[发明专利]吸附床结构

说明书

技术领域

本发明涉及吸附制冷技术领域，特别涉及的是吸附床的结构。

背景技术

吸附式制冷作为一种可以利用低品位热能(如发动机尾气，地热能等)驱 动的绿色环保型技术，越来越受到研究者的重视。吸附式制冷系统主要由吸附 床、蒸发器和冷凝器组成，吸附式制冷一般包括两个过程：(1)冷却吸附过程， 该过程使用冷却水或空气冷却吸附床，使吸附床中的吸附剂吸附蒸发器中的制 冷剂，制冷剂在蒸发器中蒸发产生冷量；(2)加热解吸过程，该过程使用中低 品位热能使吸附饱和的吸附剂再生，即将制冷剂与吸附剂分离，解吸出来的制 冷剂在冷凝器中冷凝为液体，流回到蒸发器中完成一个循环。

吸附床作为吸附式制冷系统的核心部件，先前对于碱金属氯化物-氨作为 工质对的吸附式制冷系统，吸附床的形式是：吸附床由若干根翅片管组成，吸 附剂填装在外部的翅片间隙中，换热流体(如水和导热油)在翅片管内部流动， 如上海交通大学S.L.Lietal搭建的氯化钙/膨胀石墨-氨吸附式制冷机(S.L.Li, Z.Z.Xia,J.Y.Wu,etal.ExperimentalstudyofanovelCaCl2/expanded graphite-NH3adsorptionrefrigerator.Internationaljournalofrefrigeration2010； 33:61-69)。这种吸附床如果用于与烟气/空气换热，烟气/空气流通翅片管的内 部，效果会非常糟糕。同时，这种吸附床吸附的填装密度也比较少，由于有翅 片，吸附床的整体也较重。

随着对环境污染的日益重视，越来越多的场合需要回收废热，来减少能量 的浪费，同时吸附式制冷作为一种对环境友好的制冷方式也越来越受到重视。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种吸附床结构，吸附剂填装密度较 大，吸附床体积和装量较小。

为解决上述问题，本发明提出一种吸附床结构，所述吸附床包括吸附床外 壳和至少一根单元管，所述吸附床外壳上设有进口和出口以供外部介质进出， 单元管设置在吸附床外壳内部，所述单元管包括套设在一起的金属管和金属网 管，填充在所述金属管和金属网管之间的吸附剂，以及设置在所述单元管两端 部用以封住所述吸附剂的前端盖和后端盖；所述金属管背向所述吸附剂的表面 上流通所述外部介质。

根据本发明的一个实施例，所述单元管为第一单元管，包括金属网管和套 设在所述金属网管外部的金属管，所述吸附剂填充在所述金属网管外壁和所述 金属管内壁之间，所述前端盖和后端盖中的其中一个封闭、另一个上具有开口， 所述开口使得外部和所述金属网管内部连通以用于制冷剂的流动。

根据本发明的一个实施例，在所述第一单元管的金属管外壁上还设有翅 片。

根据本发明的一个实施例，包括多根第一单元管，所述第一单元管在所述 吸附床外壳内的排布方式为全部叉排，或全部顺排，或叉排和顺排兼有；所述 叉排为相邻两排单元管错开排布，所述顺排为相邻两排单元管并列排布。

根据本发明的一个实施例，所述吸附床外壳上的进口和出口为气体进口和 气体出口，外部气体从气体进口进入、与所述第一单元管金属管外壁接触换热 后从气体出口流出。

根据本发明的一个实施例，所述单元管为第二单元管，包括金属管和套设 在所述金属管外部的金属网管，所述吸附剂填充在所述金属管外壁和所述金属 网管内壁之间，所述吸附剂通过金属网管吸附制冷剂，所述前端盖和后端盖上 均具有开口，所述开口使得外部和所述金属管内部连通以使外部介质在所述金 属管内部流通。

根据本发明的一个实施例，包括一根第二单元管，所述第二单元管的一端 作为进管口、另一端作为出管口；或者，包括多根第二单元管，所述第二单元 管在所述吸附床外壳内布置为，各单元管的串接在一起或者并接在一起，以使 所有的单元管共用一个进管口和一个出管口。

根据本发明的一个实施例，所述吸附床外壳上的进口和出口为液体进口和 液体出口，外部液体从液体进口进入、再进入到第二单元管的进管口后与金属 管内部接触换热后从出管口流出、而后从液体出口流出。

根据本发明的一个实施例，所述金属管为不锈钢管、碳钢管、铜管。

根据本发明的一个实施例，所述金属网管为不锈钢网管、碳钢网管。