文档介绍：第卷第期工程热物理学报,
年月,
具有非平衡吸附特征的吸附床
传热特性研究
王文王如竹
上海交通大学制冷与低温工程研究所, 上海
摘要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
关健词吸附制冷非平衡传热
中图分类号文献标识码文章编号一一一
,
一
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明
就
, ,
前言升温从而面对冷凝压力维持解吸能力同时满足
解吸的吸热量。理论上, 加热过程中, 只有吸附床的
,
固体吸附制冷利用低品位热源驱动循环, 且工压力到达或高于相应的冷凝压力吸附床宏观上开
,
质大多采用对环境友好的绿色自然工质, 因此属于始解吸冷却过程中只有吸附床的压力到达或低
, 。
绿色节能技术。它是利用固体吸附剂对制冷剂气体子相应的蒸发压力吸附床宏观上开始吸附实际
, 、
的强烈吸附, 造成液体制冷剂蒸发产生制冷效应。运行时吸附解吸的过程与吸附床内的传热传质
、。
吸附床是吸附制冷系统的核心, 当它处于吸附状态过程是相互祸合紧密相关的
时, 需要向外界放热以使吸附剂降温, 得以面对蒸
, 平衡吸附与非平衡吸附
发压力维持吸附能力同时平衡吸附放出热量而
当它处于解吸状态时, 需要从外界吸热以使吸附剂吸附是一个表面传质过程, 当气体或液体与有
收稿日期压一修订日期一一
基金项目国家重点基础研究规划资助项目和上海交通大学科技发展基金资助项目
作者简介王文, 男, 江苏淮阴人, 博士, 副教授, 主要从事制冷与低温、高效换热器及其热测试等方向研究
工程热物理学报卷
大量微孔表面的固体接触时, 在固体表面上的气体附制冰的实验数据, 针对活性炭一甲醇提出了上述
,
或液体分子会产生凝聚。一般认为, 对于物理吸附的公式中系数的参考值见表
吸附剂如活性炭、分子筛来说, 其内部由大量孔
, , 计算模型
隙组成大孔和中孔属于主流通道微孔则主要起吸
附储留吸附质的作用。发生吸附过程的内部表面积假定一外形为圆筒形固体吸附制冷反应器, 见
的左右归微孔所有而微孔的容积一般不大, 图, 工质对为活性炭一甲醇, 活性炭在筒内环状
。
如活性炭的微孔容积在、“】因此, 吸填充。传热流体通过圆筒外壁对筒内活性炭进行加
。
附的发生, 首先需要吸附质通过中孔和大孔到达吸热或冷却圆筒外壁直径, 壁厚, 活
。
附剂内部, 再进入微孔被吸附。反之, 脱附发生时, 性炭厚度假定圆筒及其活性炭填充长度远
吸附质气体先挣脱微孔表面的束缚, 再经中孔和大大于圆筒直径, 因此忽略活性炭的轴向传热传质,
。
孔离开吸附剂。将其简化为一维传热问题方便起见, 将反应器内
、、
对于吸附器来说, 在一定的温度压力下, 如果活性炭的导热辐射和甲醇气体的对流辐射简化
。
吸附剂对吸附质的吸附及脱附速