兩級(jí)化學(xué)吸附冷凍循環(huán)工質(zhì)對(duì)的優(yōu)選和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、熱化學(xué)吸附制冷的驅(qū)動(dòng)溫度為50℃以上的工業(yè)廢熱或太陽(yáng)能等低品位能源。提出的兩級(jí)化學(xué)吸附冷凍循環(huán)能夠充分利用低于100℃的熱源,當(dāng)蒸發(fā)溫度低于-15℃時(shí)制取冷量。
　　在相同的壓力情況下,根據(jù)吸附鹽與反應(yīng)氣體的不同的反應(yīng)平衡溫度,并結(jié)合本循環(huán)的熱源溫度利用特點(diǎn),需要的是中溫鹽和低溫鹽。挑選合適的吸附工質(zhì)對(duì)是兩級(jí)化學(xué)吸附冷凍循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效利用低品位熱源以及提高制冷性能的關(guān)鍵問(wèn)題之一。本文對(duì)吸附工質(zhì)對(duì)的特點(diǎn)、反應(yīng)動(dòng)力特性以及熱平衡性質(zhì)

2、等進(jìn)行研究分析,提出了針對(duì)在實(shí)際冷凝工況下應(yīng)用需求對(duì)吸附工質(zhì)對(duì)的選擇依據(jù)。結(jié)合吸附工質(zhì)對(duì)選擇依據(jù)以及低品位能源利用范圍,為實(shí)現(xiàn)制冷溫度達(dá)到-15℃以及-15℃以下,合適的兩種中溫鹽有氯化鈣和氯化鍶,而從合適的低溫鹽中優(yōu)選出來(lái)的三種低溫鹽有溴化鈉、氯化銨和氯化鋇,而且本文中選用的制冷劑為天然制冷劑氨,最終本循環(huán)根據(jù)不同的預(yù)測(cè)效果,選用的工質(zhì)對(duì)有氯化鈣/溴化鈉-氨、氯化鍶/氯化銨-氨和氯化鈣/氯化鋇-氨。
　　對(duì)氯化鈣/溴化鈉-氨、氯

3、化鍶/氯化銨-氨工質(zhì)對(duì),測(cè)試不同蒸發(fā)溫度與冷卻溫度下吸附劑的吸附與解吸特性以及平衡吸附量。而對(duì)氯化鈣/氯化鋇-氨工質(zhì)對(duì)在兩級(jí)化學(xué)吸附冷凍系統(tǒng)應(yīng)用試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了冷量輸出實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)氯化鈣/溴化鈉-氨和氯化鍶/氯化銨-氨工質(zhì)對(duì),當(dāng)熱源溫度、冷卻溫度與蒸發(fā)溫度分別為90℃、25℃、5℃時(shí),中溫鹽的循環(huán)吸附量均超過(guò)理論吸附量的87％。對(duì)氯化鈣/溴化鈉-氨工質(zhì)對(duì)而言,當(dāng)熱源溫度降低至70℃、冷卻溫度升高至35℃、蒸發(fā)溫度降低至-15℃時(shí),

4、氯化鈣的循環(huán)吸附量為0.349kg·kg-1,為最大吸附量43.2%。三種工質(zhì)對(duì)的理論COP的范圍為0.237-0.277。氯化鍶/氯化銨-氨的COP比氯化鈣/溴化鈉-氨工質(zhì)對(duì)要小8%因?yàn)楸旧砦綗岬年P(guān)系。綜合比較各方面的性能發(fā)現(xiàn)氯化鈣/溴化鈉-氨工質(zhì)對(duì)的性能更優(yōu),因此選擇用來(lái)做模擬計(jì)算,模擬計(jì)算的結(jié)果表明在運(yùn)行時(shí)間分別為300s、600s、900s時(shí),最大SCP分別為520,352,272W·kg-1。
　　在兩級(jí)吸附制冷實(shí)驗(yàn)中