CN214307673U - 可转运吸附材料的吸附制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，包括依次连接并形成制冷剂循环回路的脱附床、冷凝器、节流装置、蒸发器和吸附床，所述脱附床的内侧设有旋风分离器和加热管路，所述脱附床的外侧连接第一吸附材料循环管路，所述第一吸附材料循环管路设有第一颗粒泵；所述吸附床的内侧设有第一冷却管路，所述吸附床的外侧连接第二吸附材料循环管路，所述第二吸附材料循环管路设有第二颗粒泵。本实用新型实现降低脱附床内和吸附床内的传热传质阻力，缩短吸附制冷系统的循环时间，有效提升吸附制冷系统效率。

Description

可转运吸附材料的吸附制冷系统

技术领域

本实用新型涉及吸附制冷技术领域，特别是涉及一种可转运吸附材料的吸附制冷系统。

背景技术

目前，吸附制冷系统主要由吸附床、蒸发器、冷凝器、吸附工质对及循环管路组成。吸附制冷系统运行时，通过交替加热、冷却吸附床，使吸附床中填充的吸附饱和的吸附材料脱附出制冷剂、脱附完成的高温吸附材料冷却以备吸附，进一步使吸附床与冷凝器、蒸发器之间产生压差，驱动制冷剂在管路中流动，产生制冷效果。

无论是正压还是负压的吸附制冷系统，都需要良好的密闭性，因此吸附床大多采用金属材质，故热容较大。一方面，在交替加热、冷却吸附材料的同时，吸附床一并被不断地交替加热、冷却，金属材质的吸附床热容大，产生较大的热损失；另一方面，固定吸附剂的吸附床难以协同优化其传热、传质性能，较大的传热传质阻力会延长吸、脱附周期，降低脱附时所需热源、吸附时所需冷源的利用效率；表面涂层式吸附床虽然能降低吸附床的传热传质阻力，但较小的吸附材料装填量又会限制系统的制冷量，增加吸附床的体积。

实用新型内容

本实用新型提供一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，用以解决现有技术中吸附床和脱附床的传热传质阻力大，降低制冷效率的缺陷，实现降低吸附床和脱附床的传热传质阻力，提高制冷效率。

本实用新型提供一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，包括依次连接并形成制冷剂循环回路的脱附床、冷凝器、节流装置、蒸发器和吸附床，所述脱附床的内侧设有旋风分离器和加热管路，所述脱附床的外侧连接第一吸附材料循环管路，所述第一吸附材料循环管路设有第一颗粒泵；

所述吸附床的内侧设有第一冷却管路，所述吸附床的外侧连接第二吸附材料循环管路，所述第二吸附材料循环管路设有第二颗粒泵。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述脱附床设有第一可视窗。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述吸附床设有第二可视窗。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，还包括第一吸附材料转运管路，所述第一吸附材料转运管路的进口端与所述脱附床连接，所述第一吸附材料转运管路的出口端与所述吸附床连接，沿所述第一吸附材料转运管路内吸附材料的传输方向，所述第一吸附材料转运管路依次设有储料罐和第三颗粒泵。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述储料罐内设有第二冷却管路，所述储料罐设有第三可视窗。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述储料罐的进口设有第一阀门，所述储料罐的出口设有第二阀门。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，还包括第二吸附材料转运管路，所述第二吸附材料转运管路的进口端与所述吸附床连接，所述第二吸附材料转运管路的出口端与所述脱附床连接，所述第二吸附材料转运管路设有第四颗粒泵。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述脱附床与所述冷凝器之间的连接管路设有检修阀门。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述脱附床的吸附材料出口设有第三阀门，所述脱附床的吸附材料进口设有第四阀门。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述吸附床的吸附材料进口设有第五阀门，所述吸附床的吸附材料出口设有第六阀门。

本实用新型提供一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，依次连接并形成循环回路的脱附床、冷凝器、节流装置、蒸发器和吸附床，实现制冷剂的循环流通，保证循环制冷，通过第一吸附材料循环管路，实现脱附床内的吸附材料在脱附床内的循环流动，降低脱附床内的传热传质阻力，通过第二吸附材料循环管路，实现吸附床内吸附材料在吸附床内的循环流动，降低吸附床内的传热传质阻力，缩短吸附制冷系统的循环时间，有效提升吸附制冷系统效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的可转运吸附材料的吸附制冷系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的可转运吸附材料的吸附制冷系统中脱附床的结构示意图；

图3为本实用新型提供的可转运吸附材料的吸附制冷系统中吸附床的结构示意图；

图4为本实用新型提供的可转运吸附材料的吸附制冷系统中储料罐的结构示意图。

附图标记：

1、脱附床；2、冷凝器；3、节流装置；4、蒸发器；5、吸附床；6、储料罐；7、第三颗粒泵；8、第四颗粒泵；9、第一吸附材料转运管路；10、第二吸附材料转运管路；11、检修阀门；12、旋风分离器；13、第一吸附材料循环管路；14、第一颗粒泵；15、第一可视窗；16、第四阀门；17、第三阀门；18、加热管路；19、第二吸附材料循环管路；20、第二颗粒泵；21、第二可视窗；22、第六阀门；23、第五阀门；24、第一冷却管路；25、第二冷却管路；26、第二阀门；27、第三可视窗；28、第一阀门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图4描述本实用新型的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，包括依次连接并形成制冷剂循环回路的脱附床1、冷凝器2、节流装置3、蒸发器4和吸附床5，所述脱附床1的内侧设有旋风分离器12和加热管路18，所述脱附床1的外侧连接第一吸附材料循环管路13，所述第一吸附材料循环管路13设有第一颗粒泵14；

所述吸附床5的内侧设有第一冷却管路24，所述吸附床5的外侧连接第二吸附材料循环管路19，所述第二吸附材料循环管路19设有第二颗粒泵20。可以理解的是，脱附床1、冷凝器2、节流装置3、蒸发器4和吸附床5依次连接形成循环回路，制冷剂由脱附床1依次流经冷凝器2、节流装置3、蒸发器4和吸附床5，并回流至脱附床1，实现制冷剂的循环流动，完成连续制冷。

进一步地，脱附床1内设置旋风分离器12和加热管路18，其中，旋风分离器12设置于脱附床1的顶侧，用以使吸附材料与制冷剂的分离，避免吸附材料进入冷凝器2内。加热管路18用以加热脱附床1内的吸附材料。

进一步地，脱附床1的外侧连接第一吸附材料循环管路13，用以使脱附床1内的吸附材料循环流动，强化传热和传质作用，降低脱附床1内的传热传质阻力，缩短吸附材料的脱附时间。第一颗粒泵14用以为第一吸附材料循环管路13内的吸附材料循环流动提供动力。其中，第一吸附材料循环管路13的进口端与脱附床1的底部连接，出口端与脱附床1的顶部连接。

进一步地，吸附床5内设置第一冷却管路24，用以对吸附材料进行冷却，带走吸附材料的吸附热。吸附床5的外侧设有第二吸附材料循环管路19，用以使吸附床5内的吸附材料循环流动，起到强化传热和传质的作用，降低吸附床5内的传热传质阻力，缩短吸附材料的脱附时间。第二颗粒泵20用以为第二吸附材料循环管路19内的吸附材料循环流动提供动力。其中，第二吸附材料循环管路19的进口端与吸附床5的底部连接，出口端与吸附床5的顶部连接。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述脱附床1设有第一可视窗15。可以理解的是，通过第一可视窗15观察脱附床1内吸附材料的转运完成度。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述吸附床5设有第二可视窗21。可以理解的是，通过第二可视窗21观察吸附床5内吸附材料的转运完成度。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，还包括第一吸附材料转运管路9，所述第一吸附材料转运管路9的进口端与所述脱附床1连接，所述第一吸附材料转运管路9的出口端与所述吸附床5连接，沿所述第一吸附材料转运管路9内吸附材料的传输方向，所述第一吸附材料转运管路9依次设有储料罐6和第三颗粒泵7。可以理解的是，第一吸附材料转运管路9的进口端与脱附床1连接，出口端与吸附床5连接，实现将脱附床1内完成脱附后的高温吸附材料转运至吸附床5内。

其中，沿第一吸附材料转运管路9内吸附材料的传输方向，第一吸附材料转运管路9依次设有储料罐6和第三颗粒泵7。脱附床1内完成脱附后的高温吸附材料在脱附床1与储料罐6之间的压差作用下，进入储料罐6，高温吸附材料在储料罐6内暂存并进行预冷。在第三颗粒泵7提供的动力作用下，储料罐6内经过预冷的吸附材料由第一吸附材料转运管路9输送至吸附床5内。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述储料罐6内设有第二冷却管路25，所述储料罐6设有第三可视窗27。可以理解的是，储料罐6内设置第二冷却管路25，实现对进入储料罐6内的完成脱附后的高温吸附材料进行预冷，预冷后的吸附材料进入吸附床5内进行吸附，提高吸附效率。储料罐6设有第三可视窗27，在转运吸附材料时方便观察转运完成度。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述储料罐6的进口设有第一阀门28，所述储料罐6的出口设有第二阀门26。可以理解的是，通过控制第一阀门28和第二阀门26的开闭，实现对吸附材料由脱附床1转运至储料罐6和由储料罐6转运至吸附床5的转运控制。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，还包括第二吸附材料转运管路10，所述第二吸附材料转运管路10的进口端与所述吸附床5连接，所述第二吸附材料转运管路10的出口端与所述脱附床1连接，所述第二吸附材料转运管路10设有第四颗粒泵8。可以理解的是，第二吸附材料转运管路10的进口端与吸附床5连接，出口端与脱附床1连接，实现将吸附床5内吸附至饱和状态的吸附材料输送至脱附床1内。第二吸附材料转运管路10设有第四颗粒泵8，第四颗粒泵8用以为吸附饱和的吸附材料的传输提供动力。也就是说，吸附饱和的吸附材料在脱附床1内单效脱附，预冷后的吸附材料在吸附床5内单效吸附，减少热损失，提高制冷效率。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述脱附床1与所述冷凝器2之间的连接管路设有检修阀门11。可以理解的是，检修阀门11设于脱附床1和冷凝器2之间，用以控制制冷剂的通断，进而实现对整个系统的检修作业。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述脱附床1的吸附材料出口设有第三阀门17，所述脱附床1的吸附材料进口设有第四阀门16。可以理解的是，第三阀门17用以控制脱附床1与储料罐6之间高温吸附材料的转运，第四阀门16用以控制吸附饱和的吸附材料进入脱附床1。

根据本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，所述吸附床5的吸附材料进口设有第五阀门23，所述吸附床5的吸附材料出口设有第六阀门22。可以理解的是，第五阀门23用以控制储料罐6内预冷后的吸附材料转运至吸附床5内，第六阀门22用以控制吸附床5内吸附饱和的吸附材料转运至脱附床1内。

本实用新型提供一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，依次连接并形成循环回路的脱附床1、冷凝器2、节流装置3、蒸发器4和吸附床5，实现制冷剂的循环流通，保证循环制冷，通过第一吸附材料循环管路13，实现脱附床1内的吸附材料在脱附床1内的循环流动，降低脱附床1内的传热传质阻力，通过第二吸附材料循环管路19，实现吸附床5内吸附材料在吸附床5内的循环流动，降低吸附床5内的传热传质阻力，缩短吸附制冷系统的循环时间，有效提升吸附制冷系统效率。

下面对本实用新型提供的可转运吸附材料的吸附制冷方法进行描述，下文描述的可转运吸附材料的吸附制冷方法与上文描述的可转运吸附材料的吸附制冷系统可相互对应参照。

本实用新型提供的一种可转运吸附材料的吸附制冷系统的制冷方法，具体步骤如下：

脱附床1内的吸附材料完成脱附工艺后，打开脱附床1的吸附材料出口处的第三阀门17和储料罐6的进口处的第一阀门28，在压差的作用下，高温吸附材料由第一吸附材料转运管路9进入储料罐6，并通过第一可视窗15观察脱附床1内吸附材料的转运完成度，第二冷却管路25对高温吸附材料进行预冷，以备接下来的吸附过程；

由于脱附床1内的制冷剂循环需要一定时间，所以吸附床5内的吸附工艺结束前，高温吸附材料已全部转入储料罐6内，即脱附床1内没有吸附材料，关闭第三阀门17和第一阀门28，储料罐6内的第二冷却管路25正在对高温吸附材料进行预冷；

吸附床5内的吸附材料达到吸附饱和状态后，打开第六阀门22、第四颗粒泵8和第四阀门16，关闭第三阀门17，将吸附床5内的吸附饱和的吸附材料经第二吸附材料转运管路10输送至脱附床1内，并通过第二可视窗21观察吸附床5内吸附材料的转运完成度；

吸附床5内的吸附材料转移完毕，即吸附床5内的吸附材料全部转运至脱附床1内后，关闭第六阀门22、第四颗粒泵8和第四阀门16，开启第一颗粒泵14，脱附床1内的吸附材料在脱附床1内循环流动，进行预热、脱附过程；

开启第二阀门26、第三颗粒泵7和第五阀门23，预冷完毕的吸附材料经第一吸附材料转运管路9由储料罐6输送至吸附床5内，通过第三可视窗27观察储料罐6内吸附材料的转运完成度；

吸附材料由储料罐6全部转运至吸附床5内，关闭第二阀门26、第三颗粒泵7和第五阀门23，开启第二颗粒泵20，吸附材料在第二吸附材料循环管路19的作用下在吸附床5内循环流动，开始吸附。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种可转运吸附材料的吸附制冷系统，包括依次连接并形成制冷剂循环回路的脱附床、冷凝器、节流装置、蒸发器和吸附床，其特征在于，所述脱附床的内侧设有旋风分离器和加热管路，所述脱附床的外侧连接第一吸附材料循环管路，所述第一吸附材料循环管路设有第一颗粒泵；

所述吸附床的内侧设有第一冷却管路，所述吸附床的外侧连接第二吸附材料循环管路，所述第二吸附材料循环管路设有第二颗粒泵。

2.根据权利要求1所述的可转运吸附材料的吸附制冷系统，其特征在于，所述脱附床设有第一可视窗。

3.根据权利要求1所述的可转运吸附材料的吸附制冷系统，其特征在于，所述吸附床设有第二可视窗。

4.根据权利要求1所述的可转运吸附材料的吸附制冷系统，其特征在于，还包括第一吸附材料转运管路，所述第一吸附材料转运管路的进口端与所述脱附床连接，所述第一吸附材料转运管路的出口端与所述吸附床连接，沿所述第一吸附材料转运管路内吸附材料的传输方向，所述第一吸附材料转运管路依次设有储料罐和第三颗粒泵。

5.根据权利要求4所述的可转运吸附材料的吸附制冷系统，其特征在于，所述储料罐内设有第二冷却管路，所述储料罐设有第三可视窗。

6.根据权利要求5所述的可转运吸附材料的吸附制冷系统，其特征在于，所述储料罐的进口设有第一阀门，所述储料罐的出口设有第二阀门。

7.根据权利要求1所述的可转运吸附材料的吸附制冷系统，其特征在于，还包括第二吸附材料转运管路，所述第二吸附材料转运管路的进口端与所述吸附床连接，所述第二吸附材料转运管路的出口端与所述脱附床连接，所述第二吸附材料转运管路设有第四颗粒泵。

8.根据权利要求1所述的可转运吸附材料的吸附制冷系统，其特征在于，所述脱附床与所述冷凝器之间的连接管路设有检修阀门。

9.根据权利要求1所述的可转运吸附材料的吸附制冷系统，其特征在于，所述脱附床的吸附材料出口设有第三阀门，所述脱附床的吸附材料进口设有第四阀门。

10.根据权利要求1所述的可转运吸附材料的吸附制冷系统，其特征在于，所述吸附床的吸附材料进口设有第五阀门，所述吸附床的吸附材料出口设有第六阀门。

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