测试，发现系统在驱动热源为５５Ｃ时，就能产生２－．３４．５ｋ

6、Ｗ的制冷量这比娃胶系统的驱动热源温度要低。制冷机的性能在驱动，°６５６５ｔ．热源为Ｃ开始发挥其优势ｌ８．２ｋＷＣＯＰ达到０４３。在研，时平均制冷量达到，究不同季节冷却水温度工况变化时，发现冷却水的温度变化对系统的性能影响较小，对环境温度变化适应性强。对循环流路的流量变化进行研宄时，发现热源和冷冻水流量的增大有利于系统性能的增加，但是随着两者流量的增加，性能提高的幅度越来越小，因此考虑到循环水粟的功率，应该让系统在合适的流量范围内运行才体现其经济性。此外，二本文还对系统的热力过程进行分析，并从热力学第定律的角度讨论了

7、Ｉ广东工业大学领士学位论文其有效能利用率。与技术成熟的压缩式制冷相比，吸附式制冷的ＣＯＰ虽然比较低，但其有效能利用率高于机械压缩制冷。最后对吸附式制冷与机械压缩式制冷进行经济性分析，，由于目前吸附式制冷系统的造价比较昂贵回收周期较长，但随着技术的发展和推广，吸附式制冷的应用前景非常广阔。关键词：吸附式制冷Ｚ０１；涂抹式吸附床；传热传质；高效吸附剂；合成沸石ＦＡＭＩＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃｏｏｌｉｎｇｃｃｌｅａｓａｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｆｒｉｅｎｄｌｅ

8、ｔｈｏｄｔｏｒｅｆｒｉｅｒａｔｉｏｎｈａｓｙｙｙｍｇ－ｂｅｃｏｍｅｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓａｔｈｏｍｅ