最新§4-1吸附式制冷技术详解课件ppt.ppt

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1、§4-1吸附式制冷技术详解§4-1固体吸附式制冷技术研究进展一、吸附现象当气体与固体接触时，在固体表面或内部发生容纳气体的现象－吸附，气体从固体表面或内部脱离的过程－脱附固体－吸附剂气体－吸附质2一、吸附现象吸附过程中放出热量（吸附热），脱附过程中吸收热量（脱附热）p↑、T↓，→吸附量↑，→通过降低压力或提高温度达到脱附目的吸附剂对不同的气体有不同的吸附作用，具有选择性3三、吸附式制冷原理及循环过程基本的固体吸附式制冷系统:吸附床（发生器）冷凝器蒸发器演示7基本吸附式制冷循环P-T图1－2等容脱附－吸附床吸收热量Qh2－

2、3等压脱附（冷凝）－吸附床吸收热量Qg3－4等容吸附－制冷剂放出热量Qce4－1等压吸附（蒸发）－制冷剂吸收热量Qref8两床基本循环连续制冷系统基本系统间歇制冷两床系统连续制冷吸附床温度波动过大解吸周期<<吸附周期9四、固体吸附式制冷系统的研究吸附剂－制冷剂工质对的性能系统内的传热、传质各种循环的热力性质三个方面的研究有机地结合101、吸附工质对对吸附剂的要求吸附量大吸附容量对温度变化敏感吸附剂与吸附质相容对吸附质（制冷剂）的要求单位体积蒸发潜热大合适的冰点适当的饱和蒸汽压无毒、不可燃、无腐蚀性；良好的热稳定性11常用

3、的吸附工质对物理吸附工质对：活性炭－甲醇/氨沸石－水硅胶－水化学吸附工质对：氯化钙－氨氯化锶－氨氯化钙－甲醇12常用的吸附工质对活性炭－甲醇吸附量大、对温度变化敏感、汽化潜热大、解吸温度不高（100℃左右）、吸附热较低太阳能吸附制冷中应用最广的工质对65℃<解吸温度<150℃甲醇有毒，不利于广泛应用13常用的吸附工质对沸石－水工质对解吸温度范围较宽（70～250℃）冷凝温度升高对制冷量和系统的影响不大，使系统对环境的适应能力强分子筛的吸附量对温度变化不是很敏感，需要较高的脱附温度系统蒸发温度大于0℃，不能用于制冰采用真空

4、系统，对真空密封性要求很高蒸发压力低也使得吸附过程较慢14常用的吸附工质对氯化钙/氯化锶－氨工质对氨系统为正压力系统轻微泄漏不会导致系统失灵压力系统有助于传热传质，可以有效缩短周期氨的蒸发潜热大，蒸发制冷量很大氨可以适应较高的热源温度15常用的吸附工质对氯化钙－甲醇工质对冰点较低，蒸发潜热较大吸附量相对较小甲醇为真空系统，因此系统的密封要求高甲醇有毒16常用的吸附工质对王如竹等人提出了一种新型的吸附剂－活性炭纤维（ACF）制冷量可达活性炭的2～3倍，吸附解吸时间缩短为活性炭系统的1/10Vasiliev：活性炭纤维－氨/

5、氯化钙－氨复合吸附工质对单位质量吸附剂对氨的吸附率达到0.85，从而使系统能量密度提高17常用的吸附工质对Aristov：硅胶－氯化钙复合吸附剂对水的吸附率可高达0.5～0.7解吸温度仅为70～80℃，因而它在太阳能吸附式空调中具有潜在的价值182、吸附床的强化传热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→吸附/解吸速率↑缩短循环周期吸附介质改善吸附床结构改进19吸附介质改善吸附剂（如沸石、活性炭等）接触热阻大，导热性能差复合吸附剂将颗粒大小不同的两种吸附剂混合起来以减少吸附床的松散性在吸附床中加入导热性较

6、好的金属材料或石墨固化吸附剂将吸附剂加工成圆片或圆柱等块状结构满足热导率要求时保持较高的传质率20采用块状活性炭为吸附剂21吸附床结构改进减少吸附床厚度，增大和外界的换热面吸附床中插入金属肋片吸附床结构：翅片管式、板式、板翅式、螺旋板式热管换热器对吸附器进行热交换22热管吸附床演示热管元件做翅片的板式吸附床233、先进的制冷循环方式连续回热式制冷循环回质制冷循环双效复叠式制冷循环24(1)、连续回热式制冷循环吸附时显热和吸附热→解吸的吸附床→加热器热量↓，COP↑30％（0.4～0.5)冷热回热循环加热解吸冷却吸附25(

7、2)、回质制冷循环冷床温度↑，→加热量↓热床温度↓，→冷却量↓工质循环量↑制冷量↑，COP↑回质＋回热演示冷热26(3)、双效复叠式循环利用两个工作在不同温度范围内的循环来提高吸附热的利用率高温循环：沸石分子筛－水低温循环：活性炭－甲醇级间回热分子筛的部分吸附热被用于活性炭的解吸水的冷凝热和部分吸附热被用作活性炭的解吸水的冷凝热用于活性炭的解吸27双效复叠式循环28五、固体吸附式制冷应用进展1、太阳能固体吸附式制冷技术太阳辐射能：5.57x1018MJ／年＝190xl04亿吨标准煤＝能源消费总量的1.56xl04倍清洁安

8、全，取之不尽，用之不竭分散性，能量密度较低不稳定性，受到昼天气、气候因素影响太阳能固体吸附式制冷系统演示291、太阳能固体吸附式制冷技术系统组成太阳能集热器／吸附器平板集热器管状吸附器热管吸附器抛物聚焦吸附器冷凝器蒸发器30太阳能固体吸附式制冷关键问题吸附床、冷凝器、蒸发器、节流阀的匹配吸附床传热传质计算变工况性能的