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压缩强化解吸的新型吸附制冷系统性能研究

制冷学报 2022年第6期43卷 130-137页

作者：胡皓高鹏金胜祥武卫东杨其国上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

本文提出了压缩强化解吸的新型吸附制冷系统,该系统采用耦合压缩抽气降压技术降低吸附剂解吸压力和解吸温度,同时吸附剂解吸反应可提高压缩机吸气压力、减小压缩机功耗、提升制冷能效。同时搭建了以氨为制冷剂、氯化锶/硫化膨胀石墨作... 详细信息

本文提出了压缩强化解吸的新型吸附制冷系统,该系统采用耦合压缩抽气降压技术降低吸附剂解吸压力和解吸温度,同时吸附剂解吸反应可提高压缩机吸气压力、减小压缩机功耗、提升制冷能效。同时搭建了以氨为制冷剂、氯化锶/硫化膨胀石墨作为吸附剂的固化复合吸附单元管性能测试实验台,进行不同工况下的解吸、吸附反应耦合性能测试。结果表明:该新型系统可在热源温度为70~90℃下进行吸附制冷;在蒸发温度为-10℃、热源温度为90℃时,新型系统最佳解吸压力为0.62 MPa、压缩机压比为2.60、制冷能效COP_(elec)(制冷量/电耗)为5.21,相比于氨蒸气压缩制冷系统,制冷能效提高74%。

关键词：吸附制冷蒸气压缩制冷压缩强化解吸固化复合吸附剂

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吸附制冷中硅胶吸附性能衰减特性研究

工程热物理学报 2012年第2期33卷 207-209页

作者：王德昌韩艳培张光王兆俊马士林青岛大学机电工程学院青岛266071

理论分析了导致硅胶吸附性能衰减的可能原因,并根据硅胶在吸附制冷中可能遇到的环境条件,制造了多个试样,通过实验的方法表征了这些试样的比表面积、硅羟基含量以及吸附量等参数,获得了等温吸附曲线。根据数据比较的结果,硅胶吸附性能... 详细信息

理论分析了导致硅胶吸附性能衰减的可能原因,并根据硅胶在吸附制冷中可能遇到的环境条件,制造了多个试样,通过实验的方法表征了这些试样的比表面积、硅羟基含量以及吸附量等参数,获得了等温吸附曲线。根据数据比较的结果,硅胶吸附性能受多种因素影响,其中粉尘等杂质污染因素是导致硅胶吸附性能降低的重要原因之一。另外,对酸泡、洗涤方法处理衰减试样吸附性能进行了探索性的研究,对恢复硅胶吸附性能的方法进行了尝试。

关键词：吸附制冷硅胶吸附性能衰减

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吸附制冷中的蓄冷研究

工程热物理学报 2002年第2期23卷 153-155页

作者：卢允庄王如竹姜周曙吴静怡许煜雄上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200030

本文对一台余热驱动的带有水蓄冷器的单吸附器吸附空调系统进行了实验分析，研究了系统的吸附制冷过程和水蓄冷器的作用与影响，并对该吸附制冷系统中的吸附式蓄冷这种无能量损失的蓄冷方式的放冷过程进行了实验分析，比较了蓄冷式系统... 详细信息

本文对一台余热驱动的带有水蓄冷器的单吸附器吸附空调系统进行了实验分析，研究了系统的吸附制冷过程和水蓄冷器的作用与影响，并对该吸附制冷系统中的吸附式蓄冷这种无能量损失的蓄冷方式的放冷过程进行了实验分析，比较了蓄冷式系统和双吸附器连续制冷系统的制冷性能及其优缺点．

关键词：吸附制冷蓄冷余热吸附式蓄冷吸附空调余热驱动

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吸附制冷用复合吸附剂的吸附性能

化工学报 2005年第10期56卷 1860-1864页

作者：崔群陈海军朱跃钊姚虎卿南京工业大学化学化工学院江苏南京210009 南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009

Adsorption performance of adsorbents for the adsorption cooling cycle was discussed. Adsorption isotherms and adsorption rate of water or ethanol on composite adsorbents prepared by the authors (named M4-0132, M1- 0001, M1-9906 and M2-0003 respectively), were tested. The results of fitting to the micro-pore filling theory equation and calculation of characteristic ads orption work based on these pairs were presented. The results showed that the a mount of water adsorbed by composite adsorbents was as high as 2 times that by s ilica gel and 2.5 times that by 13X molecular sieve, respectively, and characte ristic adsorption work calculated was 2.55～4.78 kJ·mol-1, only 12%～29 % of that on 13X molecular sieve. The values of adsorption rate of water on com posite adsorbents were higher than that on silica gel. Analysis for ethanol ads orption on composite adsorbent, M1-0001, showed occurrence of capillary condens ation, which resulted in a considerably higher ethanol uptake than on activated carbon at higher relative vapor pressure. The characteristic adsorption work of ethanol on composite sorbents was 2.55～4.78 kJ·mol-1, merely 10%～20% of that on activated carbon. Based on comprehensive estimate of adsorption pro perties, including adsorption loading, characteristic adsorption work and adsorp tion rate etc., M4-0132 and M1-0001 composite adsorbents were more prefer red for the adsorption cooling process, and the preferable type of isotherm for adsorption cooling cycle appeared to be the Ⅴ type of Brunauer classification.

关键词：吸附制冷复合吸附剂吸附等温线特征吸附功吸附速率

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吸附制冷间歇运行及起动的数值模拟

工程热物理学报 2005年第2期26卷 325-327页

作者：王文王如竹上海交通大学制冷与低温研究所上海200030

本文对吸附制冷系统中吸附器内的非均匀的温度场和非均匀的吸附浓度场之间的相互作用关系,以及吸附器在工作暂停时段以及重新启动后吸附器内的工作状况进行了数值模拟,并分析了在不同时刻系统暂停对系统运行循环的影响。结果表明,由于... 详细信息

本文对吸附制冷系统中吸附器内的非均匀的温度场和非均匀的吸附浓度场之间的相互作用关系,以及吸附器在工作暂停时段以及重新启动后吸附器内的工作状况进行了数值模拟,并分析了在不同时刻系统暂停对系统运行循环的影响。结果表明,由于正常运行时,吸附剂内温度场和浓度场都存在很大的梯度,因此,停机过程中,吸附剂内仍然持续着温度和浓度的迁移过程,再重新启动后,其循环的特征参数已与停机时有一定区别,区别大小与循环中的停机时刻以及停机时间长短有关。

关键词：吸附制冷传热循环

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吸附制冷用复合吸附剂的吸附等温线推算

化学工程 2004年第5期32卷 1-4页

作者：崔群陈海军姚虎卿南京工业大学化学化工学院江苏南京210009

用真空重力法测定了水和乙醇在自制复合吸附剂上的吸附等温线。采用由微孔填充理论导出的吸附平衡方程对所测得的等温线进行了拟合,计算相应的吸附热;对用Clausius Clapeyron方程推算吸附等温线的方法进行了讨论,并推算有关吸附等温线... 详细信息

用真空重力法测定了水和乙醇在自制复合吸附剂上的吸附等温线。采用由微孔填充理论导出的吸附平衡方程对所测得的等温线进行了拟合,计算相应的吸附热;对用Clausius Clapeyron方程推算吸附等温线的方法进行了讨论,并推算有关吸附等温线。结果表明:水在自制复合吸附剂M1 0001和M1 9906上平衡吸附量的推算值与实测值之间的相对误差吸附剂上的推算误差<15%。给出了推算等温线和获得等压线的简便方法。

关键词：吸附制冷复合吸附剂吸附等温线吸附热推算

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基于硅胶—水吸附制冷的性能强化研究

基于硅胶—水吸附制冷的性能强化研究

作者：吴宜衡中国矿业大学

学位级别：硕士

近年来,为了更好地利用太阳能等新能源进行制冷,研究者们对硅胶-水吸附式制冷系统进行了许多研究。然而,该系统存在传热和传质能力差、吸附速度较慢、循环吸附量小等问题。为了解决这些问题,本文从吸附剂性能的强化和吸附床设计的改进... 详细信息

近年来,为了更好地利用太阳能等新能源进行制冷,研究者们对硅胶-水吸附式制冷系统进行了许多研究。然而,该系统存在传热和传质能力差、吸附速度较慢、循环吸附量小等问题。为了解决这些问题,本文从吸附剂性能的强化和吸附床设计的改进方面进行了研究。本文研究内容主要包括:复合吸附剂的制备与性能测试;吸附制冷系统、吸附床测试装置的设计与搭建;使用搭建好的实验台进行实验。主要研究内容如下:(1)使用不同质量分数的氯化钙溶液浸渍硅胶颗粒制备了复合吸附剂,并研究了复合吸附剂颗粒中氯化钙搭载率、导热系数、吸附量、脱附量的变化规律。结果表明,质量分数30%的溶液制得的复合吸附剂氯化钙搭载率为34.52%,导热系数相对于纯硅胶提升了49%,实验中的吸附量、脱附量分别为纯硅胶的3.28倍和1.72倍,此外,以该吸附剂为基础分别加入鳞片石墨与混合碳材料制备了复合吸附剂,其导热系数、颗粒吸附量、颗粒脱附量随鳞片石墨、混合碳材料的质量分数增加而增加,分别最高可达原吸附剂颗粒的6.49倍、1.33倍和1.76倍。(2)吸附系统的设计、加工与搭建。系统采用单床循环吸附系统结构,由吸附反应器、冷凝/蒸发器、蒸汽管路、循环管路等部分组成。其中,吸附反应器采用了模块化设计,可分为吸附反应器外壳、吸附床模块两个部分,而吸附床模块可进一步分为热交换模块和支架模块,热交换模块由搭载不同数量、材料的泡沫金属翅片的铜管制成。此外,针对该吸附床模块搭建了一套吸附床测试装置。完成实验台搭建后通过气密性测试和循环实验等验证了其可靠性。(3)搭建了吸附制冷系统在不同的实验条件下进行了研究,结果表明:吸附剂使用质量分数30%氯化钙溶液制备的复合吸附剂的比制冷功率(SCP)与系统性能系数(COP)相较于纯硅胶分别提升了111.2%和82.2%,且加入一定质量比的碳材料能够进一步提升其吸附剂颗粒的SCP,最高提升可达101.9%;热交换模块对吸附剂的传热能力随着翅片数量的增加而提升,且使用镍、铁、铜材料的泡沫金属翅片的热交换模块的传热能力依次升高;SCP和对吸附床的平均加热功率随着翅片数量的增加而增加,分别最高为144.22W·kg和186.22W,相对于未采用翅片的系统提升了60.7%和69.24%;系统的COP随翅片数量的增加先升高后降低,相对未采用翅片的系统最高提升了6.7%;采用铜、铁、镍翅片的系统的平均加热功率、SCP和COP均依次降低。本文进行的实验研究对于强化硅胶-水工质对的性能强化和吸附床结构设计具有参考价值,对吸附制冷系统在新能源领域的应用具有实用性意义。

关键词：复合吸附剂吸附床设计吸附制冷传热性能

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吸附制冷用复合吸附剂的吸附热

工程热物理学报 2004年第3期25卷 375-378页

作者：崔群陈海军姚虎卿南京工业大学化学化工学院江苏南京210009

本文推导出由一条吸附等温线和同一吸附质的汽化潜热,计算吸附热的简化模型。对水和乙醇在自制复合吸附剂、13X分子筛、硅胶和活性炭上的吸附热进行了计算;对吸附热与吸附量的关系进行了关联,给出了拟合方程。结果表明:在相同的吸附量... 详细信息

本文推导出由一条吸附等温线和同一吸附质的汽化潜热,计算吸附热的简化模型。对水和乙醇在自制复合吸附剂、13X分子筛、硅胶和活性炭上的吸附热进行了计算;对吸附热与吸附量的关系进行了关联,给出了拟合方程。结果表明:在相同的吸附量条件下,水在复合吸附剂上的积分吸附热比在13X分子筛上低11％～17％;乙醇在复合吸附剂上的积分吸附热较在活性炭上低23％～27％。该研究为吸附制冷系统结构设计提供了计算吸附热的简便算法。

关键词：吸附制冷复合吸附剂吸附热计算模型

太阳能吸附制冷用复合吸附剂制备及其吸附机理探讨

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太阳能学报 2004年第2期25卷 182-188页

作者：崔群陈海军姚虎卿南京工业大学化学化工学院南京210009

以乙醇为吸附质,选取13X分子筛、凹凸楱土和氯化锶等为主要吸附材料,通过混合法制备了一系列有着优良吸附能的复合吸附剂。测定了乙醇在主要吸附材料和自制复合吸附剂上的吸附量,用TG DTA法对主要吸附材料的热稳定性和自制吸附剂DTA脱... 详细信息

以乙醇为吸附质,选取13X分子筛、凹凸楱土和氯化锶等为主要吸附材料,通过混合法制备了一系列有着优良吸附能的复合吸附剂。测定了乙醇在主要吸附材料和自制复合吸附剂上的吸附量,用TG DTA法对主要吸附材料的热稳定性和自制吸附剂DTA脱附乙醇峰端温度进行了分析。对吸附剂原料复合比例和扩孔剂种类等制备条件进行了实验研究。结果表明:自制复合吸附剂比单一吸附材料对乙醇有着更大的吸附能力;DTA分析的脱乙醇峰端温度明显低于单一吸附材料;加入扩孔剂E1或E2,可增加自制复合吸附剂孔容和孔径,改善其吸附性能;自制复合吸附剂对乙醇的吸附量显著高于活性炭。其中,M4 0003和M1 0001复合吸附剂对乙醇的平衡吸附量约为活性炭的2 5～4倍;M1 0001—乙醇工质对的吸附制冷量是活性炭—乙醇的2～6倍。对吸附剂复合的机理初步探讨表明:增加复合吸附剂弱吸附中心数,可降低其脱附温度。

关键词：太阳能吸附制冷复合吸附剂热分析吸附机理