41吸附式制冷技术详解.pptx

Tianjin University of Commerce第第 4 4 章、固体吸附章、固体吸附/吸收式吸收式制冷技术研究进展制冷技术研究进展 4-1 4-1 固体吸附式制冷技术固体吸附式制冷技术4-2 4-2 吸收式制冷技术吸收式制冷技术BACKTianjin University of Commerce06:2024-1 固体吸附式制冷技术研究进展固体吸附式制冷技术研究进展 一、吸附现象一、吸附现象v当气体与固体接触时，当气体与固体接触时，在固体表面或内部发在固体表面或内部发生容纳气体的现象生容纳气体的现象吸附吸附，气体从固体表，气体从固体表面或内部脱离的过程面或内部脱离的过程脱附脱附固体吸附剂固体吸附剂气体吸附质气体吸附质BACKTianjin University of Commerce06:203一、吸附现象一、吸附现象v吸附过程中放出热量（吸附热），脱附过吸附过程中放出热量（吸附热），脱附过程中吸收热量（脱附热）程中吸收热量（脱附热）vp 、T ，吸附量吸附量，通过降低压力通过降低压力或提高温度达到脱附目的或提高温度达到脱附目的v吸附剂对不同的气体有不同的吸附作用，吸附剂对不同的气体有不同的吸附作用，具有选择性具有选择性BACKTianjin University of Commerce06:214吸附过程吸附过程v物理吸附：吸附剂和吸附质表面的作用力为分物理吸附：吸附剂和吸附质表面的作用力为分子间引力子间引力(Van Der Waals)吸附作用比较弱，吸附量比较小吸附作用比较弱，吸附量比较小对吸附质气体一般无选择性对吸附质气体一般无选择性吸附和解吸速度快吸附和解吸速度快v化学吸附：吸附剂和吸附质之间产生电子交换化学吸附：吸附剂和吸附质之间产生电子交换而形成离子键、共价键等化学键而形成离子键、共价键等化学键吸附作用强，吸附量大吸附作用强，吸附量大吸附有选择性吸附有选择性吸附、解吸速度慢吸附、解吸速度慢v一般在室温下，物理吸附和化学吸附同时存在一般在室温下，物理吸附和化学吸附同时存在BACKTianjin University of Commerce06:215二、固体吸附式制冷的发展历程二、固体吸附式制冷的发展历程v1920s：硅胶硅胶SO2火车货物冷藏系统，火车货物冷藏系统，-12。无法与蒸汽压缩式制冷系统竞争。无法与蒸汽压缩式制冷系统竞争v1970s：全球性能源危机，进入了一个新的全球性能源危机，进入了一个新的发展阶段（可用低品质热源驱动），发展阶段（可用低品质热源驱动），COP可达可达0.43，采用两床循环回收吸热，采用两床循环回收吸热COP可达可达1.2BACKTianjin University of Commerce06:216二、固体吸附式制冷的发展历程二、固体吸附式制冷的发展历程v1990s：保护环境与保护环境与CFCsCFCs替代为吸附式制冷替代为吸附式制冷提供了良好的发展机会提供了良好的发展机会废热热泵、太阳能冰箱、太阳能空调废热热泵、太阳能冰箱、太阳能空调船舶制冷、汽车空调、宇航低温制冷船舶制冷、汽车空调、宇航低温制冷BACKTianjin University of Commerce06:227三、三、吸附式制冷原理及循环过程吸附式制冷原理及循环过程 v基本的固体基本的固体吸附式制冷吸附式制冷系统系统:吸附床（发吸附床（发生器）生器）冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器演示演示BACKTianjin University of Commerce06:228基本吸附式制冷循环基本吸附式制冷循环P-T图图v12 等容脱附吸附床吸等容脱附吸附床吸收热量收热量 Qhv23 等压脱附（冷凝）等压脱附（冷凝）吸附床吸收热量吸附床吸收热量 Qgv34 等容吸附制冷剂放等容吸附制冷剂放出热量出热量 Qcev41 等压吸附（蒸发）等压吸附（蒸发）制冷剂吸收热量制冷剂吸收热量 Qref BACKTianjin University of Commerce06:229两床基本循环连续制冷系统两床基本循环连续制冷系统v基本系统基本系统间歇制冷间歇制冷v两床系统两床系统连续制冷连续制冷吸附床温度波吸附床温度波动过大动过大解吸周期解吸周期吸吸附周期附周期BACKTianjin University of Commerce06:2210四、四、固体吸附式制冷系统的研究固体吸附式制冷系统的研究 v吸附剂制冷剂工质对的性能吸附剂制冷剂工质对的性能v系统内的传热、传质系统内的传热、传质v各种循环的热力性质各种循环的热力性质v三个方面的研究有机地结合三个方面的研究有机地结合 BACKTianjin University of Commerce06:23111 1、吸附工质对、吸附工质对v对吸附剂的要求对吸附剂的要求吸附量大吸附量大吸附容量对温度变化敏感吸附容量对温度变化敏感吸附剂与吸附质相容吸附剂与吸附质相容v对吸附质（制冷剂）的要求对吸附质（制冷剂）的要求单位体积蒸发潜热大单位体积蒸发潜热大合适的冰点合适的冰点适当的饱和蒸汽压适当的饱和蒸汽压无毒、不可燃、无腐蚀性；良好的热稳定性无毒、不可燃、无腐蚀性；良好的热稳定性BACKTianjin University of Commerce06:2312常用的吸附工质对常用的吸附工质对v物理吸附工质对：物理吸附工质对：活性炭甲醇活性炭甲醇/氨氨沸石水沸石水硅胶水硅胶水v化学吸附工质对：化学吸附工质对：氯化钙氨氯化钙氨氯化锶氨氯化锶氨氯化钙甲醇氯化钙甲醇 BACKTianjin University of Commerce06:2313常用的吸附工质对常用的吸附工质对v活性炭甲醇活性炭甲醇吸附量大、对温度变化敏感、汽化潜热大、解吸附量大、对温度变化敏感、汽化潜热大、解吸温度不高（吸温度不高（100100左右）、吸附热较低左右）、吸附热较低太阳能吸附制冷中应用最广的工质对太阳能吸附制冷中应用最广的工质对6565 解吸温度解吸温度 150 180 180渔船柴油机尾气、车辆尾气（抗震性好）渔船柴油机尾气、车辆尾气（抗震性好）锅炉烟气余热锅炉烟气余热 BACKTianjin University of Commerce06:2933六六、固体吸附式制冷技术的发展趋势、固体吸附式制冷技术的发展趋势 v寻找和开发具有优良性能的吸附式制冷工寻找和开发具有优良性能的吸附式制冷工质对质对v先进的热力循环先进的热力循环v吸附床的传热、传质能力强化吸附床的传热、传质能力强化v系统的性能预测及优化设计和控制系统的性能预测及优化设计和控制 v太阳能吸附式制冷常规制冷方式复合空太阳能吸附式制冷常规制冷方式复合空调系统调系统