本文關(guān)鍵詞：低溫?zé)嵩打?qū)動(dòng)沸石—水吸附式制冷機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：吸附式制冷作為一種綠色環(huán)保的制冷方式,目前已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。其利用低品位的熱能驅(qū)動(dòng)而獲得冷量,提升能源的品位,減少了余熱、廢熱對(duì)環(huán)境的熱污染。目前在低于100℃的熱源驅(qū)動(dòng)下,普遍采用硅膠-水吸附式制冷機(jī),但由于硅膠-水吸附工質(zhì)對(duì)的循環(huán)有效吸附量小,造成系統(tǒng)龐大、循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)、性能受環(huán)境溫度變化影響大的特點(diǎn),對(duì)其應(yīng)用造成一定的瓶頸。因此,本文從吸附劑的篩選角度出發(fā),篩選出合適的吸附劑進(jìn)行性能測(cè)試,然后將其應(yīng)用于吸附式制冷系統(tǒng)中,最后對(duì)吸附式制冷系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試,以及對(duì)系統(tǒng)的有效能利用率和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析,探討其應(yīng)用前景,試圖實(shí)現(xiàn)吸附式制冷系統(tǒng)的小型化并提高其性能。首先,針對(duì)驅(qū)動(dòng)溫度為60℃-90℃,對(duì)四種吸附劑進(jìn)行初步篩選,選擇出循環(huán)有效吸附量大的兩種吸附劑A型硅膠和合成沸石FAM ZOl (Functional Adsorbent Material ZOl),然后對(duì)這兩種吸附劑的吸附性能進(jìn)行測(cè)試,比較其在吸附式制冷機(jī)實(shí)際運(yùn)行壓力下的循環(huán)有效吸附量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)合成沸石FAM Z01在70℃脫附,30℃吸附其有效吸附量是A型硅膠的2.6倍,體現(xiàn)了吸附劑FAM Z01的高效性,有望實(shí)現(xiàn)吸附式制冷機(jī)的小型化。然后,對(duì)篩選出來(lái)的吸附劑搭建一套吸附式制冷系統(tǒng),確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)主要部件進(jìn)行選型,包括涂抹式吸附床、噴淋式蒸發(fā)器、管殼式冷凝器。搭建起一套制冷量為10kW的吸附式制冷機(jī)測(cè)試裝置,通過(guò)穩(wěn)定性測(cè)試發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性好,重復(fù)性強(qiáng),循環(huán)周期短。最后,對(duì)吸附式制冷機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)熱源為55℃時(shí),就能產(chǎn)生2.3-4.5kW的制冷量,這比硅膠系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)熱源溫度要低。制冷機(jī)的性能在驅(qū)動(dòng)熱源為65℃開(kāi)始發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),65℃時(shí)平均制冷量達(dá)到8.2kW,COP達(dá)到0.43。在研究不同季節(jié)冷卻水溫度工況變化時(shí),發(fā)現(xiàn)冷卻水的溫度變化對(duì)系統(tǒng)的性能影響較小,對(duì)環(huán)境溫度變化適應(yīng)性強(qiáng)。對(duì)循環(huán)流路的流量變化進(jìn)行研究時(shí),發(fā)現(xiàn)熱源和冷凍水流量的增大有利于系統(tǒng)性能的增加,但是隨著兩者流量的增加,性能提高的幅度越來(lái)越小,因此考慮到循環(huán)水泵的功率,應(yīng)該讓系統(tǒng)在合適的流量范圍內(nèi)運(yùn)行才體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性。此外,本文還對(duì)系統(tǒng)的熱力過(guò)程進(jìn)行分析,并從熱力學(xué)第二定律的角度討論了其有效能利用率。與技術(shù)成熟的壓縮式制冷相比,吸附式制冷的COP雖然比較低,但其有效能利用率高于機(jī)械壓縮制冷。最后對(duì)吸附式制冷與機(jī)械壓縮式制冷進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析,由于目前吸附式制冷系統(tǒng)的造價(jià)比較昂貴,回收周期較長(zhǎng),但隨著技術(shù)的發(fā)展和推廣,吸附式制冷的應(yīng)用前景非常廣闊。
【關(guān)鍵詞】：吸附式制冷 涂抹式吸附床 傳熱傳質(zhì) 高效吸附劑 合成沸石FAM Z01
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB657
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• CONTENTS10-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 課題的研究背景12-13
• 1.2 吸附式制冷的介紹13-19
• 1.2.1. 吸附式制冷的發(fā)展歷程13-14
• 1.2.2. 吸附式制冷的原理14
• 1.2.3. 國(guó)內(nèi)外的研究狀況14-19
• 1.3 課題的研究目標(biāo)及內(nèi)容19-20
• 1.4 本章小結(jié)20-22
• 第二章 吸附劑的篩選22-38
• 2.1 氣固界面的吸附作用22
• 2.2 吸附等溫線(xiàn)類(lèi)型22-24
• 2.3 循環(huán)有效吸附量的計(jì)算方法24
• 2.4 吸附工質(zhì)對(duì)的介紹24-28
• 2.4.1 活性炭體系25-26
• 2.4.2 沸石體系26-27
• 2.4.3 硅膠體系27
• 2.4.4 無(wú)機(jī)鹽體系27-28
• 2.5 吸附工質(zhì)對(duì)的選擇28-36
• 2.5.1 吸附劑的初步篩選28-30
• 2.5.2 沸石FAM Z01與A型硅膠的吸附性能對(duì)比30-33
• 2.5.3 合成沸石FAM Z01的參數(shù)表征33-36
• 2.6 本章小結(jié)36-38
• 第三章 沸石-水吸附式制冷機(jī)及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)38-48
• 3.1 吸附式制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)38-41
• 3.2 主要部件的選型41-43
• 3.2.1 吸附床的選型41-43
• 3.2.2 蒸發(fā)器的選型43
• 3.2.3 冷凝器的選型43
• 3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的搭建43-46
• 3.4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性測(cè)試46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第四章 吸附式制冷機(jī)的性能研究48-60
• 4.1 系統(tǒng)性能的衡量指標(biāo)48-49
• 4.2 系統(tǒng)的誤差分析49-50
• 4.3 系統(tǒng)的性能測(cè)試50-59
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟50-51
• 4.3.2 系統(tǒng)的瞬時(shí)制冷量51-52
• 4.3.3 溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響52-57
• 4.3.4 流量對(duì)系統(tǒng)性能的影響57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第五章 吸附式制冷系統(tǒng)的有效能及經(jīng)濟(jì)性分析60-68
• 5.1 系統(tǒng)的有效能分析60-64
• 5.2 吸附式制冷的經(jīng)濟(jì)性分析64-65
• 5.3 太陽(yáng)能吸附式制冷系統(tǒng)的應(yīng)用案例65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文76-78
• 致謝78-79

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