固体吸附式制冷在船舶上应用的可行性及前景VIP免费

第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共5页固体吸附式制冷在船舶上应用的可行性及前景上海海运学院商船学院甘伟（200135）摘要：固体吸附式制冷技术是充分利用低品位能源的一种有效手段，本文介绍固体吸附式制冷技术的基本原理和工质的选择及针对船舶废气余热的特点探讨该技术在船舶上应用的可行性及发展前景。关键词：固体吸附式制冷、工质对、船舶、CFCs替代、应用前景。０前言：随着世界能源消费量的急剧上升及地球环境的日益恶化，使得人们对节约能源和全球环境保护的重要性逐步有了充分的认识，同时也迫使人们对能源的有效利用和减少环境破坏的新技术有了更深入的研究。固体吸附式制冷技术作为一种有效利用低品位能源和对环境无破坏的制冷技术受到更多的关注。目前，国际上由于1985年《维也纳保护臭氧层公约》、1987年《蒙特利尔议定书》、以及1992年的“哥本哈根修订案”等国际性公约、法规的限制，使得氯氟烃（CFCs）和氢氯氟烃（HCFCs）的替代问题日趋紧迫，特别是1990年6月伦敦会议上与会国对《蒙特利尔议定书》的修正，该修正案规定：从1993年1月1日起，对第一类控制物(CFCs)的年生产量和消费量将逐步递减，发达国家在2000年初将全部停止消费；发展中国家的控制进程可以推迟10年。对于航行于各国间的国际船舶也将逐步受到IMO“73/78防污公约”1997年议定（即“73/78”防污公约-附则Ⅵ，该附则规定所有船舶都应禁止使用含有消耗臭氧层物质的新设备）的约束，更为严肃的是根据《蒙特利尔议定书》的修正案,发达国家将于2000年停止使用CFCs，要先于发展中国家，因此要航行到发达国家的中国船舶必须执行发达国家的公约标准。此外，过去普遍认为对臭氧层破坏较小的R22、R134a等替代物质由于其GWP较大，温室效应明显而前途暗淡。正由于以上综合因素，当前广泛应用于船舶上的氯氟烃类物质的替代问题将更加严峻。固体吸附式制冷因其对环境无破坏、节约能源、无运动部件的优点而成为解决船舶CFCs替代问题的一种较好方法。国外于六七十年代就开始了对吸附式循环的研究。国内的研究开始于八十年代初，严爱珍等人曾在1982年对吸附式制冷作过研究，使用的工质是沸石分子筛-水和沸石分子筛-乙醇。他们提出了根据不同的制冷要求选择不同的工质的方法（2）。朱瑞琪等利用发动机废气来驱动以分子筛-水为工质对的制冷机对渔船上的鱼虾进行保鲜，经实验，在3h的循环中制冷量达92KJ（5）。基于此，本文主要介绍固体吸附式制冷的基本原理和其在船舶上应用的可行性及前景。1．固体吸附式制冷1．1固体吸附式制冷的原理通常吸附过程是放热过程，而脱附过程是吸热过程，固体吸附式制冷便是利用这一现象来达到制冷目的的。图1—1是吸附式制冷系统的原理图。1中充满吸附剂，当它被加热时，已被吸附的吸附质获得能量，克服吸附剂的吸引力从吸附剂表面脱出（即脱附），右边管内吸附质增加，系统内的压力逐渐升高，使得C1导通，C2截止。当系统中压力达到2中温度所对应的饱和压力时，吸附质便凝结并在3中聚集，脱附过程结束，1从低品味热源处获得Q1的热量。而当1被冷却时，向外界放出Q2的热量，温度下降时，吸附剂又开始吸附吸附质，使左边管内吸附质减少，系统压力下降，C1截止，C2导通（即吸附），3中的液态吸附质因压力下降而蒸发，吸收环境中的热量Q3（即制冷作用）后流回1中，从而完第2页共5页第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共5页成一个间歇式循环（即单床循环），达到制冷的目的。循环中不考虑能量损失，则Q1+Q3=Q2+Q4，Q3为一循环的制冷量。1.吸附筒（吸附床），2.冷凝器，3.蒸发器（贮液器），C1.C2.单向阀.由以上可知，单个吸附筒的循环制冷是间歇式的，若要达到连续制冷的目的，则应增加吸附筒（床）的数目，让其交错运行，则所得到的制冷循环就是连续的了。1.2工质的选择由以上固体吸附式制冷的原理可知，制冷循环的制冷量与脱附出来的吸附质的数量和吸附质汽化潜热有关。而吸附质的数量又与吸附剂的微孔体积相关。因此，在选择吸附对时应选择单位体积汽化潜热大的吸附质和微孔体积大、单位体积吸附剂...