CN103123182A - 一种冷库用吸附防霜系统及吸附防霜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷库用吸附防霜系统，包括两个基本单元，基本单元包括依次连接的进气阀、低温吸附床、解吸回冷阀、高温吸附床、排气阀以及回冷阀、回气阀；低温吸附床内包括吸附剂通道层和回冷通道层，所述吸附剂通道层与进气阀和解吸回冷阀连接，所述回冷通道层与回冷阀和回气阀连接；进气阀与冷库的空气源连接，回气阀通过蒸发器与冷库的布风口连接，排气阀与外部环境连接；所述高温吸附床内设有吸附床换热器和高温吸附剂；所述解吸回冷阀还设有第三出口，第三出口与另一个基本单元的回冷阀连接。本发明还提供了一种冷库用吸附防霜方法。本发明可利用太阳能或是低温废热，实现冷库的抑霜，优化冷库性能，节能环保，降低系统功耗和运行成本。
Description
技术领域
本发明属于制冷技术和空调技术领域，具体是一种冷库用吸附防霜系统及吸附防霜方法。
背景技术
近几年，随着国际贸易的发展和我国人民生活水平的不断提高，对各种生鲜品的需求量越来越大，对产品保鲜要求也越来越高。我国冷库普遍存在着能耗高的现象，导致大量化石燃料的额外消耗和浪费。而蒸发器结霜比较严重这一现象，又是冷库运行中的一大问题。目前冷库除霜技术大都存在耗能高和库温波动大等问题，十分不利于冷库高效稳定运行；另一方面，抑制结霜技术大都处于实验研究阶段，实现工业规模化应用还要走很长的路，而且该类技术一般仍需要除霜技术配合。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可利用太阳能或低温废热、节能环保、运行稳定的冷库用吸附防霜系统及吸附防霜方法。
固体吸附除湿技术因固体吸附制冷技术的发展得到了相应的理论及技术支持，本发明拟研发的固体吸附防霜技术几乎不耗费电能，又能克服冷库蒸发器结霜导致的一系列问题，必然会明显提高冷库运行效率。因此可以预见该项技术节能减排效果显著，必将带来良好的经济和社会效益。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种冷库用吸附防霜系统，包括两个结构相同的基本单元，基本单元包括进气阀、低温吸附床、解吸回冷阀、高温吸附床、排气阀、回冷阀、回气阀；所述进气阀、低温吸附床、解吸回冷阀、高温吸附床、排气阀依次连接；低温吸附床内包括吸附剂通道层和回冷通道层，吸附剂通道层内填充低温吸附剂，所述吸附剂通道层与进气阀和解吸回冷阀连接，所述回冷通道层与回冷阀和回气阀连接；所述进气阀与冷库的空气源连接，所述回气阀通过蒸发器与冷库的布风口连接，所述排气阀与外部环境连接；所述高温吸附床内设有吸附床换热器和高温吸附剂，吸附床换热器与高温吸附剂接触；所述解吸回冷阀还设有第三出口，第三出口与另一个基本单元的回冷阀连接。
所述吸附剂通道层和回冷通道层依次交替排列。
在相同压力下，发生吸附作用时温度低的吸附剂称为低温吸附剂，发生吸附作用时温度高的吸附剂称为高温吸附剂。
低温吸附剂在冷库温度下可发生吸附现象的压力小于冷库空气中水蒸气的分压力，从而在压力差的作用下通过吸附床内的低温吸附剂可以吸附空气中的水蒸汽达到除湿的目的，低温吸附剂可添加一些固化成型、强化传热的辅料，制成颗粒状，在强化导热的同时又减小了冷库空气在其中流动的阻力。
低温吸附剂用溴化钠、硫酸钠等，高温吸附剂用氯化钙等。
在相同温度下，高温吸附剂可发生吸附现象的压力小于低温吸附剂发生解吸的压力，从而低温吸附床中的水蒸气被高温吸附床的高温吸附剂吸附达到解吸的目的。
所述解析回冷阀和高温吸附床之间还设有围护结构，方便将低温吸附床置于室内，将高温吸附床置于室外环境。
本发明还提供了一种冷库用吸附防霜方法，包括两种状态：第一种状态是吸附冷却态，第二种状态是解吸态。
吸附冷却态时，进气阀开启，解吸回冷阀第三出口开启，冷库中的湿空气依次经过进气阀、低温吸附床的吸附剂通道层、解吸回冷阀的第三出口，形成一个除湿通道；排气阀开启，同时高温吸附床换热器通入高温介质，高温吸附床吸附的水蒸气经吸附床换热器的加热作用，被解吸释放到外部环境中，形成高温吸附床的解吸通道；另一个基本单元的回冷阀和回气阀开启，被除湿的干热空气通过回冷阀、低温吸附床的回冷通道层、回气阀被降温，形成冷却通道，再被送到蒸发器。
解吸态时，进气阀关闭，解吸回冷阀下出口开启，低温吸附床的吸附剂通道层的水蒸气依次经过解吸回冷阀下出口、高温吸附床，形成水蒸气在低温吸附床中解吸和高温吸附床中吸附的通道；同时低温吸附床换热器通入环境温度的水，达到最好的解吸效果。
本发明的有益效果：其一，本发明设计的吸附防霜系统干燥了进入蒸发器的空气，抑制了蒸发器的结霜现象，避免了融霜的操作，从而节约了能源并且使蒸发器温度波动在稳定范围内；其二，本发明设计的冷库用吸附防霜系统避免了蒸发器翅片结霜而挤占空气通道，使风机工作压差变大功耗增加的现象，从而达到了节约电能的目的；其三，本发明设计的冷库用吸附防霜系统避免了因融霜而使压缩机停机的现象，从而使整个制冷系统正常稳定节能运行，冷库温度波动在正常范围内，冷库性能良好。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明的低温吸附床的结构示意图。
图中：1进气阀、2低温吸附床、3低温吸附剂、4解吸回冷阀、5高温吸附剂、6高温吸附床、7排气阀、8吸附床换热器、9回冷阀、10回气阀、11蒸发器、12、围护结构、13冷库的空气源、14冷库的布风口、15外部环境、A吸附剂通道层、B回冷通道层。
具体实施方案
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-图2所示，本实施例中，由结构相同的单元I和单元II组成，单元I包括进气阀1、低温吸附床2、解吸回冷阀4、高温吸附床6、排气阀7、回冷阀9、回气阀10；低温吸附床2包括依次交替排列的吸附剂通道层A、回冷通道层B，吸附剂通道层A内填充低温吸附剂3；高温吸附床6内设有吸附床换热器8，高温吸附床6内填充有高温吸附剂5；低温吸附床2有两个进出口，一个是进气阀1和解吸回冷阀4，另一个是回冷阀9和回气阀10；低温吸附床2的吸附剂通道层A的进口与进气阀1连接，出口与解吸回冷阀4进口连接，解吸回冷阀4下出口与高温吸附床6进口连接，高温吸附床6出口与排气阀7连接；解吸回冷阀4右出口与另一个单元的低温吸附床2的回冷阀9连接，回冷阀9出口与回冷通道层B连接，回冷通道层B出口与回气阀10连接。所述进气阀1与冷库的空气源13连接，所述回气阀10通过蒸发器11与冷库的布风口14连接，所述排气阀7与外部环境15连接。
所述解析回冷阀4和高温吸附床6之间还设有围护结构12，将低温吸附床2置于室内，将高温吸附床6置于室外环境。
本实施例中，吸附防霜系统运行状态分为两种：第一种状态是吸附冷却态，第二种状态是解吸态。
本实施例中，吸附冷却态时，进气阀1开启，解吸回冷阀4右出口开启，冷库中的湿空气依次经过进气阀1、低温吸附床2的吸附剂通道层A、解吸回冷阀4的右出口，形成一个除湿通道；排气阀7开启，同时吸附床换热器8通入高温水，高温吸附床6吸附的水蒸气经吸附床换热器8的加热作用，被解吸释放到外部环境15中，形成高温吸附床6的解吸通道；另一个单元的回冷阀9和回气阀10开启，被除湿的干热空气通过回冷阀9、低温吸附床2的回冷通道层B、回气阀10被降温，形成冷却通道，再被排到蒸发器11。
本实施例中，解吸态时，进气阀1关闭，解吸回冷阀4下出口开启，低温吸附床2的吸附剂通道层A的水蒸气依次经过解吸回冷阀4下出口、高温吸附床6，形成水蒸气在低温吸附床2中解吸、高温吸附床6中吸附的通道；同时吸附床换热器8通入环境温度的水，达到最好的解吸效果。
本实施例中，低温吸附盐用溴化钠、硫酸钠等，高温吸附盐用氯化钙等。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (5)
1.一种冷库用吸附防霜系统，其特征是，包括两个结构相同的基本单元，基本单元包括进气阀、低温吸附床、解吸回冷阀、高温吸附床、排气阀、回冷阀、回气阀；所述进气阀、低温吸附床、解吸回冷阀、高温吸附床、排气阀依次连接；低温吸附床内包括吸附剂通道层和回冷通道层，吸附剂通道层内填充低温吸附剂，所述吸附剂通道层与进气阀和解吸回冷阀连接，所述回冷通道层与回冷阀和回气阀连接；所述进气阀与冷库的空气源连接，所述回气阀通过蒸发器与冷库的布风口连接，所述排气阀与外部环境连接；所述高温吸附床内设有吸附床换热器和高温吸附剂，吸附床换热器与高温吸附剂接触；所述解吸回冷阀还设有第三出口，第三出口与另一个基本单元的回冷阀连接。
2.如权利要求1所述的冷库用吸附防霜系统，其特征是，所述吸附剂通道层和回冷通道层依次交替排列。
3.如权利要求1所述的冷库用吸附防霜系统，其特征是，低温吸附剂用溴化钠、硫酸钠，高温吸附剂用氯化钙。
4.如权利要求1所述的冷库用吸附防霜系统，其特征是，所述解析回冷阀和高温吸附床之间还设有围护结构。
5.一种冷库用吸附防霜方法，其特征是，包括两种状态：第一种状态是吸附冷却态，第二种状态是解吸态；
吸附冷却态时，进气阀开启，解吸回冷阀第三出口开启，冷库中的湿空气依次经过进气阀、低温吸附床的吸附剂通道层、解吸回冷阀的第三出口，形成一个除湿通道；排气阀开启，同时高温吸附床换热器通入高温介质，高温吸附床吸附的水蒸气经吸附床换热器的加热作用，被解吸释放到外部环境中，形成高温吸附床的解吸通道；另一个基本单元的回冷阀和回气阀开启，被除湿的干热空气通过回冷阀、低温吸附床的回冷通道层、回气阀被降温，形成冷却通道，再被送到蒸发器；
解吸态时，进气阀关闭，解吸回冷阀下出口开启，低温吸附床的吸附剂通道层的水蒸气依次经过解吸回冷阀下出口、高温吸附床，形成水蒸气在低温吸附床中解吸和高温吸附床中吸附的通道；同时低温吸附床换热器通入环境温度的水，达到解吸效果。
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