CN2767919Y - 一种制冷用吸附床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种制冷用吸附床,包括相互套装在一起的内、外两个圆管组成,外圆管两端固定有上、下盖板,开有载体出、进口,内圆管内固定有载体通道和制冷剂通道,上盖板和上端盖固定有制冷剂进出管,下端盖开有吸附剂装填口,吸附剂填充在制冷剂通道与载体通道之间。本实用新型同时利用了夹套式换热器、列管换热器的优点并加入强化传质手段,具有很高的传热、传质效率、很好的承压能力,而且结构紧凑,可以大大减小吸附器的体积,增加吸附剂的装填量。
Description
技术领域
本实用新型涉及吸附制冷技术领域,具体是指一种制冷用吸附床。
背景技术
吸附式制冷技术以其特有的绿色环保、太阳能、地热能及工业低品位余热利用等优势倍受世人的关注。这种方法的实施关键之一在于制冷吸附器的传热传质性能。在吸附制冷过程中,制冷剂需进入吸附器内与吸附剂直接接触进行质量传递,吸附/解吸过程的热量通过制冷吸附器的外壁与外界进行交换。传统的制冷吸附器采用圆柱形或方形结构,吸附剂堆积厚度大,传热距离长,固体吸附剂的传热阻力大,吸附速度低,直接影响整套装置的制冷性能。《高校化学工程学报》1998,12(1):17~22发表了一篇题为“吸附式制冷中吸附剂传热传质的强化”的论文称:就目前的研究进展而言,吸附式制冷机要实现工业化、商品化生产,必须研究吸附床层的传热传质强化问题。《太阳能学报》1998,19(2):186~190发表了一篇题为“太阳能吸附器中强化热传导性能的实验研究”的论文称:吸附器兼有加热和冷却吸附剂(多孔介质)两种功能,因此吸附器本身要求有较高的热交换率,吸附器的热传导性能是研究焦点。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处,提供一种制冷用吸附床。该制冷用吸附床能有效解决吸附器传热传质效率低、固体吸附剂传热阻力大、吸附剂装填量少、体积庞大等问题,使利用低品位热能驱动的绿色制冷方式的大规模商业应用成为可能。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现:所述一种制冷用吸附床包括相互套装在一起的内、外两个圆管组成,所述外圆管两端分别固定有上、下盖板,所述上、下盖板分别开有载体出、进口,所述内圆管两端分别固定有上、下端盖,所述内圆管里上、下端盖之间固定有载体通道,所述内圆管里上端盖下方还固定有与之平行的管板,所述管板与下端盖之间固定有制冷剂通道,所述上盖板和上端盖固定有制冷剂进出管,所述下端盖开有吸附剂装填口,所述吸附剂填充在制冷剂通道与载体通道之间。
为了更好地实现本实用新型,所述上盖板包括带法兰的可拆卸盖板;所述内、外圆管之间通过限位肋固定连接;所述内、外圆管包括不锈钢无缝钢管;所述制冷剂通道包括外表面开有通孔的不锈钢无缝钢管;所述载体通道包括不锈钢无缝钢管。
本实用新型与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
1、本实用新型整体结构类似于夹套式换热器,内部则类似于列管换热器,同时利用了这两种换热器的优点,保证吸附器的传热面积,以利于吸附器的传热;并且这种吸附器的结构紧凑,可以大大减小吸附器的体积。
2、本实用新型所采用的圆管式结构具有很高的传热效率、很好的承压能力,吸附器内吸附剂层的厚度薄,吸附器的传热面积较大。吸附过程所产生(需要)的热量,既可以向在内、外圆管之间流动的热(冷)载体传递,也可以向在热(冷)载体通道内流动的热(冷)载体传递。这样就增加了吸附器的传热面积,保证了吸附器内吸附剂的厚度较薄、传热距离较短。
3、本实用新型采用一个制冷剂进出管,上端盖和管板之间的空隙形成一个分布盘,制冷剂由此进入对称分布在吸附器内的多个制冷剂通道,并通过其上的小孔向吸附剂剂扩散。制冷剂的传质通道较短,传质效率较高。
4、实验数据表明,采用本实用新型,传热系数比现有技术所到的吸附器增加0.5~2倍,传质系数比现有技术所到的吸附器增加0.4~1.9倍,制冷量加大2.2~3.6倍,为吸附式制冷这种绿色制冷方式的大规模商业应用提供技术支持。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是图1中A-A向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型做进一步地详细说明。
实施例一
如图1所示,所述一种制冷用吸附床包括外圆管3和套装在其内的内圆管4组成。外圆管3由不锈钢制成无缝钢管,其外直径255毫米、厚度6毫米、长度1000毫米,上、下两端分别固定有上盖板2(带法兰的可拆卸盖板)、下盖板8,上盖板2开有热(冷)载体出口1,下盖板8开有热(冷)载体进口9。内圆管4由外直径219毫米、厚度6毫米、长度940毫米的不锈钢无缝钢管制成,两端分别固定有上、下端盖14、11,上、下端盖14、11之间固定有热(冷)载体通道6(上、下端盖14、11相当于载体通道的管板),上端盖14下方30毫米处还固定有与之平行的管板13(制冷剂通道5和热(冷)载体通道6的管板),管板13与下端盖11之间固定有制冷剂通道5,制冷剂进出口15刚性连接上盖板2和上端盖14,下端盖14开有吸附剂装填口10,吸附剂通过吸附剂装填口10装填于内圆管4里制冷剂通道5和热(冷)载体通道6之间的空间。内、外圆管4、3之间通过限位肋7、12固定连接。
如图2所示,制冷剂通道5共12个。制冷剂通道5由外直径12毫米、厚度1.5毫米的不锈钢无缝钢管制成,其表面按等边三角形钻出直径为1.5毫米、孔间距为4毫米的通孔。制冷剂通道5分别分布在直径为62毫米和直径为175毫米的同心圆上。热(冷)载体通道6共5个。热(冷)载体通道6由外直径32毫米、厚度3毫米的不锈钢无缝钢管制成。热(冷)载体通道6分别分布在制冷用吸附床的中轴上和直径为126毫米的同心圆上。
实施例二
如图1和2所示,外圆管3的外直径为250毫米,厚度为3毫米,长度为560毫米;内圆管4的外直径为219毫米,厚度为8毫米,长度为500毫米;制冷剂通道5的外直径为10毫米,厚度为1毫米,其表面按等边三角形钻出直径为1毫米、孔间距为4毫米的通孔;热(冷)载体通道6的外直径为25毫米,厚度为2毫米。其它实施方式同实施例一。
如上所述,即可较好地实现本实用新型。
Claims (6)
1、一种制冷用吸附床,其特征是,包括相互套装在一起的内、外两个圆管组成,所述外圆管两端分别固定有上、下盖板,所述上、下盖板分别开有载体出、进口,所述内圆管两端分别固定有上、下端盖,所述内圆管里上、下端盖之间固定有载体通道,所述内圆管里上端盖下方还固定有与之平行的管板,所述管板与下端盖之间固定有制冷剂通道,所述上盖板和上端盖固定有制冷剂进出管,所述下端盖开有吸附剂装填口,所述吸附剂填充在制冷剂通道与载体通道之间。
2、根据权利要求1所述一种制冷用吸附床,其特征是,所述上盖板包括带法兰的可拆卸盖板。
3、根据权利要求1所述一种制冷用吸附床,其特征是,所述内、外圆管之间通过限位肋固定连接。
4、根据权利要求1所述一种制冷用吸附床,其特征是,所述内、外圆管包括不锈钢无缝钢管。
5、根据权利要求1所述一种制冷用吸附床,其特征是,所述制冷剂通道包括外表面开有通孔的不锈钢无缝钢管。
6、根据权利要求1所述一种制冷用吸附床,其特征是,所述载体通道包括不锈钢无缝钢管。
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