【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制冷，具体涉及一种基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置及循环系统。
技术介绍
1、近年来，由于气候变化的影响，极端冷热环境对人们的生产生活产生重要的影响。空调广泛用于调节室内气温，但空调的运行需要消耗大量的电力，建筑物总能耗约40％由空调等装置消耗。制冷循环过程中冷凝温度和冷凝压力的下降可以提升制冷循环效率，减少压缩功耗。一般来说，为了使制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝需要预先利用压缩机对其进行加压处理，提高其冷凝压力。在绝热压缩过程中，制冷剂蒸汽温度升高，最终产生过热损失，降低了热力循环效率。在保证舒适性不变和室外环境条件极端化的情况下，如何改变冷凝温度/压力从而尽可能减少过热损失，使热力循环效率提升是一个难题。
2、已有相关文献报道基于多孔材料的吸附作用可以调控目标物分子的物理和化学性质。这主要是因为物质的熔、沸点等理化性质通常受到分子间作用力(包括范德华力和氢键)、空间限域效应和吸附作用等因素的影响。有机骨架材料包括金属有机骨架材料(mofs)和共价有机骨架材料(cofs)。mofs或cofs由于其高孔隙率、高比表面积和高度可调的物理化学结构在气体吸附领域受到广泛关注。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置及循环系统。该辅助冷凝装置可起到辅助冷凝的作用，降低制冷剂蒸汽冷凝成制冷剂液体所需要的冷凝压力。
2、本专利技术所提供的技术方案如下：
3、一种
4、管体；
5、设置在所述管体中的柱状的蜂窝状沸石固定床，所述蜂窝状沸石固定床的蜂窝中装填有有机骨架多孔纳米材料；
6、分别螺纹连接在所述管体的两端开口内的两个紧固螺纹管；
7、以及分别夹紧在所述紧固螺纹管和所述蜂窝状沸石固定床的端面之间的网孔垫片。
8、上述技术方案，将有机骨架多孔纳米材料均匀填充到固定床中从而得到填充有多孔纳米材料的固定床装置，即辅助冷凝装置，并可将该装置固定在冷凝器进气口前。专利技术人发现，当从压缩机排气口排出的制冷剂蒸汽流过该辅助冷凝装置时，由于多孔纳米材料吸附作用的影响，辅助冷凝装置可以高效吸附制冷剂蒸汽使其达到饱和状态。通过压力驱动，将多孔材料中的制冷剂蒸汽脱附出来，解吸的饱和制冷剂蒸汽在冷凝器上快速冷凝。
9、所述多孔材料的吸附作用是指：多孔材料由于其大量的微小空隙具有较大的比表面积，可以将制冷剂蒸汽分子吸附在孔道内和表面。在吸附过程中，由于制冷剂分子与多孔材料表面的各种物理化学作用(如静电作用、氢键作用、范德华力等)，制冷剂的理化性质发生变化，可较容易达到饱和状态。
10、所述压力驱动是指利用压缩机提供的排气压力，无需添加其他的压力驱动设备。
11、具体的，所述有机骨架多孔纳米材料为金属有机骨架纳米材料或共价有机骨架纳米材料，其具有多孔结构和非常大的比表面积。
12、金属有机骨架纳米材料可选自现有技术。例如，mof-205纳米材料，可购买自齐岳生物科技有限公司；镍基ni-mof纳米材料，可购买自西安瑞禧生物科技有限公司的多孔镍基ni-mof材料品牌产品。
13、共价有机骨架纳米材料可选自现有技术，例如，1,4-二醛基-2,5-二乙烯基苯纳米材料，可购买自齐岳生物科技有限公司。
14、所述的固定床装置为蜂窝状沸石固定床，可购买自北京中航豫泓环保技术有限公司的固定床式蜂窝沸石分子筛品牌产品。该固定床的产品性能参数如下：堆积密度为370kg/m3，表面吸附流速为0.6m/s，耐热温度最高达到650℃。
15、具体的，一端的所述紧固螺纹管为制冷剂进口或出口，对应的，另一端的所述紧固螺纹管为制冷剂出口或进口。
16、具体的，各所述紧固螺纹管的一端螺纹连接所述管体，另一端可拆卸连接系统管路，或者与系统管路一体成型。
17、优选的，所述有机骨架多孔纳米材料的孔隙率大于50％。
18、本专利技术还提供了一种循环系统，至少包括依次连通的压缩机和冷凝器，在所述压缩机的排气口和所述冷凝器的进气口之间连通设置所述的基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置。
19、具体的，所述辅助冷凝装置的固定位置为距离冷凝器进气口2-5cm处。
20、具体的，所述基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置水平设置、倾斜设置或竖直设置。
21、具体的，所述循环系统为制冷系统或制热系统。
22、本专利技术的技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
23、1)本专利技术利用一种基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，可以高效吸附制冷剂蒸汽使其达到饱和状态，降低制冷剂蒸汽冷凝成制冷剂液体所需要的冷凝压力，从而降低压缩机的压缩功耗，使系统节能。
24、2)本专利技术具有操作简单、高效、绿色环保等优势，可显著提高制冷循环效率。
25、3)在实际工程中，该装置可用于逆卡诺循环的制冷设备中，根据环境温度、多孔纳米材料最大吸附能力，最大限度提高制冷效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，其特征在于：所述有机骨架多孔纳米材料(3)为金属有机骨架纳米材料或共价有机骨架纳米材料。
3.根据权利要求1所述的基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，其特征在于：一端的所述紧固螺纹管(4)为制冷剂进口或出口，对应的，另一端的所述紧固螺纹管(4)为制冷剂出口或进口。
4.根据权利要求1所述的基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，其特征在于：各所述紧固螺纹管(4)的一端螺纹连接所述管体(1)，另一端可拆卸连接系统管路，或者与系统管路一体成型。
5.根据权利要求1至4任一所述的基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，其特征在于：所述有机骨架多孔纳米材料(3)的孔隙率大于50％。
6.一种循环系统，至少包括依次连通的压缩机和冷凝器，其特征在于：在所述压缩机的排气口和所述冷凝器的进气口之间连通设置权利要求1至5任一所述的基于有机骨架多孔
7.根据权利要求6所述的循环系统，其特征在于：所述辅助冷凝装置的固定位置为距离冷凝器进气口2-5cm处。
8.根据权利要求6所述的循环系统，其特征在于：所述基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置水平设置、倾斜设置或竖直设置。
9.根据权利要求6所述的循环系统，其特征在于：所述循环系统为制冷系统或制热系统。
...【技术特征摘要】
1.一种基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，其特征在于：所述有机骨架多孔纳米材料(3)为金属有机骨架纳米材料或共价有机骨架纳米材料。
3.根据权利要求1所述的基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，其特征在于：一端的所述紧固螺纹管(4)为制冷剂进口或出口，对应的，另一端的所述紧固螺纹管(4)为制冷剂出口或进口。
4.根据权利要求1所述的基于有机骨架多孔纳米材料优化热力循环的辅助冷凝装置，其特征在于：各所述紧固螺纹管(4)的一端螺纹连接所述管体(1)，另一端可拆卸连接系统管路，或者与系统管路一体成型。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘秋新，苏静，李清辉，周锋，
申请(专利权)人：绿冷智能装备制造湖北有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。