[實用新型]一種帶有刺孔膜片式吸附質管的殼管式吸附床

有效

• 申請號: 201520881731.1
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN205351849U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 劉圣勇;劉恩海;劉婷婷;劉宏偉;郭曉穎;花聰聰
• 申請（專利權）人: 河南農業大學;中原工學院;黃河科技學院;河南城建學院
• 主分類號: F25B17/08
• 分類號: F25B17/08;F25B37/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

技術領域

本實用新型涉及固體吸附式制冷裝置，尤其涉及一種帶有刺孔膜片式吸附質管的殼管式吸附床。

背景技術

固體吸附式制冷機經常作為果蔬的真空預冷或貯藏冷庫的冷源，吸附式制冷系統不采用氯氟烴類制冷劑CFC、HCFC，是一種環境友好型制冷方式。吸附式制冷系統能有效利用太陽能、工業廢熱等50℃以上的低品位熱能作為系統的驅動能源，具有結構簡單、操作簡便；無運動部件、抗振性能好；運行無噪音、使用壽命長及運行費用低等優點。

固體吸附式制冷機主要由吸附床、冷凝器、蒸發器、儲液器、閥門及控制元件（單向止回閥、節流閥等）等部件組成。

固體吸附制冷工作原理是通過固體吸附劑對制冷劑氣體交替吸附、解吸即在系統較低溫度下吸附制冷劑、較高溫度下解吸出制冷劑實現制冷循環的。其工作循環可分為升溫脫附和冷卻吸附兩個階段，

1.升溫脫附：吸附過程結束后，太陽能集熱器（或生物質鍋爐）對吸附床加熱，制冷劑獲得能夠克服吸附劑的吸引力從其表面解吸出來，系統管路中的壓力將升高，直至達到冷凝壓力時，解吸出的制冷劑蒸汽在冷凝器中液化冷凝，最終凝結液由儲液器流入蒸發器中。

2.冷卻吸附：脫附過程結束后，冷卻系統對吸附床冷卻以帶走吸附劑的顯熱，吸附劑重新吸附系統內制冷劑蒸汽，系統內壓力降低，致使蒸發器中的液態制冷劑蒸發吸熱、產生冷量。

吸附床的傳熱傳質性能好壞是聯合吸附制冷循環系統的關鍵，設計制作時，需考慮吸附床結構設計的優化及運行性能。作為傳統的吸附式制冷核心部件吸附床，通常由兩根同心圓管（管間盛裝顆粒狀活性炭、甲醇）構成，可在較短照射時間內提高吸附床的解吸溫度，但不利于冷卻吸附過程的散熱。

實用新型內容

針對現有技術中的不足，本實用新型提供了一種帶有刺孔膜片式吸附質管的殼管式吸附床，與普通吸附床相比，達到相同吸附量時，本裝置縮短了吸附時間，實現強化傳熱傳質的效果。

具體技術方案為：一種帶有刺孔膜片式吸附質管的殼管式吸附床，包括殼體和設置于殼體內的金屬網罩、活性炭、導熱管和刺孔膜片式管，殼體上設置有分別與導熱管兩端連通的導熱液進口和導熱液出口，殼體上設置有出氣孔，金屬網罩設置于殼體的內側面，金屬網罩上孔眼的孔徑小于活性炭的粒徑，導熱管和刺孔膜片式管平行且交替設置，活性炭設置于導熱管和刺孔膜片式管之間的間隙內，刺孔膜片式管由膜片制成，刺孔膜片式管包括傳質干管和垂直設置于傳質干管上的旁支管，傳質干管上設置有傳質孔，傳質孔的孔徑小于活性炭的粒徑。

所述旁支管斷面為矩形。

所述殼體由圓柱形管體和設置于圓柱形管體兩端的半球形端蓋組成。

所述圓柱形管體和半球形端蓋通過法蘭連接。

所述殼體由不銹鋼制成，其直徑為214mm，長度為1160mm。

所述導熱管數量為37根，直徑為10mm，長度為960mm。

所述導熱管為翅片管。

所述傳質干管數量為12根，直徑為6mm，長度為960mm。

所述活性炭的質量為20kg。

本實用新型結構簡單，造價成本低，在使用時，刺孔膜片式管內設置的吸附質為甲醇，旁支管深入到傳質干管周邊的活性炭中，有利于活性炭中甲醇蒸汽的進出，當導熱管內溫度變化時，刺孔膜片式管內的壓力隨之變化，使傳質干管和旁支管發生形變，擠壓活性炭，增強吸附質（甲醇）流體擾動及甲醇蒸汽流進出，加快本裝置傳質擴散的效果。

與普通吸附床相比，達到相同吸附量時，本裝置縮短了吸附時間，強化了傳熱傳質的效果。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為圖1中A-A向剖視圖；

圖3為本實用新型刺孔膜片式管結構示意圖；

圖4為實施例1中普通吸附床吸附速度曲線圖；

圖5為實施例1中本實用新型吸附速度曲線圖。

具體實施方式