[實用新型]能夠提高傳熱傳質性能的緊湊式吸附床

無效

• 申請號: 200820152687.0
• 申請日: 2008-09-04
• 公開（公告）號: CN201269663Y
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 夏再忠;王如竹;吳靜怡;陳傳涓
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F25B17/08
• 分類號: F25B17/08
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本實用新型涉及一種吸附式制冷技術領域的吸附床，特別涉及的是一種能夠提高傳熱傳質性能的緊湊式吸附床。

背景技術

吸附式制冷技術相對于傳統的壓縮式制冷技術具有節能和環保等特點。作為吸附制冷系統的關鍵部件之一，吸附床的設計必須充分考慮其傳熱傳質性能。一方面在吸附或解吸過程中，必須對吸附劑進行冷卻或加熱，但是吸附劑的導熱系數通常都比較小，因此吸附床的設計應該考慮吸附劑的傳熱強化；另一方面吸附和解吸過程中，制冷劑在吸附劑中滲透擴散，因此吸附劑的堆積密度、厚度等都會影響制冷劑的傳質過程；特別是工作在真空狀態下的吸附工質對，如硅膠-水、活性炭-甲醇等，適用于這些吸附工質對的吸附床必須具有較好的傳質性能。

經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利申請號為：200520053393.9，專利名稱為：一種制冷用吸附床。該專利公開了一種整體結構類似于夾套式換熱器，內部則類似于列管換熱器的制冷用吸附床結構。該吸附床利用兩個不同直徑的不銹鋼無縫鋼管作為內外圓管。內圓管布置了無縫鋼管作為熱冷流體通道以及表面具有通孔的不銹鋼無縫鋼管作為制冷劑蒸汽通道。冷熱流體通道的進出口布置在外圓筒上而制冷劑蒸汽通道進出口則布置在內圓筒上。吸附劑填充在制冷劑通道與流體通道之間。該結構吸附床主要的缺點是為了保證傳熱傳質性能需要布置大量的作為冷熱流體通道的無縫鋼管以及作為制冷劑傳質通道的帶孔的無縫鋼管，因此造成吸附床整體結構比較龐大，不利于吸附制冷系統的緊湊化。而且布置大量的無縫鋼管作為傳質通道，使得系統的金屬熱容大量增加，不利于系統性能系數的提高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提出了一種能夠提高傳熱傳質性能的緊湊式吸附床，主要通過把多個吸附床盤管單元堆疊并用槽鋼作為支架固定組成長方體結構。吸附床盤管單元采用翅片管結構，且每個吸附床盤管單元之間布置了傳質通道單元。

本實用新型是以下技術方案實現的，包括上固定槽鋼、傳質通道單元、吸附床盤管單元、固定支撐桿、下固定槽鋼、流體進口彎管、流體分流總管、流體匯流總管、流體出口彎管、連接槽鋼、管帽、吸附床頂板、絲網、絲網咬邊、吸附床底板。

所述傳質通道單元包括鋼絲和多孔板。

所述吸附床盤管單元包括翅片維護條、吸附床傳熱管、流體進口接管、翅片和流體出口接管。

上述部件之間的布置方式為：下固定槽鋼用兩個連接槽鋼固定，然后在下固定槽鋼上面固定吸附床底板；在吸附床底板上依次向上布置傳質通道單元，絲網、吸附床盤管單元和絲網。吸附床底板與翅片維護條以及固定在吸附床底板上的固定支撐桿焊接固定，而絲網則通過絲網咬邊與翅片維護條焊接固定。吸附劑填充在吸附床盤管單元的翅片之間。為了防止填充的吸附劑泄漏，吸附床盤管單元上下各布置一層絲網。根據所需填充吸附劑的質量，吸附床盤管單元上方的絲網向上堆疊一定數量的由傳質通道單元、絲網和吸附床盤管單元和絲網從下往上焊接固定組成的單元結構。且相鄰的吸附床盤管單元的翅片維護條都與固定支撐桿焊接固定，而吸附床盤管單元上下的絲網都通過絲網咬邊與翅片維護條焊接固定。最后，在頂層的絲網上依次布置一個傳質通道單元和吸附床頂板。吸附床頂板與最后一個吸附床盤管單元的翅片維護條以及固定支撐桿焊接固定。在吸附床頂板上方布置由連接槽鋼固定連接而成的上固定槽鋼，并利用固定螺栓鎖定上固定槽鋼和下固定槽鋼使吸附床各部件壓緊固定。

各管路連接方式為：每個吸附床盤管單元的流體進口接管一端與吸附床傳熱管連接，另一端與流體進口彎管連接；每個流體進口彎管一端與流體進口接管連接，另一端與流體分流總管連接；流體分流總管一端用管帽封住，另一端作為流體的入口。每個吸附床盤管單元的流體出口接管一端與吸附床傳熱管連接，另一端與流體出口彎管連接；每個流體出口彎管一端與流體出口接管連接，另一端與流體匯流總管連接；流體匯流總管一端用管帽封住，另一端作為流體的出口。

本實用新型緊湊式吸附床，吸附床傳熱管內為換熱流體，依靠對流換熱實現對吸附劑的加熱和冷卻過程；在吸附床盤管單元上下各布置一層絲網防止吸附劑泄漏；在各個吸附床盤管單元之間布置傳質通道單元，吸附床內的吸附劑解吸或吸附的制冷劑蒸汽，通過傳質通道單元，在較低的壓降下流動；管外翅片間填充有固體吸附劑，依靠擴展表面積來強化吸附劑內的導熱過程，翅片的存在大大擴展了吸附劑與傳熱管之間的傳熱面積；吸附劑為顆粒狀，其填裝要求緊實，以最大限度減小吸附劑顆粒之間的接觸熱阻。

附圖說明

圖1為本實用新型主視圖；