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《試析中溫余熱吸附制冷用復合吸附劑及吸附床研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、授予單位代碼10459學號或申請?zhí)?5210091級士鄭學州位大論學博文中溫余熱吸附制冷用復合吸附劑及吸附床研究院系名稱:化工與能源學院學科「丁類:工學專業(yè)名稱:化學工藝作者姓名:孟祥睿導師姓名魏新利教授、職稱:2009年5月20日ResearchofComP0siteAbsorbentandAdsorbentBedUsedinAdsorPtionRefrigerationDrivenbyMediumTemPeratureWasteHeatDissertationSubmittedtoZhengzhouUniversityinP
2、artialfulfillmentofrequirementforthedegreeofDoctorofEn只ineerin只‘口‘口滬ByMengXiangruiDissertationSuPervisor:Prof.WeiXinliZhengzhou，HenanP.R.CHE閱AMay2008/鄭州大學博士學位論文摘要本文以內燃機尾氣余熱驅動的吸附制冷系統(tǒng)為背景，圍繞如何提高吸附床傳熱傳質性能和系統(tǒng)可靠性，開展了高效復合吸附劑、復合吸附劑與換熱壁面連接方式以及單管吸附床和新型制冷單元的研究。主要研究成果如下:1、研制了一種在
3、一定溫度下燒制而成的固化分子篩復合吸附劑，該吸附劑以分子篩為主吸附劑，其配比(質量份)為:分子篩:凹凸棒粘土:發(fā)泡劑:膨脹石墨=100:40:15:30。2、利用正交試驗和逐步回歸法導出了凹凸棒粘土、膨脹石墨和發(fā)泡劑的添加量，以及燒制溫度這4個因素與復合吸附劑導熱系數的經驗式為:兄=0.379一0.857a一o.771b+o.468e一8.6xlo一sd+l.48laZ+l.slsb，+o.0336c2w/(mK)采用加權評價法對吸附劑的吸附性能進行了評價與對比，得到上述4個因素與吸附性能經驗式為:x=9.038一0.487a一
4、8.982b一1.770c一0.00ld一4.995bc+16.799b2+0.0152a2b一0.435a2c+0.512b2e式中:a、b、c分別為凹凸棒粘土、發(fā)泡劑、膨脹石墨相對于分子篩的質量百分比d為燒制溫度單位℃經實驗驗證上述兩經驗式可用于預測該類吸附劑導熱系數、吸附性能，并為的吸附床工程設計提供參考。3、提出使用膠粘劑將復合吸附劑與金屬換熱壁面粘結在一起的方法。該方法不僅能夠有效減小吸附劑與金屬換熱壁面間的接觸熱阻，而且能夠有效減小因兩者間因線性膨脹系數不一致而引起的熱應力。研究結果表明添加納米SIC的硅橡膠膠粘劑是
5、一種基本適合本研究工況的膠粘劑。4、利用所開發(fā)的復合吸附劑和提出的粘結方法，制作了單管吸附床制冷實驗臺，并對效果進行了研究與考核。實驗證明:散裝條件下，環(huán)狀固化分子篩復合吸附劑較環(huán)狀純分子篩吸附劑縮短響應時間約12.9%;采用添加納米SIC的硅橡膠粘結劑將吸附劑與金屬換熱壁面進行粘結的方法較散裝方法縮短響應時間27.4%。響應時間減少將有效縮短循環(huán)周期。5、借鑒熱管和浮頭式換熱器原理，提出一種新型吸附制冷單元。并利用集總參數法和simulink對由新型制冷單元組成的兩床系統(tǒng)的運行規(guī)律、操作參數對吸附制冷性能的影響進行了數值模擬研
6、究。研究表明:熱源溫度存在一個極值，當超過這個溫度極值后，再提升熱源溫度反而要削弱系統(tǒng)的制冷能力;蒸發(fā)溫度提高和冷卻溫度降低將有助于提高系統(tǒng)的制冷能力;系統(tǒng)的吸附/脫附時間比與循環(huán)周期有關，但通常都是吸附時間長一些，約占循環(huán)周期的60%左右;吸附劑導熱系數的提高可以有效的提高吸附制冷系統(tǒng)的制冷性能。關鍵詞:吸附制冷;復合吸附劑;接觸熱阻;粘結;可靠性;鄭州大學博士學位論文AbstraCtInordertoimProvethePerformanceofadsorbentbedandreliabilityofadsorptionre
7、frigerationsystemdrivenbyintemaleombustionengineexhaustwasteheat，someresearehandeXPloration，whicharefoeusedonhigh一PerformanceeomPositeadsorbent，theinstallation一nethodbetweenabsorbentandadsorbentbed，thePerformanceofsingle一tubeadsorbentbedandnewrefrigerationunit，weredo
8、ne.Mainresultsareasfollows.1.Azeolite一basedeomPositeabsorbentwasPreParatedandreeommended，withtheformula:13Xzeolite100(massfraetion)
