[实用新型]强化传质的模块化吸附床

说明书

技术领域

本实用新型涉及吸附式气体分离工艺中的吸附床，特别涉及的是可模块化生产的、可强化传热传质的吸附床。

背景技术

在吸附式制冷系统中，换热器部件包括吸附床、冷凝器和蒸发器。其中，吸附床的换热性能直接决定了蒸发器和冷凝器换热性能设计参数，极大地影响了系统性能的优劣。换热器的设计应首先满足基本的传热传质要求，其次应尽量紧凑化、高效化，吸附床的布置应更适合于工质气流的流动。目前影响吸附式制冷系统大规模推广的因素，主要有以下两点：吸附质导热性能差，制冷剂的传质阻力大。上述两点造成吸附式制冷系统与传统获取冷量的方式相比，占用空间大，COP(制冷性能系数)低。

由于吸附床在系统运行时一直处于连续地加热和冷却状态，因此在同样的冷、热源温度和相同的传质条件下，吸附床传热效率越高、升降温速度越快，系统性能就越好。因此，吸附床的设计应从以下三点要求出发：

(1)传热性能好，能有效克服吸附剂导热系数低的影响，与管内流体间的传热速率快，这样才能保证及时向解吸状态的吸附床输送解吸过程所需要的解吸热，并及时带走吸附剂在吸附过程中所释放的吸附热。

(2)传质效率高，制冷剂扩散通道畅通，只有这样才能保证吸附床内吸附剂在吸附过程中的吸附速度和在解吸过程中的解吸速度，缩短系统的循环周期，提高系统工作效率。

(3)吸附床制作所用材料的总热容以及床内填充的吸附剂的总热容之比(热容比)要适当，吸附床材料本身的总热容越大，对其自身的加热所消耗的热量也会越多，增加系统的能耗，影响系统的性能。

通过对现有技术的文献检索发现，现有技术不断对吸附床的设计参数及结构均有所改进，通过增大吸附剂侧的换热面积以增强换热，通过在吸附床盘管单元之间布置传质通道单元以增强传质。但这些吸附床通常工艺复杂、构造和安装成本高，无法实现模块化生产。申请号为200820152687.0，专利名称为“能够提高传热传质性能的紧凑式吸附床”的中国专利公开了一种吸附床由盘管单元串联组合，在翅片中填充吸附剂颗粒，并通过丝网咬边和翅片维护条焊接固定以防止吸附剂泄露。盘管单元间通过钢丝和多孔板焊接以构成传质通道。传质通道中用圆柱形钢丝支撑相邻单元以留出空隙，导致整个吸附床承压能力差、可靠性差；需要在两块多孔板中焊接多根钢丝，不仅金属耗材增大，增加了吸附床的总热容，并且在焊接过程中高温将导致已封装好的部分吸附剂失效。

发明内容

本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种生产工艺流程简单、可模块化生产的吸附床盘管单元，且可根据吸附量大小简易方便地增加或减少盘管单元的个数，以满足工艺需求的可强化传质的模块化吸附床。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

强化传质的模块化吸附床，包括左右平行间隔设置的两个吸附床底座，多个盘管单元上下依次水平叠层设置，每一个所述的盘管单元包括翅片，在所述的翅片内盘绕有换热管，在所述的翅片的间隙间填充有吸附剂，在所述的翅片上包覆有丝网，在所述的丝网的上面和底面分别安装有限位多孔板，在所述的限位多孔板的中间设置有限位槽钢，在所述的翅片的前后两侧分别设置有凹槽形侧面多孔板，在所述的翅片的左右两侧分别设置有凹槽形翅片维护条，所述的限位多孔板以及丝网的四边与侧面多孔板以及翅片维护条分别通过固定螺杆固定相连，所述的限位槽钢的前后端分别依次与限位多孔板的内壁以及侧面多孔板内壁通过螺栓固定相连，所述的侧面多孔板的端部侧板与邻接的翅片维护条的底板之间通过螺栓固定相连，所述的翅片维护条的上面和底面分别高于侧面多孔板的上面和底面以在相邻的两个盘管单元的侧面多孔板之间形成间隙，相邻侧面多孔板以及相邻限位多孔板之间的间隙构成传质通道，相邻的两个盘管单元的翅片维护条之间通过螺栓固定相连，全部盘管单元的翅片维护条的四角位置的侧板之间通过螺栓与沿竖直方向设置的固定支撑杆固定相连，全部所述的盘管单元的换热管的进口分别依次连接流体进口直管、90°弯管和流体分流总管，全部所述的盘管单元的换热管的出口分别依次连接流体出口直管、90°弯管和液体汇流总管,在顶部的盘管单元和底部的盘管单元的侧面多孔板和翅片维护条上分别固定有上固定槽钢和下固定槽钢，所述的下固定槽钢支撑固定在两个吸附床底座上。