一種吸附式制冷器測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，包括上位機、數(shù)據(jù)采集儀、壓力采集儀和吸附式制冷器；上位機分別與數(shù)據(jù)采集儀、壓力采集儀相連接，數(shù)據(jù)采集儀和壓力采集儀都與吸附式制冷器相連接；所述吸附式制冷器包括吸附式制冷單元、環(huán)形管道、第一加熱圈、風機、保溫水箱、第一真空閥、第二真空閥、第三真空閥、儲液罐、真空泵、第二加熱圈、第一風閥和第二風閥；本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的吸附式制冷器測試系統(tǒng)在部件、結構及功能上與實際吸附式制冷系統(tǒng)相差較遠，模擬性和可比性較差等問題，從而提供了一種帶有可拆卸吸附式制冷單元、多功能的吸附式制冷器測試系統(tǒng)。
【專利說明】 一種吸附式制冷器測試系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于固體吸附制冷領域，特別是一種吸附式制冷器測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]能源利用和環(huán)境保護是當今人類面臨的兩大主題。固體吸附式制冷不需要電或燃料能源作為驅動力，而利用低品位的余熱作為熱源，在能量回收、節(jié)能方面具有重要的意義；同時吸附制冷不使用消耗臭氧層的cFcs而采用天然制冷劑，其溫室效應也很小，且在制冷過程中低噪音小，適合當前的壞保要求。因而，吸附式制冷作為種新型的有潛力的制冷技術受到國內外越來越多的關注。
[0003]隨著固體吸附式制冷的發(fā)展，越來越多的科研人員以及高校研究人員已經(jīng)投入固體吸附式制冷的研究。吸附劑和制冷劑的選取也越來越重要。為了便于相關人員了解、學習、以及研究其制冷性能，目前許多高校和科研単位已搭建吸附式制冷単元管和吸附劑吸附制冷能力測試的實驗臺。但目前已有的實驗臺在部件、結構及功能上與實際吸附式制冷系統(tǒng)相差較遠，模擬性和可比性較差，不利于深入研究吸附式制冷単元管和吸附劑的性能。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的吸附式制冷器測試系統(tǒng)在部件、結構及功能上與實際吸附式制冷系統(tǒng)相差較遠，模擬性和可比性較差等問題，從而提供了一種帶有可拆卸吸附式制冷単元、多功能的吸附式制冷器測試系統(tǒng)。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為:
一種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，包括上位機、數(shù)據(jù)采集儀、壓カ采集儀和吸附式制冷器；上位機分別與數(shù)據(jù)采集儀、壓カ采集儀相連接，數(shù)據(jù)采集儀和壓力采集儀都與吸附式制冷器相連接；所述吸附式制冷器包括吸附式制冷単元、環(huán)形管道、第一加熱圈、風機、保溫水箱、第一真空閥、第二真空閥、第三真空閥、儲液罐、真空泵、第二加熱圈、第一風閥和第二風閥；其中吸附式制冷単元的底端位于保溫水箱內，吸附式制冷単元靠近頂端外側設置有環(huán)形管道，環(huán)形管道外側設置有第一加熱圈；所述環(huán)形管道頂端通過管道分別與風機、第一風閥的一端相連接，底端通過管道分別與風機的另一端、第二風閥的一端相連接，第一風閥和第二風閥的另一端都與空氣相接；所述吸附式制冷単元的頂端通過管道與第一真空閥的ー端相連接，第一真空閥的另一端通過管道分別與第二真空閥、第三真空閥的一端相連接，第ニ真空閥的另一端通過管道與儲液罐相連接，第三真空閥的另一端通過管道與真空泵相連接；所述儲液罐外側設置有第二加熱圈。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點:
(I)本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)帶有可拆卸吸附式制冷単元，可對不同種類(或不同直徑)吸附エ質對的進行性能測試。
[0007](2)本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)便于對吸附式制冷單元進行制冷量和吸附式制冷単元溫度分布的測試，與實際吸附式制冷系統(tǒng)相比，提高了模擬性和可比性。[0008](3)本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)通過真空閥對附式制冷單元抽真空，在實際測試中，便于對附式制冷単元的控制，優(yōu)化了整個測試系統(tǒng)。
[0009]下面結合附圖對本發(fā)明作進ー步詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)的結構示意圖。
[0011]圖2為圖1本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)結構示意圖中A— A的截面圖。
[0012]圖3為本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)中帶有托盤的吸附劑通道的結構示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)中吸附式制冷単元的部分結構示意圖。
[0014]圖5為本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)中吸附式制冷単元的結構示意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)中吸附式制冷単元裝有吸附劑的結構示意圖。
[0016]圖7為圖6中B— B的截面圖。
[0017]圖8為本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)中吸附式制冷単元安裝時的結構示意圖。
[0018]圖中:1.吸附式制冷単元、2.環(huán)形管道、3.第一加熱圈、4.風機、5.保溫水箱、
6.第一真空閥、7.第二真空閥、8.第三真空閥、9.儲液罐、10.真空泵、11.第二加熱圏、12.第一風閥、13.第二風閥、14.吸附劑通道、15.托盤、16.吸附劑管、17.吸附劑管蓋板、18.支架、19.通孔、20.溫控箱、21.第一閥門、22.第二閥門、23.第一法蘭>24.擋流板、251.第一溫度測點、252.第二溫度測點、253.第三溫度測點、254.第四溫度測點、255.第五溫度測點、256.第六溫度測點、26.壓カ采集儀、27.數(shù)據(jù)采集儀、28.上位機、29.脫附段、30.冷凝段、31.吸附劑、32.熱電偶通道。
【具體實施方式】
[0019]如圖f 8所示:
一種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，包括上位機28、數(shù)據(jù)采集儀27、壓カ采集儀26和吸附式制冷器；上位機28分別與數(shù)據(jù)采集儀27、壓カ采集儀26相連接，數(shù)據(jù)采集儀27和壓カ采集儀26都與吸附式制冷器相連接；所述吸附式制冷器包括吸附式制冷単元1、環(huán)形管道2、第一加熱圈3、風機4、保溫水箱5、第一真空閥6、第二真空閥7、第三真空閥8、儲液罐9、真空泵10、第二加熱圈11、第一風閥12和第二風閥13 ;其中吸附式制冷単元I的底端位于保溫水箱5內，吸附式制冷単元I靠近頂端外側設置有環(huán)形管道2，環(huán)形管道2外側設置有第一加熱圈3 ;所述環(huán)形管道2頂端通過管道分別與風機4、第一風閥12的一端相連接，底端通過管道分別與風機4的另一端、第二風閥13的一端相連接，第一風閥12和第二風閥13的另一端都與空氣相接；所述吸附式制冷単元I的頂端通過管道與第一真空閥6的一端相連接，第一真空閥6的另一端通過管道分別與第二真空閥7、第三真空閥8的一端相連接，第二真空閥7的另一端通過管道與儲液罐9相連接，第三真空閥8的另一端通過管道與真空泵10相連接；所述儲液罐9外側設置有第二加熱圈11。
[0020]所述吸附式制冷単元I包括上端封閉下端開ロ的吸附劑通道14、托盤15、吸附劑管16、吸附劑管蓋板17和支架18 ;其中，吸附劑通道14底端固定連接有托盤15，托盤15通過支架18支撐在吸附劑管16內，吸附劑管16頂端通過法蘭固定連接吸附劑管蓋板17，吸附劑管蓋板(17)上設置有熱電偶通道(32);所述吸附劑通道14和托盤15上均勻打有通孔19。
[0021]所述吸附式制冷単元I還包括溫控箱20，溫控箱20分別與第一加熱圈3、第二加熱圈11相連接。
[0022]所述保溫水箱5頂端ー側設置有第一閥門21，底端一側設置有第二閥門22 ；
所述吸附式制冷単元I的頂端與第一真空閥6相連接的管道上設置有第一法蘭23。
[0023]所述吸附式制冷単元I底端與保溫水箱5之間設置有擋流板24。
[0024]所述支架18位于距吸附劑管16頂端三分之ニ處。
[0025]所述吸附式制冷単元I位于環(huán)形管道2的中心處。
[0026]所述通孔19直徑為f 2mm。
[0027]所述吸附式制冷器測試系統(tǒng)中各連接管道都要做保溫處理。
[0028]實施例1:
一種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，包括上位機28、數(shù)據(jù)采集儀27、壓カ采集儀26和吸附式制冷器；上位機28分別與數(shù)據(jù)采集儀27、壓カ采集儀26相連接，數(shù)據(jù)采集儀27和壓カ采集儀26都與吸附式制冷器相連接；其中，數(shù)據(jù)采集儀27選用安捷倫數(shù)據(jù)采集儀，數(shù)據(jù)采集儀27的采集端分別連接到吸附式制冷器上的第一溫度測點251、第二溫度測點252、第三溫度測點253、第四溫度測點254、第五溫度測點255、第六溫度測點256(如圖1所示);壓カ采集儀26選用WMB2088-XS壓カ變送器(測量范圍為:(T5kpa);壓力采集儀26安裝在第一法蘭23與第一真空閥6相連接的管道的轉角處；所述吸附式制冷器包括吸附式制冷単元1、環(huán)形管道2、第一加熱圈3、風機4、保溫水箱5、第一真空閥6、第二真空閥7、第三真空閥8、儲液罐9、真空泵10、第二加熱圈11、第一風閥12和第二風閥13 ;其中吸附式制冷単元I的底端位于保溫水箱5內，吸附式制冷単元I底端與保溫水箱5之間設置有擋流板24，所述保溫水箱5頂端ー側設置有第一閥門21，底端一側設置有第二閥門22 ;吸附式制冷単元I靠近頂端外側設置有環(huán)形管道2，且吸附式制冷単元I位于環(huán)形管道2的中心處(如圖2所示)；環(huán)形管道2外側設置有第一加熱圈3 ;所述環(huán)形管道2頂端通過管道分別與風機4、第一風閥12的一端相連接，底端通過管道分別與風機4的另一端、第二風閥13的一端相連接，第ー風閥12和第二風閥13的另一端都與空氣相接；風機選用100W耐高溫長軸隔熱離心循環(huán)風機；所述吸附式制冷単元I的頂端通過管道與第一真空閥6的一端相連接，且所述吸附式制冷単元I的頂端與第一真空閥6相連接的管道上設置有第一法蘭23 ;第一真空閥6的另一端通過管道分別與第二真空閥7、第三真空閥8的一端相連接，第二真空閥7的另一端通過管道與儲液罐9相連接，第三真空閥8的另一端通過管道與真空泵10相連接；所述儲液罐9外側設置有第二加熱圈11 ;所述吸附式制冷単元I還包括溫控箱20，溫控箱20分別與第一加熱圈3、第二加熱圈11相連接。
[0029]所述吸附式制冷単元I包括上端封閉下端開ロ的吸附劑通道14、托盤15、吸附劑管16、吸附劑管蓋板17和支架18 ;其中，所述吸附劑通道14、托盤15、吸附劑管16和吸附劑管蓋板17采用不銹鋼材質制成，吸附劑通道14底端固定連接有托盤15，托盤15通過支架18支撐在吸附劑管16內，吸附劑管16頂端通過法蘭固定連接吸附劑管蓋板17，吸附劑管蓋板(17)上設置有熱電偶通道(32);所述吸附劑通道14和托盤15上均勻打有通孔19，通孔19直徑為f 2mm ;所述支架18位于距吸附劑管16頂端三分之ニ處。[0030]下面通過具體實施過程將進ー步說明本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng):
(I)如圖3所示，吸附劑通道14采用不銹鋼管制作，上端封死，下端開ロ，并且在吸附劑通道14下端焊接有托盤15，并且在吸附劑通道14和托盤15上均勻打有直徑為f 2mm的通孔19 ;如圖4所示，在不銹鋼吸附劑管16的內壁距頂端三分之ニ處，焊接有支架18 ;如圖5所示，將圖3的吸附劑通道14放入圖4中的不銹鋼吸附劑管16中，使支架18支撐住托盤15，然后再向吸附劑管16內填充吸附劑31。填充吸附劑完畢，再將吸附劑管蓋板13和填充完吸附劑的吸附劑管16通過法蘭密封連接起來；然后再將組裝好的吸附式制冷単元I裝配起來(如圖8所示)，進而進行吸附式制冷単元I抽真空、填充吸附劑31和性能測試。
[0031](2)抽真空過程:關閉風閥第一風閥12和第二風閥13 ;關閉第一真空閥6 ;打開第ニ真空閥7、第三真空閥8和真空泵10 ;打開風機4，使環(huán)形管道2與風機14組成的循環(huán)管道中的空氣循環(huán)流動起來，利用溫控箱20來控制第一加熱圈3的溫度，加熱環(huán)形管道2，使環(huán)形管道2內流動的空氣溫度升高，從而利用高溫的空氣加熱吸附式制冷単元I的脫附段29，將吸附劑所吸附的雜質脫附出來，被真空泵10抽取出來。
[0032](3)向吸附式制冷単元I填充制冷劑的過程:待抽真空完畢，關閉風機4、第一加熱圈3、真空泵10和第三真空閥8 ;打開第二真空閥7，用第二加熱圈11將儲液罐9里面的制冷劑加熱至沸騰汽化，使汽化的制冷劑蒸氣通過管道被吸附式制冷単元I內的吸附劑31所吸附，直到吸附劑31吸附飽和；關閉第二加熱圈11、第二真空閥7和第一真空閥6，進行吸附式制冷単元I制冷量的測試。
[0033](4)吸附式制冷単元I制冷量的測試過程:該過程主要包括三個階段，第一階段為脫附過程:利用溫控箱20控制第一加熱圈3的溫度，對環(huán)形管道2進行加熱，在加熱的同時，打開風機4使管道內高溫空氣循環(huán)流動，來模擬高溫余熱廢氣，利用循環(huán)流動的高溫空氣來加熱吸附式制冷単元管I的脫附段29，使吸附的制冷劑脫附出來。脫附的同時，將保溫水箱5上第一閥門21和第二閥門22打開，自來水從第二閥門22流入，從第一閥門21流出，對吸附式制冷単元I的冷凝段30進行冷凝，使脫附出來的制冷劑蒸氣在冷凝段30冷凝成液態(tài)水，并靠重力儲存在吸附式制冷単元I的冷凝段15 ;第二階段為強迫冷卻吸附制冷單元I過程:待脫附完畢后，將保溫水箱5內的水流出。關閉第一加熱圈3，停止加熱，同時打開第一閥門21和第二閥門22，利用風機4，將室內空氣引入環(huán)形管道2內進行強迫對流，使吸附式制冷単元I的脫附段29短時間內冷卻下來；第三階段為蒸發(fā)制冷過程:待吸附式制冷単元I的脫附段29冷卻后，關閉風機4，打開保溫水箱5的第一閥門21和第二閥門22，水從第二閥門22流入，從第一閥門21流出中，測試水的迸、出ロ溫度和水的流量，從而計算出吸附式制冷単元I的制冷量。
[0034](5)更換吸附劑31的過程(可更換不同種類、不同直徑的吸附劑):打開第一法蘭23將整體吸附式制冷単元I拆卸下來，然后再打開吸附劑管蓋板17，將吸附式制冷単元I內的吸附劑31和吸附劑通道14取出來，然后再按照過程(I)向吸附劑管16內填充不同類型的吸附劑31 ;再重復過程(2)、(3)、(4)進行該抽真空和制冷性能的測試。
[0035](6)通過在吸附式制冷器留有熱電偶測點:第一溫度測點251、第二溫度測點252、第三溫度測點253、第四溫度測點254來測量吸附式制冷単元I不同位置的溫度，進而得到其大概的溫度分布，其中在吸附式管蓋板上設置有熱電偶通道32 ;通過第五溫度測點255、第六溫度測點256來測量保溫水箱5的進、出口水的溫度；通過壓カ測試儀26來測量管內 的壓カ變化；本發(fā)明吸附式制冷器測試系統(tǒng)循中各連接管道都要做保溫出理。
【權利要求】
1.一種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(28)、數(shù)據(jù)采集儀(27)、壓カ采集儀(26)和吸附式制冷器；上位機(28)分別與數(shù)據(jù)采集儀(27)、壓カ采集儀(26)相連接，數(shù)據(jù)采集儀(27)和壓カ采集儀(26)都與吸附式制冷器相連接；所述吸附式制冷器包括吸附式制冷単元(I)、環(huán)形管道(2)、第一加熱圈(3)、風機(4)、保溫水箱(5)、第一真空閥(6)、第二真空閥(7)、第三真空閥(8)、儲液罐(9)、真空泵(10)、第二加熱圈(11)、第一風閥(12)和第二風閥(13);其中吸附式制冷単元(I)的底端位于保溫水箱(5)內，吸附式制冷單元(I)靠近頂端外側設置有環(huán)形管道(2 )，環(huán)形管道(2 )外側設置有第一加熱圈(3 );所述環(huán)形管道(2)頂端通過管道分別與風機(4)、第一風閥(12)的一端相連接，底端通過管道分別與風機(4)的另一端、第二風閥(13)的一端相連接，第一風閥(12)和第二風閥(13)的另ー端都與空氣相接；所述吸附式制冷単元(I)的頂端通過管道與第一真空閥(6)的一端相連接，第一真空閥(6)的另一端通過管道分別與第二真空閥(7)、第三真空閥(8)的一端相連接，第二真空閥(7)的另一端通過管道與儲液罐(9)相連接，第三真空閥(8)的另一端通過管道與真空泵(10)相連接；所述儲液罐(9)外側設置有第二加熱圈(11)。
2.根據(jù)權利要求1所述的ー種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附式制冷単元(I)包括上端封閉下端開ロ的吸附劑通道(14)、托盤(15)、吸附劑管(16)、吸附劑管蓋板(17)和支架(18);其中，吸附劑通道(14)底端固定連接有托盤(15)，托盤(15)通過支架(18)支撐在吸附劑管(16)內，吸附劑管(16)頂端通過法蘭固定連接吸附劑管蓋板(17)，吸附劑管蓋板(17)上設置有熱電偶通道(32);所述吸附劑通道(14)和托盤(15)上均勻打有通孔(19)。
3.根據(jù)權利要求1所述的ー種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附式制冷単元(I)還包括溫控箱(20)，溫控箱(20)分別與第一加熱圈(3)、第二加熱圈(11)相連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的ー種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述保溫水箱(5)頂端ー側設置有第一閥門(21)，底端一側設置有第二閥門(22)。
5.根據(jù)權利要求1所述的ー種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附式制冷単元(I)的頂端與第一真空閥(6 )相連接的管道上設置有第一法蘭(23 )。
6.根據(jù)權利要求1所述的ー種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附式制冷単元(I)底端與保溫水箱(5)之間設置有擋流板(24)。
7.根據(jù)權利要求1所述的ー種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述支架(18)位于距吸附劑管(16)頂端三分之二處。
8.根據(jù)權利要求1所述的ー種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附式制冷単元(I)位于環(huán)形管道(2)的中心處。
9.根據(jù)權利要求2所述的ー種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述通孔(19)直徑為I~2mm。
10.根據(jù)權利要求1所述的ー種吸附式制冷器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附式制冷器測試系統(tǒng)中各連接管道都要做保溫處理。
【文檔編號】G01N25/20GK103604828SQ201310589699
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權日:2013年11月20日
【發(fā)明者】魏存, 趙惠忠, 李春蕾, 李瑩瑩, 張津, 李玲超, 王彥禹, 苑昭闊 申請人:上海海事大學