CN1232783C - 复合交变热管吸附床 - Google Patents

复合交变热管吸附床 Download PDF

Info

Publication number
CN1232783C
CN1232783C CNB2003101089230A CN200310108923A CN1232783C CN 1232783 C CN1232783 C CN 1232783C CN B2003101089230 A CNB2003101089230 A CN B2003101089230A CN 200310108923 A CN200310108923 A CN 200310108923A CN 1232783 C CN1232783 C CN 1232783C
Authority
CN
China
Prior art keywords
section
heat pipe
condenser
copper
adsorbent bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2003101089230A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1544863A (zh
Inventor
夏再忠
王如竹
吴静怡
王丽伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CNB2003101089230A priority Critical patent/CN1232783C/zh
Publication of CN1544863A publication Critical patent/CN1544863A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1232783C publication Critical patent/CN1232783C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems

Landscapes

  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

一种复合交变热管型吸附床。属于吸附制冷领域。本发明的第一隔板设置在绝热段与热管蒸发段之间，第二隔板设置在吸附工质段与绝热段之间，第三隔板设置在吸附工质段与铜冷凝器之间，第四隔板设置在第三隔板与铜冷凝器之间，热管内部工质与铜冷凝器外部空间相通，烟气回路与热管蒸发段相连接，热管蒸发段与吸附工质段之间为绝热段，在吸附工质段与热管蒸发段之间设置第一阀门，铜冷凝器置于吸附床的上部，固定在吸附床的外壁上，第二阀门焊接在铜冷凝器海水入口管路上。本发明可以采用海水直接冷却，相对于传统型的以氨为制冷剂的吸附床，省去了淡水中间换热器以及中间换热器中所采用的冷媒泵，简化了系统结构，节省了电量的消耗。

Description

复合交变热管吸附床
技术领域
本发明涉及的是一种复合交变热管吸附床，具体是一种用于船用吸附制冷系统的复合交变热管型吸附床。属于吸附制冷领域。
背景技术
目前，我国沿海中小型渔船大都以冰藏保鲜为主，机械制冷保鲜为辅。因此，渔船制冷机是当前中、小型渔船迫切需要装备的设备，开发研制还是集中在蒸气压缩式制冷方式。与此同时，渔船上的柴油机约有30％的热量从尾气排入大气而浪费。若能利用这部分余热来驱动吸附式制冷系统，即可不增加柴油机任何油耗，仅回收其尾气余热实现制冰，满足渔民的需求。
船用吸附制冷设备主要采用水、氨以及甲醇为制冷剂，其中采用水、甲醇为制冷剂的系统一般采用物理吸附剂，相对与采用化学吸附剂-氨为工质对的系统而言，制冷量偏小。而对于氨系统，由于氨与铜材料，海水与钢材料之间具有不相容性，所以目前采用氨为制冷剂的系统一般不能采用海水直接冷却，否则会存在严重的腐蚀问题。渔船用吸附制冷设备，目前所采用的吸附床形式多为单元管式与壳管式。
经文献检索发现，中国专利申请号：99232616，名称为：海洋渔船柴油机尾气制冰机，该专利采用氨为制冷剂，氯化钙为吸附剂。吸附床采用烟气直接加热，冷却采用冷水直接冷却。该吸附制冰机发生器为1.05m3左右，制冷量为12kW左右。该系统采用烟气直接加热，由于吸附床的加热与冷却为一个交变过程，烟气中的三氧化硫容易在吸附床内传热管路上凝结，形成酸蚀，另一方面该系统如果采用冷海水直接冷却，必然也会对吸附床产生腐蚀，假如采用中间换热器淡水来冷却，吸附系统中需要增加一个中间换热器以及相关的冷水泵、阀等部件，结构较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种复合交变热管吸附床，使其解决以氨为制冷剂的船用吸附制冰机中，吸附床无法采用海水直接冷却的问题，并使系统结构简化。
本发明是以下技术方案实现的，本发明包括：烟气回路、热管蒸发段、第一隔板、绝热段、第一阀门、第二隔板、吸附工质段、第三隔板、第四隔板、第五隔板、铜冷凝器、第二阀门、水回路，其连接方式为：第一隔板设置在绝热段与热管蒸发段之间，第二隔板设置在吸附工质段与绝热段之间，第三隔板设置在吸附工质段与铜冷凝器之间，第四隔板设置在第三隔板与铜冷凝器之间，为铜冷凝器外部热管工质冷凝时的挡板。热管工质段则处于吸附工质段的最低端，与第二隔板相连接。吸附工质段与铜冷凝器之间通过第三隔板分成两个密闭的空间，热管内部工质与铜冷凝器外部空间相通，这样在冷却吸附时，热管中的工质可以通过铜冷凝器来冷却。烟气回路与热管蒸发段相连接，烟气在热管的管外对热管进行加热。热管蒸发段与吸附工质段之间为绝热段，在吸附工质段与热管蒸发段之间设置第一阀门，主要用来控制吸附床的加热与冷却过程。第二阀门为控制水回路，铜冷凝器置于吸附床的上部，固定在吸附床的外壁上。第二阀门主要控制铜冷凝器中海水的流量，焊接在铜冷凝器海水入口管路上，水回路与铜冷凝器的入口连接，通过铜冷凝器接出。
吸附工质段包括：热管蒸发段/热管冷凝段、翅片以及吸附剂，第五隔板以及热管工质段。其中吸附剂两侧为翅片，热管蒸发段/热管冷凝段与翅片之间采用涨接方式，热管的热量通过翅片传入到吸附剂中。热管工质段处于吸附工质段的最低部，与第二隔板相连接。第五隔板设置在吸附工质段中吸附剂与热管工质段之间，将吸附剂与热管工质段隔离开。热管工质段与绝热段采用第二隔板相隔离开。
铜冷凝器采用盘管形式分成两个不同的空间，管内为海水，管外为热管内的工质。吸附工质段的热管蒸发段/热管冷凝段在加热解吸过程中作为热管冷凝段，在冷却吸附过程中作为热管蒸发段。其中吸附工质段由于有氨存在，相应的材料采用钢材。铜冷凝器所处的空间与吸附工质段之间由钢材密封，这样制冷剂氨不会进入到铜冷凝器所位于的空间中，所以氨不会对铜冷凝器产生腐蚀，这也是铜冷凝器可以采用铜为材料的原因。由于铜材料对海水有很好的抗腐蚀性能，所以这种结构可以采用海水直接冷却，能很好的解决海水腐蚀问题。复合交变热管内可以采用水或甲醇为工质。吸附床在加热解吸过程中，热管中的工质在蒸发段通过烟气加热而蒸发，并在吸附工质段冷凝，从而提供吸附剂解吸所需要的热量。在冷却吸附过程中，吸附工质对段的热管中工质在吸附热的作用下蒸发，并在铜冷凝器海水的冷却作用下冷凝，从而带走吸附热。
吸附床的工作包括两个过程，一为加热解吸过程。在加热解吸过程中，烟气开始进入烟气回路，温度一般为300～400℃左右。此时第二阀门关闭，第一阀门开启，在烟气的加热作用下，热管蒸发段的热管内部工质开始蒸发，此时热管蒸发段/热管冷凝段主要起到热管冷凝段的作用，热管内工质在此冷凝，为吸附床提供热量并使吸附床的温度上升，当吸附床的温度上升到可以解吸的温度后，吸附床内的制冷剂从吸附剂中解吸出来，完成解吸过程。吸附床的另一个工作过程为冷却吸附过程。在冷却吸附过程中，烟气回路关闭，第一阀门关闭，由于吸附工质段内吸附剂处于刚刚解吸结束状态，所以温度较高，这样热管加热段/热管冷凝段主要起到热管加热段的作用，热管内的工质在较高的吸附剂温度下加热蒸发，并进入到铜冷凝器所位于的空间，此时第二阀门开启，铜冷凝器在海水的冷却作用下对热管内的工质进行冷却，热管内的工质冷却后重新流回吸附工质段，继续对吸附床内的吸附剂进行冷却，当吸附床内的温度降到吸附温度后，制冷剂开始被吸附到吸附剂中，完成吸附过程。
本发明回收余热、冷却均采用热管，相对于以往的传统型吸附床所采用的换热器，简化了结构，同时也强化了传热性能。这种结构的吸附床由于可以采用海水直接冷却，所以相对于传统型的以氨为制冷剂的吸附床，省去了淡水中间换热器以及中间换热器中所采用的冷媒泵，一方面简化了系统结构，另一方面也节省了电量的消耗。
附图说明
图1本发明结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：烟气回路1、热管蒸发段2、第一隔板3、绝热段4、第一阀门5、第二隔板6、吸附工质段7、第三隔板8、第四隔板9、铜冷凝器10、第二阀门11、水回路12。其连接方式为：烟气回路1与热管蒸发段2相连，第一隔板3设置在绝热段4与热管蒸发段2之间，第二隔板6设置在吸附工质段7与绝热段4之间，第三隔板8设置在吸附工质段7与铜冷凝器10之间，第四隔板9设置在第三隔板8与铜冷凝器之间，热管蒸发段2与吸附工质段7之间为绝热段4，在吸附工质段7与热管蒸发段2之间设置第一阀门5，第二阀门11为控制水回路12，焊接在铜冷凝器10海水入口管路上，铜冷凝器10置于吸附床的最上部，固定在吸附床的外壁上，水回路12与铜冷凝器10的入口连接，通过铜冷凝器10接出。
吸附工质段7包括：热管蒸发段/热管冷凝段13、翅片14以及吸附剂15、第五隔板16、热管工质段17。其中吸附剂15两侧为翅片14，热管蒸发段/热管冷凝段13与翅片14之间采用涨接方式，第五隔板16将吸附剂15与热管工质段17相隔离开，热管工质段17处于吸附工质段7的最低端，与第二隔板6相连接。
铜冷凝器10采用铜为材料，与吸附工质段7完全密封成两个空间，吸附工质段7与铜冷凝器10之间采用钢材密封，同时铜冷凝器10外部空间与吸附工质段7的热管蒸发段/热管冷凝段13内部相连通。
烟气回路1与热管蒸发段2相连，热管蒸发段2与热管蒸发段/热管冷凝段13之间在吸附床外部通过第一阀门5相连通。
吸附工质段7材料采用钢材，热管内工质采用水或甲醇。

Claims (6)

1、一种复合交变热管吸附床，包括：烟气回路(1)、第二阀门(11)、水回路(12)，其特征在于还包括：热管蒸发段(2)、第一隔板(3)、绝热段(4)、第一阀门(5)、第二隔板(6)、吸附工质段(7)、第三隔板(8)、第四隔板(9)、铜冷凝器(10)，其连接方式为：烟气回路(1)与热管蒸发段(2)相连，第一隔板(3)设置在绝热段(4)与热管蒸发段(2)之间，第二隔板(6)设置在吸附工质段(7)与绝热段(4)之间，第三隔板(8)设置在吸附工质段(7)与铜冷凝器(10)之间，第四隔板(9)设置在第三隔板(8)与铜冷凝器之间，热管蒸发段(2)与吸附工质段(7)之间为绝热段(4)，在吸附工质段(7)与热管蒸发段(2)之间设置第一阀门(5)，第二阀门(11)为控制水回路，焊接在铜冷凝器(10)海水入口管路上，铜冷凝器(10)置于吸附床的最上部，固定在吸附床的外壁上，水回路(12)与铜冷凝器(10)的入口连接，通过铜冷凝器(10)接出。
2、根据权利要求1所述的复合交变热管吸附床，其特征是，吸附工质段(7)包括：热管蒸发段/热管冷凝段(13)、翅片(14)以及吸附剂(15)，其中吸附剂(15)两侧为翅片(14)，热管蒸发段/热管冷凝段(13)与翅片(14)之间采用涨接方式。
3、根据权利要求1或2所述的复合交变热管吸附床，其特征是，铜冷凝器(10)采用铜为材料，与吸附工质段(7)完全密封成两个空间，吸附工质段(7)与铜冷凝器(10)之间采用钢材密封，同时铜冷凝器(10)外部空间与吸附工质段(7)的热管蒸发段/热管冷凝段(13)内部相连通。
4、根据权利要求1或2所述的复合交变热管吸附床，其特征是，烟气回路(1)与热管蒸发段(2)相连，热管蒸发段(2)与热管蒸发段/热管冷凝段(13)之间在吸附床外部通过第一阀门(5)相连通。
5、根据权利要求1或2所述的复合交变热管吸附床，其特征是，热管工质段(17)处于吸附工质段(7)的最低部，与第二隔板(6)相连接，热管内工质采用水或甲醇。
6、根据权利要求1或2所述的复合交变热管吸附床，其特征是，吸附工质段(7)材料采用钢材。
CNB2003101089230A 2003-11-27 2003-11-27 复合交变热管吸附床 Expired - Fee Related CN1232783C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2003101089230A CN1232783C (zh) 2003-11-27 2003-11-27 复合交变热管吸附床

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2003101089230A CN1232783C (zh) 2003-11-27 2003-11-27 复合交变热管吸附床

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1544863A CN1544863A (zh) 2004-11-10
CN1232783C true CN1232783C (zh) 2005-12-21

Family

ID=34334937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003101089230A Expired - Fee Related CN1232783C (zh) 2003-11-27 2003-11-27 复合交变热管吸附床

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1232783C (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865571B (zh) * 2010-06-29 2012-08-22 哈尔滨工业大学 摆动式热管吸附式制冷发生器
CN103375862B (zh) * 2012-04-27 2016-03-02 上海核工程研究设计院 一种用于主控室的非能动空调系统
CN103994680B (zh) * 2014-05-30 2016-03-02 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 用于吸附床的交变式三温区热管装置及吸附式制冷系统
CN106288498B (zh) * 2016-08-19 2019-03-15 上海交通大学 吸附床系统
CN106338156B (zh) * 2016-08-23 2019-08-09 上海交通大学 相变连续冷却吸附床系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN1544863A (zh) 2004-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930008821B1 (ko) 흡착식 축열장치 및 이를 포함하는 시스템
Wang et al. Recent developments of refrigeration technology in fishing vessels
Wang Efficient adsorption refrigerators integrated with heat pipes
CN1975286A (zh) 空调制冷和海水淡化一体化装置及其使用方法
CN101818962B (zh) 制冷剂自动平衡的硅胶-水吸附制冷机
CN1232783C (zh) 复合交变热管吸附床
CN1232785C (zh) 类分离热管型船用吸附制冰机
CN100570242C (zh) 余热驱动的渔船用双热管发生器
Wang et al. Experiments on heat‐regenerative adsorption refrigerator and heat pump
CN1299087C (zh) 采用复合吸附剂的热管回热型发生器
CN100414219C (zh) 余热驱动双吸附床化学吸附的渔船用制冰机
CN2775567Y (zh) 热管隔离水平托盘高效蒸发器
CN1300542C (zh) 余热驱动的复合交变热管发生器
CN101532751B (zh) 内置吸附剂浮头式吸附床制冷单元
CN101398238B (zh) 二级双重热化学吸附制冷循环系统
CN1141537C (zh) 独立加热/回热/回质/冷却的多效吸附式制冷循环系统
CN2186704Y (zh) 船用柴油机排气余热吸附式制冷机
CN1122164C (zh) 双发生器吸附制冷系统
JPH07301469A (ja) 吸着式冷凍機
CN1259533C (zh) 热水驱动吸附式室内空调
CN110332727B (zh) 一种工业余热驱动的吸附式净水制冷系统及其应用
CN100588891C (zh) 余热驱动吸附式冷冻机组
CN1242227C (zh) 船用余热驱动物理吸附式制冰机
CN1664456A (zh) 一种家用太阳能吸附式中央空调
CN1327172C (zh) 泵液式复合交变分离热管型船用复合吸附制冰机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20051221

Termination date: 20091228