兩級化學(xué)吸附冷凍循環(huán)工質(zhì)對的優(yōu)選和實驗研究.pdf

1、熱化學(xué)吸附制冷的驅(qū)動溫度為50℃以上的工業(yè)廢熱或太陽能等低品位能源。提出的兩級化學(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,需要的是中溫鹽和低溫鹽。挑選合適的吸附工質(zhì)對是兩級化學(xué)吸附冷凍循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)高效利用低品位熱源以及提高制冷性能的關(guān)鍵問題之一。本文對吸附工質(zhì)對的特點、反應(yīng)動力特性以及熱平衡性質(zhì)

2、等進行研究分析,提出了針對在實際冷凝工況下應(yīng)用需求對吸附工質(zhì)對的選擇依據(jù)。結(jié)合吸附工質(zhì)對選擇依據(jù)以及低品位能源利用范圍,為實現(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)測效果,選用的工質(zhì)對有氯化鈣/溴化鈉-氨、氯化鍶/氯化銨-氨和氯化鈣/氯化鋇-氨。
　　對氯化鈣/溴化鈉-氨、氯

3、化鍶/氯化銨-氨工質(zhì)對,測試不同蒸發(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。而對氯化鈣/氯化鋇-氨工質(zhì)對在兩級化學(xué)吸附冷凍系統(tǒng)應(yīng)用試驗臺進行了冷量輸出實驗。實驗結(jié)果表明:對氯化鈣/溴化鈉-氨和氯化鍶/氯化銨-氨工質(zhì)對,當(dāng)熱源溫度、冷卻溫度與蒸發(fā)溫度分別為90℃、25℃、5℃時,中溫鹽的循環(huán)吸附量均超過理論吸附量的87％。對氯化鈣/溴化鈉-氨工質(zhì)對而言,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,

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)對要小8%因為本身吸附熱的關(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)對的性能更優(yōu),因此選擇用來做模擬計算,模擬計算的結(jié)果表明在運行時間分別為300s、600s、900s時,最大SCP分別為520,352,272W·kg-1。
　　在兩級吸附制冷實驗中