專利名稱：測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試吸附劑吸附性能的裝置及其方法，特別是涉及一種測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
太陽能吸附性制冷是一種集節(jié)能、低碳、無污染、無噪聲、無運動部件等多種優(yōu)點于一體的制冷技術(shù)，在空調(diào)行業(yè)是極具有研究和發(fā)展?jié)摿Φ?。太陽能吸附性制冷的原理是利用特定的吸附?沸石-硅酸鈉-水)對某些工質(zhì)(水、氨等)氣體的吸附能力隨溫度不同而不同，加熱吸附劑時析出制冷劑氣體，并使之凝為液體，而在冷卻吸附劑時，制冷劑蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷作用。國內(nèi)外對于太陽能制冷吸附劑吸附性能的測試研究有不少，但主要還停留在對顆粒狀的或粉狀的吸附劑的吸附性能的測試。而如今為了減小真空集熱管內(nèi)的傳熱系數(shù)，將沸石粉與具有粘合作用的硅酸鈉按一定的比例混合，從而形成整體成型的吸附床。此類型吸附床不但不會堵塞吸附/脫附通道，而且減小了傳熱系數(shù)，使傳熱/冷卻效率提高，縮短了吸附/脫附周期。而對于此類整體成型的太陽能制冷吸附床的吸附性能到底如何，國內(nèi)外還沒有專家或?qū)W者搭建相應(yīng)的試驗臺進行測試。因此需要建立一種新型測試整體成形太陽能吸附劑吸附性能的裝置，然后對沸石-硅酸鈉-水這三種物質(zhì)按不同比例混合成形的吸附床樣品的吸附性能進行測試和比較。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種簡便實現(xiàn)測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置及其方法。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置，所述裝置包括恒溫油浴加熱儀、導熱油、吸附床樣品、復數(shù)只測量管和復數(shù)只恒溫水管，所述恒溫油浴加熱儀中裝有導熱油，所述導熱油中插入有復數(shù)只吸附床，吸附床樣品安裝在吸附床內(nèi)，吸附床的吸附/脫附通道上安裝有真空連接頭，恒溫水管內(nèi)裝有水，測量管插入恒溫水管裝的水中，恒溫水管的上下均開有孔，兩孔均通過硅膠管與一水箱連接，上面的硅膠管上安裝有一截至閥，下面的硅膠管上安裝有一截至閥和一循環(huán)水泵，水箱中安裝有恒溫水浴加熱儀，測量管的上端安裝有真空連接頭，真空連接頭的另一端連接有真空電阻規(guī)，真空電阻規(guī)上電連接一只真空計，真空電阻規(guī)上還連接有真空閥門，真空閥門的另一端為真空泵，溫油浴加熱儀上還安裝有一水龍頭。在本發(fā)明的具體實施例子中，所選用的真空電阻規(guī)的測試量程為KT1 105Pa。在本發(fā)明的具體實施例子中，所測試的吸附床樣品是一種復合成型的太陽能吸附劑吸附床，是采用13X沸石分子篩與硅溶膠復合而成的復合吸附劑吸附床的形狀結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的具體實施例子中，吸附床為內(nèi)徑為35mm的透明玻璃管，玻璃管底部密封，頂部與內(nèi)徑為6mm的細玻璃管密封焊接，細玻璃管的另一側(cè)開口。
在本發(fā)明的具體實施例子中，所述截至閥為玻璃旋塞閥。一種裝置測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的方法，所述方法包括如下步驟(1).在實驗開始之前，先將由沸石-硅酸鈉-水復合成型的吸附床樣品置于烘箱內(nèi)進行高溫活化，同時使其內(nèi)部的空氣和水分全部脫離；(2).在測量管內(nèi)加入適量蒸餾水，然后將試驗臺各部件連接完畢，真空電阻規(guī)與真空計相連接并通電，接著將吸附床樣品置于盛滿導熱油的恒溫油浴加熱儀內(nèi)，開啟真空泵，對系統(tǒng)抽真空至一定大氣壓后，緊閉真空閥門；(3).加熱吸附床樣品至所設(shè)定的溫度，然后保持該溫度不變，與此同時開啟恒溫水浴加熱儀及循環(huán)水泵，對測量管進行冷卻，此時吸附床開始脫附過程；(4).待吸附床脫附一定時間后，關(guān)閉恒溫油浴加熱儀，停止加熱，開啟水龍頭，將導熱油迅速地排出，使吸附床得以迅速冷卻，開始吸附過程，吸附持續(xù)時間為5-10小時，記錄真空計的數(shù)值及測量管內(nèi)水位變化；(5).將導熱油倒入恒溫油浴加熱儀內(nèi)，再次開啟恒溫油浴加熱儀、恒溫水浴加熱儀及水泵，使吸附床內(nèi)的水分受熱變成水蒸氣脫附出來，然后在測量管內(nèi)冷凝，記錄測量管內(nèi)的水位變化和真空計的讀數(shù)；(6).待水位不再升高時，關(guān)閉恒溫油浴加熱儀，并打開水龍頭，將高溫的導熱油迅速排出，使吸附床快速得以冷卻并開始吸附過程，記錄真空計的讀數(shù)和測量管內(nèi)的水位變化。在本發(fā)明的具體實施例子中，所述步驟(3)中所設(shè)定的溫度的范圍為180-220°C。在本發(fā)明的具體實施例子中，所述步驟(3)中所設(shè)定的溫度為200°C。在本發(fā)明的具體實施例子中，所述步驟吸附持續(xù)時間為8小時。本發(fā)明的積極進步效果在于本發(fā)明提供的測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置及其方法具有以下優(yōu)點本發(fā)明建立了一種新型測試整體成形太陽能吸附劑吸附性能的裝置，然后對沸石-硅酸鈉-水這三種物質(zhì)按不同比例混合成形的吸附床樣品的吸附性能進行測試和比較。同時，由于真空測量儀與實驗系統(tǒng)相連接，系統(tǒng)內(nèi)部在實驗進程中的氣壓變化能夠得以反饋。另外，本發(fā)明可通過改變參數(shù)法，實現(xiàn)吸附床在不同條件下測試其吸附/脫附性能。本發(fā)明還支持同時測量多個吸附床式樣的吸附性能，節(jié)能又經(jīng)濟。


圖1是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。圖1是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和2 所示本發(fā)明包括恒溫油浴加熱儀1、導熱油2、吸附床樣品3、復數(shù)只測量管4和復數(shù)只恒溫水管5，所述恒溫油浴加熱儀1中裝有導熱油2，所述導熱油2中插入有復數(shù)只吸附床17， 吸附床樣品3安裝在吸附床17內(nèi)，吸附床17的吸附/脫附通道6上安裝有真空連接頭7，恒溫水管5內(nèi)裝有水，測量管4插入恒溫水管5裝的水中，恒溫水管5的上下均開有孔，兩孔均通過硅膠管11與一水箱14連接，上面的硅膠管11上安裝有一截至閥16，下面的硅膠管11上安裝有一截至閥16和一循環(huán)水泵13，水箱14中安裝有恒溫水浴加熱儀12，測量管 4的上端安裝有真空連接頭7，真空連接頭7的另一端連接有真空電阻規(guī)8，真空電阻規(guī)8上電連接一只真空計18，真空電阻規(guī)8上還連接有真空閥門9，真空閥門9的另一端為真空泵 10，溫油浴加熱儀1上還安裝有一水龍頭15。在本發(fā)明的具體實施例子中，所選用的真空電阻規(guī)8的測試量程為KT1 105Pa。在本發(fā)明的具體實施例子中，所測試的吸附床樣品3是一種復合成型的太陽能吸附劑吸附床，是采用13X沸石分子篩與硅溶膠復合而成的復合吸附劑吸附床的形狀結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的具體實施例子中，吸附床17為內(nèi)徑為35mm的透明玻璃管，玻璃管底部密封，頂部與內(nèi)徑為6mm的細玻璃管密封焊接，細玻璃管的另一側(cè)開口。在本發(fā)明的具體實施例子中，所述截至閥16為玻璃旋塞閥。一種使用測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的方法，所述方法包括如下步驟(1).在實驗開始之前，先將由沸石-硅酸鈉-水復合成型的吸附床樣品3置于烘箱內(nèi)進行高溫活化，同時使其內(nèi)部的空氣和水分全部脫離；(2).在測量管4內(nèi)加入適量蒸餾水，然后將試驗臺各部件連接完畢，真空電阻規(guī)8 與真空計18相連接并通電，接著將吸附床樣品3置于盛滿導熱油的恒溫油浴加熱儀1內(nèi)， 開啟真空泵10，對系統(tǒng)抽真空至一定大氣壓后，緊閉真空閥門9 ；(3).加熱吸附床樣品3至所設(shè)定的溫度，然后保持該溫度不變，與此同時開啟恒溫水浴加熱儀12及循環(huán)水泵13，對測量管4進行冷卻，此時吸附床17開始脫附過程；(4).待吸附床17脫附一定時間后，關(guān)閉恒溫油浴加熱儀1，停止加熱，開啟水龍頭 15，將導熱油迅速地排出，使吸附床17得以迅速冷卻，開始吸附過程，吸附持續(xù)時間為5-10 小時，記錄真空計18的數(shù)值及測量管4內(nèi)水位變化；(5).將導熱油倒入恒溫油浴加熱儀1內(nèi)，再次開啟恒溫油浴加熱儀1、恒溫水浴加熱儀12及水泵13，使吸附床17內(nèi)的水分受熱變成水蒸氣脫附出來，然后在測量管4內(nèi)冷凝，記錄測量管4內(nèi)的水位變化和真空計18的讀數(shù)；(6).待水位不再升高時，關(guān)閉恒溫油浴加熱儀1，并打開水龍頭15，將高溫的導熱油2迅速排出，使吸附床17快速得以冷卻并開始吸附過程，記錄真空計18的讀數(shù)和測量管 4內(nèi)的水位變化。所述步驟(3)中所設(shè)定的溫度的范圍為180_220°C，優(yōu)選為200°C ；步驟⑷吸附持續(xù)時間為8小時。本發(fā)明建立了一種新型測試整體成形太陽能吸附劑吸附性能的裝置，然后對沸石-硅酸鈉-水這三種物質(zhì)按不同比例混合成形的吸附床樣品的吸附性能進行測試和比較。同時，由于真空測量儀與實驗系統(tǒng)相連接，系統(tǒng)內(nèi)部在實驗進程中的氣壓變化能夠得以反饋。另外，本發(fā)明可通過改變參數(shù)法，實現(xiàn)吸附床在不同條件下測試其吸附/脫附性能。 本發(fā)明還支持同時測量多個吸附床式樣的吸附性能，節(jié)能又經(jīng)濟。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置，其特征在于所述裝置包括恒溫油浴加熱儀(1)、導熱油O)、吸附床樣品(3)、復數(shù)只測量管4和復數(shù)只恒溫水管(5)， 所述恒溫油浴加熱儀⑴中裝有導熱油O)，所述導熱油⑵中插入有復數(shù)只吸附床(17)， 吸附床樣品(3)安裝在吸附床(17)內(nèi)，吸附床(17)的吸附/脫附通道(6)上安裝有真空連接頭(7)，恒溫水管( 內(nèi)裝有水，測量管(4)插入恒溫水管( 裝的水中，恒溫水管(5)的上下均開有孔，兩孔均通過硅膠管(11)與一水箱(14)連接，上面的硅膠管(11)上安裝有一截至閥(16)，下面的硅膠管(11)上安裝有一截至閥(16)和一循環(huán)水泵(13)，水箱(14) 中安裝有恒溫水浴加熱儀(12)，測量管的上端安裝有真空連接頭(7)，真空連接頭(7) 的另一端連接有真空電阻規(guī)(8)，真空電阻規(guī)(8)上電連接一只真空計(18)，真空電阻規(guī) (8)上還連接有真空閥門(9)，真空閥門(9)的另一端為真空泵(10)，溫油浴加熱儀(1)上還安裝有一水龍頭(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置，其特征在于所選用的真空電阻規(guī)⑶的測試量程為10—1 105Pa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置，其特征在于所測試的吸附床樣品(3)是一種復合成型的太陽能吸附劑吸附床，是采用13X沸石分子篩與硅溶膠復合而成的復合吸附劑吸附床的形狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置，其特征在于所述吸附床(17)為內(nèi)徑為35mm的透明玻璃管，玻璃管底部密封，頂部與內(nèi)徑為6mm的細玻璃管密封焊接，細玻璃管的另一側(cè)開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置，其特征在于所述截至閥(16)為玻璃旋塞閥。
6.一種使用權(quán)利要求1中的裝置測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟(1).在實驗開始之前，先將由沸石-硅酸鈉-水復合成型的吸附床樣品(3)置于烘箱內(nèi)進行高溫活化，同時使其內(nèi)部的空氣和水分全部脫離；(2).在測量管內(nèi)加入適量蒸餾水，然后將試驗臺各部件連接完畢，真空電阻規(guī)(8) 與真空計(18)相連接并通電，接著將吸附床樣品(3)置于盛滿導熱油的恒溫油浴加熱儀 (1)內(nèi)，開啟真空泵(10)，對系統(tǒng)抽真空至一定大氣壓后，緊閉真空閥門(9)；(3).加熱吸附床樣品( 至所設(shè)定的溫度，然后保持該溫度不變，與此同時開啟恒溫水浴加熱儀(1 及循環(huán)水泵(13)，對測量管(4)進行冷卻，此時吸附床(17)開始脫附過程；(4).待吸附床(17)脫附一定時間后，關(guān)閉恒溫油浴加熱儀(1)，停止加熱，開啟水龍頭 (15)，將導熱油迅速地排出，使吸附床(17)得以迅速冷卻，開始吸附過程，吸附持續(xù)時間為 5-10小時，記錄真空計(18)的數(shù)值及測量管⑷內(nèi)水位變化；(5).將導熱油倒入恒溫油浴加熱儀⑴內(nèi)，再次開啟恒溫油浴加熱儀(1)、恒溫水浴加熱儀(1 及水泵(13)，使吸附床(17)內(nèi)的水分受熱變成水蒸氣脫附出來，然后在測量管 ⑷內(nèi)冷凝，記錄測量管⑷內(nèi)的水位變化和真空計(18)的讀數(shù)；(6).待水位不再升高時，關(guān)閉恒溫油浴加熱儀(1)，并打開水龍頭(15)，將高溫的導熱油⑵迅速排出，使吸附床(17)快速得以冷卻并開始吸附過程，記錄真空計(18)的讀數(shù)和測量管內(nèi)的水位變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的方法，其特征在于所述步驟(3)中所設(shè)定的溫度的范圍為180-220°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的方法，其特征在于所述步驟(3)中所設(shè)定的溫度為200°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的方法，其特征在于所述步驟(4)吸附持續(xù)時間為8小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測試整體成形太陽能制冷吸附劑吸附性能的裝置及其方法，整個裝置可以分為三個子系統(tǒng)(1).吸附床吸附/脫附系統(tǒng)；(2).水蒸氣冷凝、計量系統(tǒng)；(3).抽真空、真空測量系統(tǒng)。本發(fā)明建立了一種新型測試整體成形太陽能吸附劑吸附性能的裝置，對沸石-硅酸鈉-水這三種物質(zhì)按不同比例混合成形的吸附床樣品的吸附性能進行測試和比較。同時，由于真空測量儀與實驗系統(tǒng)相連接，系統(tǒng)內(nèi)部在實驗進程中的氣壓變化能夠得以反饋。另外，本發(fā)明可通過改變參數(shù)法，實現(xiàn)吸附床在不同條件下測試其吸附/脫附性能。本發(fā)明還支持同時測量多個吸附床式樣的吸附性能，節(jié)能又經(jīng)濟。
文檔編號G01N25/48GK102539474SQ20121002668
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者孫曉翠, 梁海斌, 田瓊潔, 趙惠忠, 閆琨 申請人:上海海事大學