[实用新型]一种带有刺孔膜片式吸附质管的壳管式吸附床

说明书

技术领域

本实用新型涉及固体吸附式制冷装置，尤其涉及一种带有刺孔膜片式吸附质管的壳管式吸附床。

背景技术

固体吸附式制冷机经常作为果蔬的真空预冷或贮藏冷库的冷源，吸附式制冷系统不采用氯氟烃类制冷剂CFC、HCFC，是一种环境友好型制冷方式。吸附式制冷系统能有效利用太阳能、工业废热等50℃以上的低品位热能作为系统的驱动能源，具有结构简单、操作简便；无运动部件、抗振性能好；运行无噪音、使用寿命长及运行费用低等优点。

固体吸附式制冷机主要由吸附床、冷凝器、蒸发器、储液器、阀门及控制元件（单向止回阀、节流阀等）等部件组成。

固体吸附制冷工作原理是通过固体吸附剂对制冷剂气体交替吸附、解吸即在系统较低温度下吸附制冷剂、较高温度下解吸出制冷剂实现制冷循环的。其工作循环可分为升温脱附和冷却吸附两个阶段，

1.升温脱附：吸附过程结束后，太阳能集热器（或生物质锅炉）对吸附床加热，制冷剂获得能够克服吸附剂的吸引力从其表面解吸出来，系统管路中的压力将升高，直至达到冷凝压力时，解吸出的制冷剂蒸汽在冷凝器中液化冷凝，最终凝结液由储液器流入蒸发器中。

2.冷却吸附：脱附过程结束后，冷却系统对吸附床冷却以带走吸附剂的显热，吸附剂重新吸附系统内制冷剂蒸汽，系统内压力降低，致使蒸发器中的液态制冷剂蒸发吸热、产生冷量。

吸附床的传热传质性能好坏是联合吸附制冷循环系统的关键，设计制作时，需考虑吸附床结构设计的优化及运行性能。作为传统的吸附式制冷核心部件吸附床，通常由两根同心圆管（管间盛装颗粒状活性炭、甲醇）构成，可在较短照射时间内提高吸附床的解吸温度，但不利于冷却吸附过程的散热。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供了一种带有刺孔膜片式吸附质管的壳管式吸附床，与普通吸附床相比，达到相同吸附量时，本装置缩短了吸附时间，实现强化传热传质的效果。

具体技术方案为：一种带有刺孔膜片式吸附质管的壳管式吸附床，包括壳体和设置于壳体内的金属网罩、活性炭、导热管和刺孔膜片式管，壳体上设置有分别与导热管两端连通的导热液进口和导热液出口，壳体上设置有出气孔，金属网罩设置于壳体的内侧面，金属网罩上孔眼的孔径小于活性炭的粒径，导热管和刺孔膜片式管平行且交替设置，活性炭设置于导热管和刺孔膜片式管之间的间隙内，刺孔膜片式管由膜片制成，刺孔膜片式管包括传质干管和垂直设置于传质干管上的旁支管，传质干管上设置有传质孔，传质孔的孔径小于活性炭的粒径。

所述旁支管断面为矩形。

所述壳体由圆柱形管体和设置于圆柱形管体两端的半球形端盖组成。

所述圆柱形管体和半球形端盖通过法兰连接。

所述壳体由不锈钢制成，其直径为214mm，长度为1160mm。

所述导热管数量为37根，直径为10mm，长度为960mm。

所述导热管为翅片管。

所述传质干管数量为12根，直径为6mm，长度为960mm。

所述活性炭的质量为20kg。

本实用新型结构简单，造价成本低，在使用时，刺孔膜片式管内设置的吸附质为甲醇，旁支管深入到传质干管周边的活性炭中，有利于活性炭中甲醇蒸汽的进出，当导热管内温度变化时，刺孔膜片式管内的压力随之变化，使传质干管和旁支管发生形变，挤压活性炭，增强吸附质（甲醇）流体扰动及甲醇蒸汽流进出，加快本装置传质扩散的效果。

与普通吸附床相比，达到相同吸附量时，本装置缩短了吸附时间，强化了传热传质的效果。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为本实用新型刺孔膜片式管结构示意图；

图4为实施例1中普通吸附床吸附速度曲线图；

图5为实施例1中本实用新型吸附速度曲线图。

具体实施方式