專利名稱：一種吸附劑性能測試的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及暖通空調(diào)和節(jié)能減排領(lǐng)域，特別設(shè)計一種新型的吸附劑性能測試裝置。
背景技術(shù)：
吸附式制冷可以利用可再生能源及低品位熱源，使用對環(huán)境無公害的制冷劑，不對環(huán)境造成污染，因此越來越受到重視。但是與傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)相比，其系統(tǒng)的 COP和單位體積的制冷量還是非常低。吸附式制冷技術(shù)的推廣應(yīng)用面臨著兩個主要瓶頸問題一是傳熱問題，，也就是吸附床和吸附劑以及吸附劑之間的傳熱問題；二是傳質(zhì)問題， 也就是吸附劑的吸附量和吸附速率問題。由于具有比較好的傳熱和傳質(zhì)效果，目前復(fù)合吸附劑的研究備受關(guān)注。吸附劑的性能需要有操作簡單，精度高的吸脫附性能測試裝置進行測試。目前，吸附劑性能的測試方法主要有重量法、容重法、液位法、熱平衡法和熱重法等， 每種方法都有各自的特點和使用范圍，準確選擇測試方法對吸附劑性能的準確評價起著重要的作用。但是這幾種測試方法都是單純的測試吸附劑的吸附性能，并沒有把吸附劑和吸附床結(jié)合起來進行測試，這樣測試系統(tǒng)和實際樣機制冷工況下的傳熱傳質(zhì)情況不盡相同。 其中重量法、容重法、液位法都存在測試裝置龐大，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的缺點，而熱重法又受到實驗條件的限制。目前研究吸附劑性能的高校和研究所，都是采用自制的裝置來測試吸附劑的性能，市面上還沒有一種專門的用來測試吸附劑性能的裝置。為了對吸附劑的性能進行準確的評價，開發(fā)一種操作簡單，精度高的專用裝置具有重要的意義。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提出一種新型的吸附劑性能測試裝置，該裝置利用熱量平衡法測試吸附劑的性能。該裝置將吸附劑和吸附床有機的結(jié)合在一起考慮，能夠準確的反映實際制冷工況下的傳熱傳質(zhì)情況和溫度、壓力工況，對實際樣機的研制更具有指導(dǎo)意義， 其次測試裝置結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、精度高。為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采取了以下的技術(shù)方案一種吸附劑性能測試的裝置，包括有依次連接的第一恒溫水浴、吸附床、真空閥門、冷凝器/蒸發(fā)器、在冷凝器/蒸發(fā)器另一側(cè)上還連接有第二恒溫水浴。針對市面上還沒有一種專門的用來測試吸附劑性能的裝置，本實用新型開發(fā)了一種操作簡單，精度高的專用裝置用來測試吸附劑的性能。該裝置采用熱量平衡法計算吸脫附性能，既能測試吸附過程中的吸附量和吸附速率，也能測試脫附過程中的脫附量和脫附速率，具體原理為吸附過程是吸熱過程，通過吸附床的水溫度會升高，根據(jù)水的進出口溫度和流量，考慮吸附床和吸附劑的熱容以及向周圍的散熱，能夠準確的計算出吸附過程中的熱量平衡以及熱量隨時間的變化，根據(jù)熱量以及吸附熱就可以計算出吸附量和吸附速率。同理，脫附過程是放熱過程，根據(jù)熱量平衡也可以計算出脫附量和脫附速率。在所述第一恒溫水浴和吸附床連接的管路上設(shè)有流量計和溫度傳感器。[0007]在所述吸附床上連接有壓力傳感器。在所述第二恒溫水浴和冷凝器/蒸發(fā)器連接的管路上設(shè)有流量計和溫度傳感器。裝填所述吸附床的箱體是做成法蘭連接。可以很方便的更換吸附床和吸附劑，適用范圍廣。所述蒸發(fā)器/冷凝器做成銅翅片管降膜形式。蒸發(fā)器/冷凝器采用降膜的形式， 相對于滿液式強化了系統(tǒng)的傳熱傳質(zhì)性能，顯著提高了系統(tǒng)的SCP和COP。吸附床和冷凝/器蒸發(fā)器通過一個真空閥門連接，其中裝填吸附床的箱體是做成法蘭連接的，可以反復(fù)測量多種樣品。為了提高測試裝置的傳熱傳質(zhì)性能，蒸發(fā)器/冷凝器做成銅翅片管降膜形式。蒸發(fā)器/冷凝器連接在一個恒溫水浴上，利用恒溫熱源為吸附床和冷凝器/蒸發(fā)器提供穩(wěn)定熱源。吸附床也連接在一個恒溫水浴上，由恒溫水浴來加熱或者降溫。利用流量計、熱電偶分別測試流體的流量、溫度。吸附床內(nèi)的壓力用壓力傳感器測量。通過測試吸附床進出口流體的流量和溫度以及吸附床本身的溫度來計算吸附床吸脫附過程所需要的熱量，進而計算出吸附劑的吸脫附量和吸脫附速率。把吸附床和冷凝器/蒸發(fā)器通過一個閥門連接。蒸發(fā)器/冷凝器采用銅翅片管降模結(jié)構(gòu)，利用恒溫水浴為吸附床和冷凝器/蒸發(fā)器提供穩(wěn)定熱源。在實驗前，吸附床中通入85°C的循環(huán)水，并對吸附床進行8h的抽真空，以排盡系統(tǒng)內(nèi)的空氣。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點本裝置采用鋁制吸附床，熱容小，在計算式考慮了吸附床的溫度變化；同時，裝填吸附床的箱體內(nèi)外都采用了很好的保溫，散熱量很小，因此本設(shè)備測試精度高。另外，裝填吸附劑的箱體采用法蘭結(jié)構(gòu)，可以很方便的更換吸附床和吸附劑，適用范圍廣；采用吸附和脫附過程中的熱量平衡來計算吸附劑的吸脫附性能，測試方法簡單，操作簡便，測試精度高；在測試吸附劑的性能時，結(jié)合實際制冷工況進行性能測試，能準確反映吸脫附過程的傳熱傳質(zhì)情況和溫度、壓力情況，因此測試結(jié)果對實際應(yīng)用更具有指導(dǎo)意義；所述的新裝置不僅能夠測試吸附劑的吸脫附量，而且還能測試吸脫附速率。吸脫附過程中，吸附床釋放或者吸收的熱量大，則吸脫附量就大，如果吸附床釋放或者吸收的熱量快，則吸脫附速率就大。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型的內(nèi)容做進一步詳細說明。實施例請參閱圖1所示，一種吸附劑性能測試的裝置，包括有依次連接的第一恒溫水浴 1、吸附床2、真空閥門3、冷凝器/蒸發(fā)器4、在冷凝器/蒸發(fā)器4另一側(cè)上還連接有第二恒溫水浴5。第一恒溫水浴1和吸附床2連接的管路上設(shè)有流量計和溫度傳感器。在吸附床2上連接有壓力傳感器P。在第二恒溫水浴5和冷凝器/蒸發(fā)器4連接的管路上設(shè)有流量計和溫度傳感器。[0022]裝填所述吸附床2的箱體是做成法蘭連接。蒸發(fā)器/冷凝器4做成銅翅片管降膜形式。具體實施一吸附時，利用恒溫水浴保持蒸發(fā)器溫度為10°C，吸附床溫度為35°C，然后打開閥門，同時測量吸附床循環(huán)水的進出口溫度和流量，利用數(shù)據(jù)采集裝置每秒鐘采集一次數(shù)據(jù)， 等到吸附床進出口水溫溫差小于0. rc時，吸附結(jié)束，根據(jù)吸附床循環(huán)水的進出口溫差、流量、吸附床溫度、吸附床質(zhì)量以及吸附劑質(zhì)量和熱容就可以計算出吸附熱，進而可以計算出吸附量和吸附速率。具體實施二 在脫附時，利用恒溫水浴保持冷凝器溫度為35°C，吸附床溫度為85°C，然后打開閥門，等到吸附床進出口水溫溫差小于0. 1°C時，脫附結(jié)束，利用同樣的方法可以計算出脫附過程所需要的熱量。上列詳細說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種吸附劑性能測試的裝置，其特征在于包括有依次連接的第一恒溫水浴(1)、吸附床(2)、真空閥門(3)、冷凝器/蒸發(fā)器(4)、在冷凝器/蒸發(fā)器(4)另一側(cè)上還連接有第二恒溫水浴(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的吸附劑性能測試的裝置，其特征在于在所述第一恒溫水?、?和吸附床(2)連接的管路上設(shè)有流量計和溫度傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的吸附劑性能測試的裝置，其特征在于在所述吸附床(2)上連接有壓力傳感器(P)。
4.如權(quán)利要求1所述的吸附劑性能測試的裝置，其特征在于在所述第二恒溫水浴(5) 和冷凝器/蒸發(fā)器(4)連接的管路上設(shè)有流量計和溫度傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的吸附劑性能測試的裝置，其特征在于裝填所述吸附床(2)的箱體是做成法蘭連接。
6.如權(quán)利要求1所述的吸附劑性能測試的裝置，其特征在于所述蒸發(fā)器/冷凝器(4) 做成銅翅片管降膜形式。
專利摘要本實用新型公開了一種吸附劑性能測試的裝置，包括有依次連接的第一恒溫水浴、吸附床、真空閥門、冷凝器/蒸發(fā)器、在冷凝器/蒸發(fā)器另一側(cè)上還連接有第二恒溫水浴。采用熱量平衡法測試吸附劑的性能，通過吸附床吸附、脫附時的熱量平衡來計算吸脫附量和吸脫附速率。本實用新型公開的新裝置測試精度高，操作簡單，只需把需要測試的吸附劑填充在單塊換熱器中，把吸附劑和換熱器結(jié)合起來，測試吸附劑在實際制冷工況下的吸脫附性能，全面模擬實際制冷時吸附床的傳熱傳質(zhì)情況和溫度、壓力情況，準確反映實際樣機中吸附床的性能。測試系統(tǒng)中的蒸發(fā)器/冷凝器采用降膜形式，相對于滿液形式強化了系統(tǒng)的傳熱傳質(zhì)性能。
文檔編號G01N25/20GK202119741SQ201120202420
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者卜憲標, 王令寶, 馬偉斌 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所