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吸附式冷库铝排管的结构设计

编辑:潍坊鼎晖金属制品有限公司时间:2021-05-22

  因为拟设计的吸附式冷库铝排管具有结构简单和微型化的显著特点,但又要考虑到使其具备一般的吸附制冷系统所包含的吸附器、发生器、冷凝器、蒸发器和节流装置等部件的功能,因此,这几大部件的分布情况、吸附器及冷凝/蒸发器的传热、传质和金属热容问题、吸附器端和冷凝/蒸发器端之间的隔热问题以及整个单元的密封问题乃是本吸附式冷管结构设计的关键。

  在充分考虑上述关键问题以及加工制作工艺方面的基础上,采用CaCL-NH3作为吸附工质对,设计并制作出一种新颖的吸附式单元冷管。

  吸附式单元冷管结构中,整个制冷单元主要由三部分组成,即发生/吸附段、冷凝/蒸发段和中间细管联接段。考虑到氨对导热性较好的铜有腐蚀作用,因此单元管的整体材料都采用铝材。在中间段,采用细管联接方式的益处是:—方面沿其管长方向即由吸附器段向蒸发器段的导热量可比原先的直联方式大幅度减小,从而降低了单元的热量损失,增加了冷管的制冷作用,另一方面由于细管的存在可增加管内制冷剂蒸汽流动阻力,可减缓制冷剂蒸汽流入吸附床的过程,从而减缓吸附过程,避免吸附温度过高而影响吸附器的吸附量,同时可起到延长吸附制冷周期的作用。而且采用细管柔性联接方式,安装和使用越加方便。

  吸附/发生段内充注无水氯化钙粉末,此段冷库铝排管长为600mm,直径为25mm,另外在吸附管的内部中央安装了铝网筛。金属网筛所起的作用是固定吸附剂(防止吸附剂颗粒或碎屑跑到细管)和便于制冷剂蒸汽传质过程的进行。考虑到因氯化钙的结块和衰减特性而可使其吸附性能以及传热、传质性能会受到影响,因此氯化钙的充注相当重要。

  化学吸附剂的膨胀、结块现象与吸附剂所占用的体积以及膨胀空间有关,在吸附剂所占用的体积够小、膨胀空间够大的情况下,不会出现吸附剂的结块现象,但吸附剂太少、太薄同样会使系统达不到所需吸附量的要求,同时氯化钙太稀松会使吸附器的热阻大大增加。在实际应用中,对于CaCl,-NH3工质对,其较合适的膨胀空间体积与吸附剂所占用的体积比例为2∶1。

  冷凝/蒸发段管长500mm,直径14mm。为了加强换热成果,增加系统性能,采用了水冷的方式,因此在冷凝/蒸发管外加套了直径为25mm、壁厚为1mm的铝制冷却水套。

  在吸附冷库铝排管出口处焊接直径为14mm的附加管段用来安装阀门和真空压力表。阀门用于抽真空和充入氨气。