基于太阳能利用的固体吸附式制冰装置关键技术研究

基于近年来对太阳能固体吸附式制冷循环理论和实验方面所取得的研究成果，对太阳能吸附式制冷装置的结构设计、性能特性、运行工况、工质对选择等关键技术作了较深入细致的分析研究。从产业化工艺出发，结合前期积累，实物制作了无阀结构的实用型太阳能制冰机。根据实用型太阳能冰箱的试验结果，结合气候特点，具体分析了中国西部西藏地区太阳能冰箱的制冷效果。近年的研究成果表明，太阳能吸附制冷装置能实用化地进入民用家庭，特别在太阳能资源较为丰富的西部地区具有较大潜力。     

氨-活性炭吸附式制冷在船舶中的应用

为在船舶中应用余热吸附式的研究成果,选择“SITC TAISHAN”号散货船,通过船舶主机在额定工况下的能量衡算,应用当前氨-活性炭吸附式制冷系统COP的经验值,分析了该轮中央空调系统和伙食冷库采用废气锅炉蒸汽驱动的氨-活性炭吸附式制冷系统的可行性.并且,根据氨在SAC-02活性炭上的吸附平衡数据和活性炭吸附床的循环吸附特性,结合“SITC TAISHAN”轮空调机间的结构特点,规划了由废气锅炉蒸汽驱动的9床循环氨-活性炭吸附制冷系统方案,并对系统的关键部件及运行控制方案设计提出了相应措施.该研究将有助于推进船舶余热吸附式制冷技术的应用     

氯化钙-氨吸附式制冷的实验研究

介绍了以氯化钙一氨为工质对的吸附式两床循环制冷装置，并在此实验装置上进行了实验研究，得出了以氯化钙一氨为工质对的连续循环制冷系统的制冷量、性能系数COP随时间的变化关系．结果表明，此装置的制冷效果优于设计指标，设计的壳管式吸附器具有实用性．     

回质型太阳能吸附式制冷系统的性能

提出与构建了太阳能热水驱动的回质型吸附式制冷系统,测试分析了运行参数对系统制冷性能的影响,并在高温季节对系统进行了实验运行.结果表明,采用高效的真空管太阳能热水系统,合理配置集热器面积,能够稳定地驱动吸附式制冷系统.在16~21 MJ/(m2.d)的太阳辐射条件下,系统的日平均太阳能制冷系数COPsolar≈0.1~0.13.     

太阳能固体吸附式制冷吸附床内数学模型的建立

从固体吸附式制冷循环工质对的特点出发,分析了太阳能固体吸附式制冷装置中吸附床的传热传质计算过程,并在合理的简化条件下给出了吸附床制冷工质时的模型求解方法。根据文章所建立的方法,可对太阳能固体吸附式制冷装置进行性能动态模拟,并为系统装置的优化奠定了良好的基础。     

一种新型的固体吸附式制冷循环吸附床设计

提出了太阳能供热与制冷联合循环的新思路。用电加热器替代真空管集热器,实物设计了一台太阳能热水器－冰箱复合机实验装置,通过多轮实验,探索出一种新型、高效率的吸附床设计方法。这种新型的吸附床以活性炭－甲醇为工质对。由３０根φ５０ｍｍ、长７５０ｍｍ的较小圆柱体并联组成一整体结构,各个吸附圆管内同心地插入φ１０ｍｍ的不锈钢内圆管,并在内圆管上按一定的间距均匀打φ４ｍｍ的小孔作为制冷剂蒸汽的传质通道。在内外     

吸附制冷用复合吸附剂的制备

用静态法测定主要吸附材料和自制复合吸附剂对水的吸附量，用TG－DTA法对主要吸附材料的热稳定性和自制吸附剂对水的脱附峰端温度进行分析。对吸附剂原料复合比例、焙烧温度和扩孔剂种类等制备条件进行了实验研究。结果表明：自制复合吸附剂比单一吸附材料对水有着更大的吸附能力；DTA分析的脱水的峰端温度明显低于单一吸附材料；采用较高的焙烧温度和分段焙烧方法，可明显改善复合吸附剂的吸附性能及强度；对于用不同的吸附材料复合的吸附剂，需加入不同的扩孔剂，方可增加孔容和孔径，改善其吸附性能；自制复合吸附剂对水的吸附量显著高于13x和硅胶等传统吸附剂。其中，M1－9906和M1－9907复合吸附剂对水的吸附量大约是13x和硅胶的2－3倍。     

吸附式制冷中回质过程的作用

引入回质循环，设计了一套使用活性炭－氨为工质对，用发动机余热驱动的吸附式汽车空调，建立了回质循环的计算模型，对样机的回质过程及其对吸附式制冷循环性能的影响进行了定性分析和定量计算，并与基本循环、回热循环进行了对比，同时引入了回质系数表征回质完善度，结果表明，回质过程大幅度提高了循环制冷量，但在某些工况下，也有可能降低系统的性能系数；金属及流体热容变化对回质过程的作用不明显；回质对性能的影响主要取于工质对的吸附特性，在不同的回质系数下，回质循环的性能变化遵循基本一致的规律。回质过程对于循环性能系数的影响没有对循环制冷量的影响大。     

太阳能固体吸附式制冰系统长期性能研究——甲醇热分解实验研究

本文对太阳能制冷系统在商业化过程中出现的长期性能下降问题进行了实验研究与理论分析．对甲醇在活性炭微孔表面的热分解进行了理论及试验研究,得出了甲醇热分解可能的分解机理,采用分析化学中常用的质谱、色谱技术测定了甲醇的热分解产物及热分解速率,优选出了一种最适合于吸附器结构材料的金属．     

复合吸附式制冷的动态模拟及传热传质分析

用收缩核模型的方法对复合吸附式制冷装置的吸附／解吸过程进行了数值模拟，并针对蒸发温度为5℃，活性炭纤维浸渍SrCl2（SrCl2：活性炭纤维=4．27：1，m：m）的复合吸附的吸附／解吸过程进行了传热传质的初步分析．模拟结果与由实验数据分析得出的结论有很好的一致性．     

Adsorption refrigerationgreen cooling driven by low grade thermal energy

With the worldwide development of the economy,the energy consumption is quickly increasing, and theproblems of environmental pollution and energy shortageare becoming more and more serious. Green cooling (en-vironmental benign refrigeration), such as adso…     

渔船柴油机工况智能监测特征参数的选取与技术处理的研究

实现渔船柴油机工况智能监测,特征参数选取、采集与技术处理是进行渔船柴油机工况智能监测的重要环节.本文根据实验结果,就渔船柴油机工况智能监测特征参数选取、采集和相关元器件的选取作了阐述;针对特征参数的技术处理,设计了特征参数采集、处理与特征参数超限报警处理系统.实验结果表明,该处理系统具有一定的可靠性和稳定性.     

苯酚在活性炭上的吸附平衡和吸附动力学

分别采用Freundlich模型和Langmuir模型对苯酚在活性炭上的吸附等温数据进行了拟合分析,并通过改变活性炭添加量和苯酚初始质量浓度研究苯酚在活性炭上的间歇搅拌槽吸附动力学;同时,在非线性吸附等温条件下,采用有限元法求解了包含液膜传质阻力和表面扩散阻力的均相扩散模型(HSDM),结合最小二乘法(单纯形法和麦夸尔特法交替计算)来获得液膜传质系数kf和表面扩散系数Ds,在采用麦夸尔特法估算参数的同时,对参数进行了给定区间的置信区间分析.结果表明:Langmuir模型能较好地描述苯酚在活性炭上的吸附等温曲线;HSDM可以有效预测苯酚在活性炭上的动态吸附行为;在一定搅拌速度下,活性炭添加量和苯酚初始质量浓度对液膜传质系数和表面扩散系数基本无影响;液膜传质系数远大于表面扩散系数,表明苯酚在活性炭上的动态吸附过程是由表面扩散控制的;所估算的kf值相对Ds值更为准确.     

活性碳纳米纤维对VOC的吸附性能

通过对比不同直径的活性碳纳米纤维及活性碳纤维对苯、甲苯和乙醇蒸汽的吸附等温线,研究不同直径的活性碳纳米纤维及活性碳纤维吸附挥发性有机物(VOC)气体性能的差异。经扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等测试分析,结果表明:活性碳纤维直径在10μm数量级,随直径减小,纤维晶体性变差,结构无序性增大;微孔达0.4～0.8 nm时VOC气体分子更易进入与吸附位结合;活性碳纳米纤维及活性碳纤维氮吸附-脱附曲线均为Ⅰ型。故分压比低于0.01时活性碳纳米纤维对苯、甲苯和乙醇的吸附量要高于活性碳纤维的吸附量。     

活性炭对水中MTBE和BTEX的吸附性能

研究了活性炭对汽油成分苯系物(BTEX)和甲基叔丁基醚(MTBE)的吸附规律.结果表明:活性炭对BTEX和MTBE的吸附能力大小顺序为:乙苯＞邻二甲苯＞甲苯＞苯＞MTBE,其次序与污染物在水中的溶解度大小成反比例关系;椰壳炭是所考察活性炭中吸附性能最好、最稳定的炭型;在选炭的过程中,苯酚值可以有效地表征活性炭对于低浓度BTEX和MTBE的吸附性能.当苯系物与MTBE共同存在时,活性炭对于MTBE的吸附容量明显降低,对于苯系物的吸附容量基本没有改变.共存化合物的初始浓度越高,其竞争吸附效应越明显;相比单一竞争化合物,BTEX的混合共存更显著地降低活性炭对于MTBE的吸附.当BTEX和MTBE共存时,吸附性能较好的BTEX会将已经吸附的MTBE从活性炭上置换下来,导致了出水MTBE浓度突然升高的现象.     

活性炭对CO和CO2的吸附行为研究

采用重量吸附法,研究了空白活性炭A、经有机胺改性的活性炭C和经氢氧化钾与有机胺混合溶液改性得到的活性炭D在绝对温度303,313,323K下分别对单组分气体CO和CO2气体的等温吸附行为。等温吸附模型优选的结果表明:Freundlich方程是描述活性炭吸附CO气体的最佳模型方程;而Langmuir方程、D-R方程可以较好地模拟活性炭样品A在303,313,323 K下对CO2的等温吸附,Freundlich方程则能较好地模拟样品C和D在313 K下的等温吸附。CO和CO2在活性炭A上的等量吸附热均随吸附量的增加而降低。相同吸附压力下,CO2的吸附量高于CO。改性活性炭C和D上CO2的吸附量明显高于空白活性炭A;而活性炭的比表面积和微孔容积与吸附量的变化没有直接相关性。     

超临界温度甲烷吸附的晶格理论及实验

运用一个基于Ono-Kondo晶格理论模型的新方程，描述了甲烷在狭缝状微孔内的超临界温度高压吸附．为检验理论模型，用体积法测量了压力为0～6MPa范围内甲烷在高比表面活性炭上的Gibbs吸附量．对比模型与实验结果显示，该模型在一定范围内能比较准确地描述甲烷超临界条件下在活性炭上的吸附。