一种固体吸附式制冷空调实验教学装置的制作方法
专利名称：一种固体吸附式制冷空调实验教学装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于固体吸附制冷技术，尤其涉及一种固体吸附式制冷空调实验教学装置。
背景技术：
人口、能源与环境的和谐发展，是人类的共同追求。在环境保护方面保护臭氧层是 一个迫切的问题。制冷机广泛采用氯氟烃类制冷剂(简称CFC、HCFC)，由于对臭氧层的显 著耗散作用，削弱了对太阳光紫外线的阻挡，直接威胁人类健康。同时在环境保护中，每年 用于取暖而使用的大量烧煤与燃油所释放的二氧化碳，以及CFC等温室效应气体所以起的 温室效应问题，也是不容忽视的。能源问题是人类发展面临的另一个重大问题。随着人们生活水平的提高，对舒适 性空调的需求量不断提高，而作为能耗产品，对电力的供应将是严峻的考验。作为一种绿色的制冷技术，吸附式制冷吻合了当前能源、环境协调发展的总趋势。 固体吸附式制冷可采用余热驱动，不仅对电力的紧张供应可起到缓减作用，而且能有效利 用大量的低品位热能(余热、太阳能等)。另外，吸附式制冷不采用氯氟烃类制冷剂，无CFCs 和HCFCs问题，也无温室效应作用，是一种环境友好型制冷方式。从20世纪70年代中期以 来，吸附式制冷受到重视，研究不断深化。与蒸汽压缩式制冷相比，吸附式制冷具有节能环保、控制简单、运行费用低等优 点；与液体吸收式系统相比，固体吸附式制冷适用的热源温区范围大，不需要水泵或精馏装 置，也不存在制冷剂的污染、盐溶液的结晶以及对金属的腐蚀等问题。所以相对于吸收式制 冷，吸附式制冷具有更广阔的应用空间。但是吸附式制冷技术还没有得到普及，大多数人还 对它不了解，并且吸附式制冷技术也较难理解，所以限制了吸附式制冷系统深入发展和广 泛应用。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种双床吸附的固体吸附制冷教学实验装置，帮助学 生形成吸附式制冷的概念。本实用新型采用了如下方案来实现上述目的设计一种固体吸附式制冷空调实验教学装置，由吸附式制冷循环回路，冷却水回 路，电加热装置三部分组成。其中，所述吸附式制冷循环回路由吸附床A，吸附床B，控制阀 门A1，控制阀门B1，控制阀门A2，控制阀门化，冷凝器a，储液器，安全阀，节流阀，压力表，风 机盘管蒸发器，压力表A，压力表B组成，控制阀门A1、控制阀门A2分别控制吸附床A的制冷 剂蒸汽的进出，控制阀门B1、控制阀门化分别控制吸附床B的制冷剂蒸汽的进出，控制阀门 A1、控制阀门B1通过三通与冷凝器a相连，冷凝器a与储液器相连，储液器下方安装有安全 阀，储液器与节流阀相连，节流阀与风机盘管蒸发器相连，风机盘管蒸发器通过三通与控制 阀门A2、控制阀门化相连；所述冷却水回路包括水泵、流量计、电磁阀a、电磁阀b、冷凝器b、储水箱，水泵将储水箱中冷凝的液体经过流量计泵入冷凝器a，在冷凝器a出来之后通过三 通与电磁阀a和电磁阀b相连，之后分别进入吸附床A和吸附床B，从吸附床中出来后由三 通汇集，然后进入冷凝器b进行冷凝，冷凝后的液体再进入储水箱；所述电加热装置包括电 加热器A和电加热器B，电加热器A位于吸附床A中，电加热器B位于吸附床B中。所述吸附床A的制冷剂蒸汽的进出在同一个口。所述吸附床B的制冷剂蒸汽的进出在同一个口。本装置的主要优点在于应用于学生的实验教学，进行实验演示，帮助学生形成吸 附式制冷的概念，获得关于吸附式制冷的知识和技能，培养学生的观察能力、自学能力、综 合分析问题和解决问题的能力。并且采用双床吸附，克服了单床吸附制冷不连续的缺点，实 现了吸附制冷的连续性。
图1为固体吸附式制冷空调教学实验装置的一个实施例的原理图；图中吸附式制冷循环回路由1-吸附床A，2_吸附床B，5_控制阀门Al，6_控制阀 门Bi，7-控制阀门A2，8-控制阀门B2，13-冷凝器a, 14-储液器，15-安全阀，16-节流阀， 17-压力表，18-风机盘管蒸发器，9-压力表A，10-压力表B组成。冷却水循环回路由20-水 泵，19-流量计，11-电磁阀A，12-电磁阀B，21-储水箱，22-冷凝器b组成。电加热装置由 3-电加热器A和4-电加热器B组成。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一优选实例进行详细的说明本实用新型专利设计的固体吸附式制冷空调教学实验装置主要由固体吸附式制 冷循环回路，冷却水循环回路和电加热装置组成。固体吸附式制冷循环回路主要由吸附床 A(I)，吸附床B2，控制阀门~5，控制阀门BA控制阀门A27，控制阀门B28，冷凝器al3，储液 器14，安全阀15，节流阀16，压力表17，风机盘管蒸发器18，压力表A9，压力表BlO组成。冷 却水循环回路主要由水泵20，流量计19，电磁阀All，电磁阀B12，储水箱21，冷凝器b22组 成。电加热装置主要由电加热器A3和电加热器B4组成。固体吸附式制冷循环回路中吸附床Al进出口为同一个，其进出口与控制阀门~5， 控制阀门BJ相连，控制阀门A1控制吸附床Al制冷剂工质的流出，控制阀门Bl控制吸附床 Al制冷剂工质的流入。在其进出口上安装有压力表A9。吸附床B2进出口为同一个，其进出 口与控制阀门和控制阀门B2S相连，控制阀门控制吸附床B2中制冷剂工质的流出， 控制阀门化8控制吸附床B2中制冷剂工质的流出。在其进出口上安装有压力表B10。控制 阀门~5、控制阀门通过管道连接后再与冷凝器al3连接，冷凝器13通过管道与储液器 14连接，储液器14上安装有安全阀15，储液器14通过管道与节流阀16相连，节流阀16后 安装有压力表17然后与风机盘管蒸发器18连接，蒸发器通过管道再与控制阀门A27控制 阀门B2S连接。冷却水循环回路中冷却水由水泵20经流量计19后进入冷凝器al3中，冷却水在 冷凝器al3中出来后，经过分别经过电磁阀All，电磁阀B12后进入吸附床Al和吸附床B2 中，在吸附床中对吸附床冷却后再进入冷凝器b22进行冷凝，经冷凝器b22冷凝后进入储水箱21，储水箱21中的水进入水泵20继续进行循环。电加热器A3和电加热器B4根据不同 的情况分别对吸附床Al和吸附床B2进行冷却。当系统进行工作时1、打开电加热器A3的开关加热吸附床Al，打开系统控制阀门~5，当加热到一定 温度时系统的压力会逐步升高。2、当控制阀门Aj加热到一定之间后，可观察储液罐14内有没有脱附出制冷剂， 当脱附出的制冷剂量变化微小时，将加热电源开关切换到电加热器B4加热吸附床B2，此时 电磁阀All打开，吸附床Al启动喷水装置，对吸附床Al进行冷却，然后关闭控制阀门~5。 等吸附床B2加热一段时间后，从压力表上观察，当系统压力达到0. 左右时打开控制阀 门ΒΑ，再打开阀门A27，与此同时调节节流阀16让系统进行吸附制冷过程。3、当吸附床B2加热到一定时间，脱附出了制冷剂后，切换加热电源到吸附床Al， 并关闭控制阀门ΒΑ，等到吸附床Al的压力9表达到0. 3MPa时打开控制阀门~5，关闭控制 阀门A26，打开控制阀门化8。就这样按如此的方式继续循环进行制冷。
权利要求1.一种固体吸附式制冷空调实验教学装置，由吸附式制冷循环回路，冷却水回路，电加 热装置三部分组成，其特征在于所述吸附式制冷循环回路由吸附床A(I)，吸附床B(2)，控制阀门Al (5)，控制阀门 Bl (6)，控制阀门A2 (7)，控制阀门B2 (8)，冷凝器a (13)，储液器(14)，安全阀(15)，节流阀 (16)，压力表(17)，风机盘管蒸发器(18)，压力表A(9)，压力表B(IO)组成，其中，控制阀门 Al (5)、控制阀门A2 (7)分别控制吸附床A(I)的制冷剂蒸汽的进出，控制阀门Bl (6)、控制阀 门B2⑶分别控制吸附床B(2)的制冷剂蒸汽的进出，控制阀门Al (5)、控制阀门Bl (6)通过 三通与冷凝器a (13)相连，冷凝器a (13)与储液器(14)相连，储液器(14)下方安装有安全 阀(15)，储液器(14)与节流阀(16)相连，节流阀(16)与风机盘管蒸发器(18)相连，风机 盘管蒸发器(18)通过三通与控制阀门A2(7)、控制阀门B2(8)相连；所述冷却水回路包括水泵(20)、流量计(19)、电磁阀a(ll)、电磁阀b(12)、冷凝器 b(22)、储水箱(21)，其中，水泵(20)将储水箱(21)中冷凝的液体经过流量计(19)泵入冷 凝器a(13)，在冷凝器a(13)出来之后通过三通与电磁阀a(ll)和电磁阀b(12)相连，之 后分别进入吸附床A(I)和吸附床B(2)，从吸附床中出来后由三通汇集，然后进入冷凝器 b(22)进行冷凝，冷凝后的液体再进入储水箱(21)；所述电加热装置包括电加热器A(3)和电加热器B(4)，其中，电加热器A(3)位于吸附床 A(I)中，电加热器B(4)位于吸附床B(2)中。
2.如权利要求1所述的一种固体吸附式制冷空调实验教学装置，其特征在于所述吸 附床A(I)的制冷剂蒸汽的进出在同一个口。
3.如权利要求1所述的一种固体吸附式制冷空调实验教学装置，其特征在于所述吸 附床B(2)的制冷剂蒸汽的进出在同一个口。
专利摘要一种固体吸附式制冷空调实验教学装置属于固体吸附制冷技术。本装置包括吸附床A、B及其内置电加热器A、B，控制阀门，冷凝器a，储液器，风机盘管蒸发器等；还包括对吸附床A、B进行冷却的冷却水环路系统。两个吸附床由管道和阀门与冷凝器相连，冷凝器与储液器通过管道相连，储液器经过节流阀与风机盘管蒸发器相连，风机盘管蒸发器与吸附床相连。冷却水环路中，冷却水首先由溶液泵经过流量计泵入冷凝器，对冷凝器进行冷却，然后进入吸附床中，对吸附床进行冷却，从吸附床中出来的液体进入冷凝器进行冷凝，然后再进入溶液泵。本实用新型能够帮助学生形成关于吸附制冷概念，获得知识和技能，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力。
文档编号G09B25/02GK201886687SQ20102062018
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者刘忠宝, 宁尚斌, 张克武 申请人:北京工业大学
技术领域：
本实用新型属于固体吸附制冷技术，尤其涉及一种固体吸附式制冷空调实验教学装置。
背景技术：
人口、能源与环境的和谐发展，是人类的共同追求。在环境保护方面保护臭氧层是 一个迫切的问题。制冷机广泛采用氯氟烃类制冷剂(简称CFC、HCFC)，由于对臭氧层的显 著耗散作用，削弱了对太阳光紫外线的阻挡，直接威胁人类健康。同时在环境保护中，每年 用于取暖而使用的大量烧煤与燃油所释放的二氧化碳，以及CFC等温室效应气体所以起的 温室效应问题，也是不容忽视的。能源问题是人类发展面临的另一个重大问题。随着人们生活水平的提高，对舒适 性空调的需求量不断提高，而作为能耗产品，对电力的供应将是严峻的考验。作为一种绿色的制冷技术，吸附式制冷吻合了当前能源、环境协调发展的总趋势。 固体吸附式制冷可采用余热驱动，不仅对电力的紧张供应可起到缓减作用，而且能有效利 用大量的低品位热能(余热、太阳能等)。另外，吸附式制冷不采用氯氟烃类制冷剂，无CFCs 和HCFCs问题，也无温室效应作用，是一种环境友好型制冷方式。从20世纪70年代中期以 来，吸附式制冷受到重视，研究不断深化。与蒸汽压缩式制冷相比，吸附式制冷具有节能环保、控制简单、运行费用低等优 点；与液体吸收式系统相比，固体吸附式制冷适用的热源温区范围大，不需要水泵或精馏装 置，也不存在制冷剂的污染、盐溶液的结晶以及对金属的腐蚀等问题。所以相对于吸收式制 冷，吸附式制冷具有更广阔的应用空间。但是吸附式制冷技术还没有得到普及，大多数人还 对它不了解，并且吸附式制冷技术也较难理解，所以限制了吸附式制冷系统深入发展和广 泛应用。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种双床吸附的固体吸附制冷教学实验装置，帮助学 生形成吸附式制冷的概念。本实用新型采用了如下方案来实现上述目的设计一种固体吸附式制冷空调实验教学装置，由吸附式制冷循环回路，冷却水回 路，电加热装置三部分组成。其中，所述吸附式制冷循环回路由吸附床A，吸附床B，控制阀 门A1，控制阀门B1，控制阀门A2，控制阀门化，冷凝器a，储液器，安全阀，节流阀，压力表，风 机盘管蒸发器，压力表A，压力表B组成，控制阀门A1、控制阀门A2分别控制吸附床A的制冷 剂蒸汽的进出，控制阀门B1、控制阀门化分别控制吸附床B的制冷剂蒸汽的进出，控制阀门 A1、控制阀门B1通过三通与冷凝器a相连，冷凝器a与储液器相连，储液器下方安装有安全 阀，储液器与节流阀相连，节流阀与风机盘管蒸发器相连，风机盘管蒸发器通过三通与控制 阀门A2、控制阀门化相连；所述冷却水回路包括水泵、流量计、电磁阀a、电磁阀b、冷凝器b、储水箱，水泵将储水箱中冷凝的液体经过流量计泵入冷凝器a，在冷凝器a出来之后通过三 通与电磁阀a和电磁阀b相连，之后分别进入吸附床A和吸附床B，从吸附床中出来后由三 通汇集，然后进入冷凝器b进行冷凝，冷凝后的液体再进入储水箱；所述电加热装置包括电 加热器A和电加热器B，电加热器A位于吸附床A中，电加热器B位于吸附床B中。所述吸附床A的制冷剂蒸汽的进出在同一个口。所述吸附床B的制冷剂蒸汽的进出在同一个口。本装置的主要优点在于应用于学生的实验教学，进行实验演示，帮助学生形成吸 附式制冷的概念，获得关于吸附式制冷的知识和技能，培养学生的观察能力、自学能力、综 合分析问题和解决问题的能力。并且采用双床吸附，克服了单床吸附制冷不连续的缺点，实 现了吸附制冷的连续性。
图1为固体吸附式制冷空调教学实验装置的一个实施例的原理图；图中吸附式制冷循环回路由1-吸附床A，2_吸附床B，5_控制阀门Al，6_控制阀 门Bi，7-控制阀门A2，8-控制阀门B2，13-冷凝器a, 14-储液器，15-安全阀，16-节流阀， 17-压力表，18-风机盘管蒸发器，9-压力表A，10-压力表B组成。冷却水循环回路由20-水 泵，19-流量计，11-电磁阀A，12-电磁阀B，21-储水箱，22-冷凝器b组成。电加热装置由 3-电加热器A和4-电加热器B组成。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一优选实例进行详细的说明本实用新型专利设计的固体吸附式制冷空调教学实验装置主要由固体吸附式制 冷循环回路，冷却水循环回路和电加热装置组成。固体吸附式制冷循环回路主要由吸附床 A(I)，吸附床B2，控制阀门~5，控制阀门BA控制阀门A27，控制阀门B28，冷凝器al3，储液 器14，安全阀15，节流阀16，压力表17，风机盘管蒸发器18，压力表A9，压力表BlO组成。冷 却水循环回路主要由水泵20，流量计19，电磁阀All，电磁阀B12，储水箱21，冷凝器b22组 成。电加热装置主要由电加热器A3和电加热器B4组成。固体吸附式制冷循环回路中吸附床Al进出口为同一个，其进出口与控制阀门~5， 控制阀门BJ相连，控制阀门A1控制吸附床Al制冷剂工质的流出，控制阀门Bl控制吸附床 Al制冷剂工质的流入。在其进出口上安装有压力表A9。吸附床B2进出口为同一个，其进出 口与控制阀门和控制阀门B2S相连，控制阀门控制吸附床B2中制冷剂工质的流出， 控制阀门化8控制吸附床B2中制冷剂工质的流出。在其进出口上安装有压力表B10。控制 阀门~5、控制阀门通过管道连接后再与冷凝器al3连接，冷凝器13通过管道与储液器 14连接，储液器14上安装有安全阀15，储液器14通过管道与节流阀16相连，节流阀16后 安装有压力表17然后与风机盘管蒸发器18连接，蒸发器通过管道再与控制阀门A27控制 阀门B2S连接。冷却水循环回路中冷却水由水泵20经流量计19后进入冷凝器al3中，冷却水在 冷凝器al3中出来后，经过分别经过电磁阀All，电磁阀B12后进入吸附床Al和吸附床B2 中，在吸附床中对吸附床冷却后再进入冷凝器b22进行冷凝，经冷凝器b22冷凝后进入储水箱21，储水箱21中的水进入水泵20继续进行循环。电加热器A3和电加热器B4根据不同 的情况分别对吸附床Al和吸附床B2进行冷却。当系统进行工作时1、打开电加热器A3的开关加热吸附床Al，打开系统控制阀门~5，当加热到一定 温度时系统的压力会逐步升高。2、当控制阀门Aj加热到一定之间后，可观察储液罐14内有没有脱附出制冷剂， 当脱附出的制冷剂量变化微小时，将加热电源开关切换到电加热器B4加热吸附床B2，此时 电磁阀All打开，吸附床Al启动喷水装置，对吸附床Al进行冷却，然后关闭控制阀门~5。 等吸附床B2加热一段时间后，从压力表上观察，当系统压力达到0. 左右时打开控制阀 门ΒΑ，再打开阀门A27，与此同时调节节流阀16让系统进行吸附制冷过程。3、当吸附床B2加热到一定时间，脱附出了制冷剂后，切换加热电源到吸附床Al， 并关闭控制阀门ΒΑ，等到吸附床Al的压力9表达到0. 3MPa时打开控制阀门~5，关闭控制 阀门A26，打开控制阀门化8。就这样按如此的方式继续循环进行制冷。
权利要求1.一种固体吸附式制冷空调实验教学装置，由吸附式制冷循环回路，冷却水回路，电加 热装置三部分组成，其特征在于所述吸附式制冷循环回路由吸附床A(I)，吸附床B(2)，控制阀门Al (5)，控制阀门 Bl (6)，控制阀门A2 (7)，控制阀门B2 (8)，冷凝器a (13)，储液器(14)，安全阀(15)，节流阀 (16)，压力表(17)，风机盘管蒸发器(18)，压力表A(9)，压力表B(IO)组成，其中，控制阀门 Al (5)、控制阀门A2 (7)分别控制吸附床A(I)的制冷剂蒸汽的进出，控制阀门Bl (6)、控制阀 门B2⑶分别控制吸附床B(2)的制冷剂蒸汽的进出，控制阀门Al (5)、控制阀门Bl (6)通过 三通与冷凝器a (13)相连，冷凝器a (13)与储液器(14)相连，储液器(14)下方安装有安全 阀(15)，储液器(14)与节流阀(16)相连，节流阀(16)与风机盘管蒸发器(18)相连，风机 盘管蒸发器(18)通过三通与控制阀门A2(7)、控制阀门B2(8)相连；所述冷却水回路包括水泵(20)、流量计(19)、电磁阀a(ll)、电磁阀b(12)、冷凝器 b(22)、储水箱(21)，其中，水泵(20)将储水箱(21)中冷凝的液体经过流量计(19)泵入冷 凝器a(13)，在冷凝器a(13)出来之后通过三通与电磁阀a(ll)和电磁阀b(12)相连，之 后分别进入吸附床A(I)和吸附床B(2)，从吸附床中出来后由三通汇集，然后进入冷凝器 b(22)进行冷凝，冷凝后的液体再进入储水箱(21)；所述电加热装置包括电加热器A(3)和电加热器B(4)，其中，电加热器A(3)位于吸附床 A(I)中，电加热器B(4)位于吸附床B(2)中。
2.如权利要求1所述的一种固体吸附式制冷空调实验教学装置，其特征在于所述吸 附床A(I)的制冷剂蒸汽的进出在同一个口。
3.如权利要求1所述的一种固体吸附式制冷空调实验教学装置，其特征在于所述吸 附床B(2)的制冷剂蒸汽的进出在同一个口。
专利摘要一种固体吸附式制冷空调实验教学装置属于固体吸附制冷技术。本装置包括吸附床A、B及其内置电加热器A、B，控制阀门，冷凝器a，储液器，风机盘管蒸发器等；还包括对吸附床A、B进行冷却的冷却水环路系统。两个吸附床由管道和阀门与冷凝器相连，冷凝器与储液器通过管道相连，储液器经过节流阀与风机盘管蒸发器相连，风机盘管蒸发器与吸附床相连。冷却水环路中，冷却水首先由溶液泵经过流量计泵入冷凝器，对冷凝器进行冷却，然后进入吸附床中，对吸附床进行冷却，从吸附床中出来的液体进入冷凝器进行冷凝，然后再进入溶液泵。本实用新型能够帮助学生形成关于吸附制冷概念，获得知识和技能，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力。
文档编号G09B25/02GK201886687SQ20102062018
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者刘忠宝, 宁尚斌, 张克武 申请人:北京工业大学
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