吸附式制冷系统中吸附床材料热容对系统运行COP的影响分析

1前言在吸附式制冷系统的理论运行研究中，很少考虑吸附床材料的影响。实际上由于吸附式制冷系统的非连续性，吸附床材料的热容对实际系统运行性能的影响是非常大的。这个影响体现在系统不断地加热和冷却过程中所损失的吸附床材料的显热热量，这个热量的大小直接受吸附床本身设计的影响，另外还受到系统运行过程的影响，如：系统运行的解吸温度、回热所进行的程度等。由于该系统中通常所用的吸附剂均属多孔性材料，其特点是热导率小，密度低，要满足一定的制冷功率，所设计的吸附床往往很大，另外为增强吸附床内的热传递，加快吸附床的冷却…     

具有非平衡吸附特征的吸附床传热特性研究

吸附床是固体吸附制冷系统的关键部件,对于连续回热等快速进行的吸附制冷循环,吸附床内温度的变化及其压力交变对吸附特性的影响不可忽视。本文对吸附床在吸附、解吸过程中的温度场和吸附率分布进行了模拟计算,并将其与采用平衡吸附模型的计算结果进行了比较,文中比较及结论有助于深入认识吸附床在制冷循环中工作特性,并为吸附床的设计提供参考依据。     

热管式吸附床制冷性能的实验研究

利用高效热管作为吸附床的传热部件,有效地提高了船用柴油机废气的热量回收。本文将热管式吸附床与传统的壳管式吸附床进行了性能对比。同时,选择氯化钙-氨作为吸附工质对,通过实验测定解吸、吸附过程的变化情况。本文的研究结果表明,采用热管式吸附床使得初始解吸和吸附速率有明显提高,从而有效缩短解吸和吸附周期,并能有效提高系统的SCP和COP。     

吸附式热泵吸附床吸附解吸量对系统运行过程的影响

在吸附式热泵中,吸附床传热能力的限制,使得系统的运行过程受到了吸附床解吸吸附量的影响．本文通过对实验数据的分析,定性地了解了系统运行ｐ－ｔ－ｘ。图与吸附床解吸吸附量之间,吸附床的升降温曲线与吸附床解吸吸附量之间的关系．为系统运行中如何判断吸附解吸过程所进行的程度提供依据,同时也为系统循环周期与循环过程的优化创造条件。     

颗粒堆积吸附床内三维数值传热计算

吸附床内传热过程的分析和计算是吸附式制冷研究的重要基础内容之一.在对颗粒堆积吸附床内传热过程分析的基础上,通过对吸附床内复杂传热过程进行合理简化,建立了吸附床内部三维非稳态无内热源传热数学模型,并以硅胶-水工质对为例进行了求解,计算所得吸附床换热系数数值与根据相关文献中提供的实验数据所推算山的数值十分接近.同时,根据计算结果分析了吸附床内部传热过程,为颗粒堆积吸附床的设计和优化提供了一种简单而有效的理论方法.     

活性炭-甲醇吸附制冰机的循环特性分析

所研究的吸附式制冰机以块状活性炭和甲醇为工质对,采用烟气加热。研究表明,对于本系统,双床循环较为合 适;双床循环中回热回质过程可以有效的改善吸附床的工作性能以及系统的热力完善度,并能将系统的制冷功率提高7％ 到11％。在循环时间为50 min时,回热回质条件下制冷功率为2 kw左右,可以实现每小时制冰15 kg左右。     

多功能热管型二级吸附制冷的循环特性研究

设计了一台以氯化钙/活性炭复合吸附剂和氨作为吸附工质对的多功能热管型吸附制冷机组,采用一种新型的基于二次回热的二级循环方式来降低驱动热源的温度梯度,吸附床的加热解吸、冷却吸附及回热过程均由无外加驱动力的多功能热管工作完成.研究结果表明:当解吸温度为103℃及冷却水温度为30℃时,回热型二级循环相对传统二级循环可显著提高机组的工作性能,制冷系数COP及单位质量吸附剂制冷功率SCP提高幅度均在23%以上;相对单级循环,二级吸附循环的最大优点在于能有效利用更低品位的余热和可再生能源作为驱动热源进行制冷,吸附制冷技术在低温热源场合的应用提供了有效途径.     

氢气纯化变压吸附循环的热效应

变压吸附(PSA:Pressure Swing Adsorption)技术可以用于对混合气体进行高效的分离,在工业废气回收与利用氢气中被广泛采用。本文主要根据热力学基本理论,基于Aspen过程仿真平台建立多组分气体在多孔介质中的吸附、传热传质模型,以预测Cu-BTC吸附床中的穿透曲线和PSA循环过程。该模型主要包括质量守恒、能量守恒和动量守恒方程。之后将模拟值与实验结果进行比较,模型能够很好地预测多组分气体在吸附床中的穿透曲线和PSA循环过程。在此基础上,研究PSA循环吸附过程的热效应对穿透曲线的影响机理,针对PSA循环氢气纯化系统,研究吸附压力和进气流率对穿透曲线和PSA性能的影响。在吸附床再生阶段对吸附床降压和在吸附过程中采用较高的压力,有利于系统的分离性能和氢气回收率的提高。     

回热器对新型混合制冷剂热泵循环性能影响的实验研究

以新型混合制冷剂(质量百分比91.83%的R218和8.17%的R846)为实验工质,在板式回热器热泵系统中进行实验,分析实验装置中回热器对热泵循环性能的影响。结果表明,回热器用板式替代套管式后,回热器进出口温差从10℃增加到26℃,回热效果明显,系统性能得到改善。进一步分析回热量对系统性能的影响,得出随着回热量的增加,压缩机耗功增加30.3%,但系统制热量增加85.5%,制热系数增加41.7%,系统性能显著提高。     

COIL低温真空吸附床结构的改进

 压力恢复系统是氧碘化学激光器的重要组成部分。采用低温真空吸附系统作为氧碘化学激光器的压力恢复系统,吸附床的吸附性能决定着低温真空吸附系统的压力恢复性能。通过改变液氮在传热过程中的流动状态,改善液氮与吸附床之间的热交换效率。对两种不同结构吸附床的传热系数进行了计算及实验验证,结果表明:当液氮在传热过程中的流动状态由环状流变为泡状流时,可以很好地改善液氮与吸附床的传热效率。改进后的液氮与吸附床的传热系数提高了2.2倍,提高了吸附床的吸附性能。     

连续回热型吸附式空调实际运行与吸附床性能分析

近年来,我们研制了一台连续回热型吸附式空调／热泵,该空调／热泵在１００℃热源驱动下,单位质量制冷功率 ＳＣＰ可达到 １５０ Ｗ／ｋｇ,与此同时 ＣＯＰ达到 ０．４。在系统的实际运行中,吸附床起到了重要的作用。本文介绍了该机组在实际运行中为稳定工况所采取的一系列措施,以及机组运行的实际Ｃｌａｐｅｙｒｏｎ图,着重讨论了系统运行参数对吸附床性能的影响。     

吸附制冷用吸附单元管设计和传热传质性能研究

本文介绍了一种具有较好传热传质性能的吸附式制冷用吸附单元管,该吸附单元管直接用烟气加热、空气冷却, 可以用于沸石等高温吸附剂。该吸附单元管在加热／冷却流体侧和吸附剂侧均设了翅片,吸附剂内部的传热尺度不大于 2．5 mm,最大传质尺度不大于11 mm。通过数值计算和由吸附单元管组合而成的吸附床的性能初步试验,证明该结构形式的吸附单元管具有优良的传热传质性能。     

地源热泵的运行特性模拟研究

依据圆柱源理论,建立起了耦合地面热泵机组和地下埋管换热器特性的模拟模型,该模型可用于长期运行的地源热泵系统的短时间步长运行特性模拟。探讨了模拟过程中有关参数的确定方法,并运用所建模型对地源热泵的冬季和夏季运行特性进行了模拟。运行特性模拟与实验数据的验证结果表明,所建模型可以对地源热泵的运行特性做出符合实际的预测。     

Periodic high-temperature heat pumps for industrial heat recovery—Part II. Example of application and design of apparatus

Using a drying process as an example, the use of a periodic high-temperature heat pump for industrial heat recovery is investigated. The investigation shows that by using a special control system and two buffer reservoirs, the thermal powers of adsorber, evaporator and condenser can be kept constant in time. The unit under investigation achieves a calculated power density of 6.8 kW/m³ at an effective capacity of 150 kW. A working cycle lasts 3.5 h and the heat ratio is 1.54. The technical design of an experimental unit in tower configuration is described in detail.     

新型焦电联产系统集成与特性分析

本文针对传统焦炭生产工艺的不足、并应用联产系统整合思路,研究提出新型焦炭动力联产系统.新系统取消了传统炼焦工艺中直接燃用焦炉煤气为炭化室提供炼焦热量的方式,采用外置煤炭燃烧室提供热量,从而实现用低品质煤炭替代高品质焦炉煤气;节省下来的富氢、高热值的焦炉煤气作为燃料提供给联合循环,实现高效洁净发电;改进炼焦过程烟气废热回收方式,使得排烟损失大大降低.分析结果表明,新系统具有优良的热力性能,相对节能率高达15%左右.对系统关键过程的图像(火用)分析分析表明,燃烧过程和换热过程等变革与改进是系统性能提升的关键所在.本文研究将为冶金生产的可持续发展提供新思路与新系统方案.     

间歇热源驱动下的吸附式制冷系统运行特性研究

本文以一个连续回热型吸附式制冷系统为例,通过对间歇热源驱动下的系统运行过程的动态仿真,分析了热源的变化及其热源中的蓄热对于系统解吸过程的影响,提出了热源间断时间的判断方法以及在间歇热源驱动下的系统的控制方案。     

吸附制冷中的蓄冷研究

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．     

用于分布能量系统的微型压缩空气蓄能(MCAES)系统性能计算与优化

压缩空气蓄能(CAES)电站是一种新型电能存储系统,具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点,可起到负荷平衡、战略规划、提高供电质量的作用。但压缩空气蓄能电站往往远离负荷中心,需要一定的地质条件。而分布式能量系统则系统容量小,靠近负荷中心,具有较好的环境兼容性。采用小型或微型机组的小型甚至微型压缩空气蓄能(MCAES)系统则可以结合二者的优势。本文将通过用于分布式能量系统的微型压缩空气蓄能电站的进行设备的选型,并对不同工况下的MCAES系统进行相应的计算与分析,并在满足用户对电力需求情况下,进行工况组合且优化选择。