第1章 绪论 1
1-1 吸附现象 2
1-2 吸附式制冷基本原理 3
1-3 吸附式制冷的历史发展 4
1-4 固体吸附式制冷的研究现状 7
1-4-1 吸附工质对 7
1-4-2 吸附床传热的强化技术 8
1-4-3 余热利用 9
1-4-4 太阳能利用 10
1 4-5 高效吸附式制冷循环 11
1-4-6 吸附式制冷产品 13
1-4-7 吸附理论研究 15
参考文献 16
第2章 吸附式制冷工质对 25
2-1 吸附剂 26
2-1-1 物理吸附剂 26
2-1-2 化学吸附剂 29
2-1-3 混合与复合吸附剂 30
2-2 制冷剂 31
2-2-1 常用制冷剂 31
2-2-2 其他制冷剂 33
2-3 吸附式制冷工质对 33
2-3-1 物理吸附工质对 33
2-3-2 化学吸附工质对 36
2-3-3 吸附剂的传热强化技术及复合/混合吸附工质对 38
2-4 吸附式制冷工质对的吸附相平衡方程 39
2-4-1 物理吸附的相平衡方程 40
2-4-2 化学吸附的相平衡方程 41
2-5 吸附式制冷工质对的吸附性能测试方法 42
2-6 吸附式制冷工质对的性能对比 45
参考文献 46
第3章 物理吸附的机理及其热动力学特性 49
3-1 吸附率方程 50
3-1-1 Polanyi吸附势理论及吸附率方程 50
3-1-2 改进的吸附率方程 53
3-1-3 简化的D-A吸附率方程及其应用 58
3-1-4 描述气-固相平衡的p-T-x图 60
3-2 吸附热与脱附热 63
3-2-1 吸附热关系式的热力学导出 63
3-2-2 吸附热和脱附热的简化计算表达式 64
3-3 平衡吸附及吸附速率 66
3-3-1 平衡吸附与非平衡吸附 66
3-3-2 吸附剂内的扩散过程 67
3-3-3 吸附速率及吸附剂内的传质系数 69
3-3-4 吸附速率及其典型模型 69
参考文献 70
第4章 化学吸附的机理及其热动力学特性 72
4-1 金属氯化物-氨的络合机理 72
4-2 金属氯化物-氨的Claperon方程 73
4-2-1 常用的Claperon方程计算公式 73
4-2-2 金属氯化物-氨吸附式制冷原理及Claperon图 75
4-3 金属氯化物-氨的化学吸附前驱态 78
4-3-1 不同膨胀空间的化学吸附剂 79
4-3-2 吸附剂的衰减性能及其化学吸附前驱态 81
4-3-3 等压吸附过程中的化学吸附前驱态 83
4-4 金属氯化物-氨的反应动力学模型 85
4-4-1 Tykodi所提出的唯象模型 85
4-4-2 Mazet所提出的整体反应模型 86
4-4-3 Goetz所提出的基于晶粒小球理论的唯象模型 87
4-4-4 其他简化的化学吸附模型 90
4-5 金属氢化物-氢的制冷原理及其Van't Hoff图 91
4-5-1 金属氢化物-氢吸附式制冷特性与Van't Hoff图 91
4-5-2 新型金属氢化物-氢吸附式制冷理论 93
参考文献 95
第5章 复合/混合吸附剂的吸附机理及其热动力学特性 97
5-1 多孔介质的特性 97
5-1-1 活性炭纤维的特性 97
5-1-2 石墨的特性 98
5-1-3 石墨纤维 100
5-2 复合/混合吸附剂的配制及其性能 100
5-2-1 石墨基质的混合吸附剂 101
5-2-2 活性炭基质的复合吸附剂 105
5-2-3 活性炭纤维为基质的复合吸附剂 107
5-2-4 硅胶为基质的复合吸附剂 109
5-3 复合/混合吸附剂的吸附动力学特性 111
5-3-1 硅胶为基质的复合吸附剂的动力学特性 112
5-3-2 活性炭纤维为基质的复合吸附剂的动力学特性 113
5-3-3 活性炭为基质的复合吸附剂的动力学特性 114
参考文献 115
第6章 吸附式制冷循环 118
6-1 基本型吸附式制冷循环 118
6-1-1 间歇式基本型吸附式制冷循环系统及其Claperon图 118
6-1-2 连续式基本型吸附式制冷循环系统 121
6-1-3 基本型循环热力计算与分析 124
6-2 热量回收器概念在吸附式制冷循环中的引入 126
6-3 吸附床温度受限的热量回收过程 127
6-3-1 双床回热循环 127
6-3-2 双床回热型吸附式制冷循环的热力计算示例 129
6-3-3 复叠循环 131
6-3-4 复叠循环的系统设计、工作过程分析与三效循环的COP推导实例 134
6-4 热波循环 136
6-4-1 基本热波循环原理 137
6-4-2 热波循环数值计算 138
6-4-3 对流热波循环 146
6-4-4 对流热波循环数学模型 147
6-4-5 多床间的热波回热循环 153
6-4-6 多床热波回热循环的性能特点 153
6-5 质驱动的优化循环 156
6-5-1 回质循环 156
6-5-2 多级循环 160
6-5-3 再吸附循环 164
6-6 分步再生循环 169
6 6-1 吸附式干燥冷却制冷介绍 171
6-6 2 用于吸附式干燥冷却过程的理想固体吸附剂 172
6 6-3 固体干燥冷却系统发展概述 174
6-6-4 干燥冷却制冷循环的蒸发冷却过程 176
6-6-5 干燥冷却制冷循环的干燥除湿过程 178
参考文献 183
第7章 吸附床技术与吸附式制冷系统 187
7-1 吸附床技术 187
7-1-1 扩展换热面积的吸附床技术 188
7-1-2 强化换热系数的吸附床技术 190
7-1-3 热管技术 190
7-1-4 其他特殊设计型式的吸附床 191
7-2 吸附床的金属热容和热媒流体热容对系统性能的影响 192
7-2-1 吸附床的金属热容比与系统运行性能 192
7-2-2 驻留在吸附床中的传热介质(热媒流体)量与系统运行性能 193
7-2-3 吸附式制冷系统金属热容和流体热容比对系统COP和SCP的影响 194
7-3 吸附系统的其他部件 197
7 3-1 低压系统的蒸发器、冷凝器与冷却器的设计 198
7-3-2 氨用热交换器 201
7-3-3 流量控制元件 207
7-4 吸附式制冷系统运行控制 210
7-4-1 吸附式制冷系统简介及其能量调节系统 210
7-4-2 安全保护系统 212
7-4-3 程序控制系统 213
7-4-4 微机控制系统 214
参考文献 218
第8章 吸附式制冷系统的设计及其运行特性 221
8-1 低温热源驱动的吸附式冷水机组 221
8-1-1 吸附剂的选择 222
8-1-2 系统设计与制冷循环的理论创新 222
8-1-3 系统部件的设计 225
8-1-4 系统的模拟仿真 229
8-1-5 吸附床传质能力分析 235
8-1-6 系统的性能分析 237
8-2 固化活性炭-甲醇船用吸附式制冰系统 248
8-2-1 吸附床的强化换热技术 248
8-2-2 活性炭-甲醇吸附式制冰系统的设计 250
8-2-3 活性炭-甲醇吸附式制冰系统的模型建立 251
8-2-4 活性炭-甲醇吸附式制冰系统的稳态与动态运行特性 254
8-3 相变换热的复合吸附船用吸附式制冷机组 263
8-3-1 吸附式制冷试验样件的系统设计 264
8-3-2 吸附床的设计 267
8-3-3 模拟仿真计算模型 268
8-3-4 吸附式制冷试验样件的系统建立 274
8-3-5 吸附式制冷试验样件的稳态与动态运行特性研究 275
8-3-6 试验结果与理论模型的对比分析 286
8-4 吸附循环蓄能及其制冷系统设计 286
8-4-1 吸附循环蓄能的热力分析 287
8-4-2 采用吸附循环蓄能功能的吸附式空调试验系统 291
8-4-3 吸附循环蓄冷的实验研究 295
8-4-4 吸附循环蓄能技术的应用探讨 301
参考文献 302
第9章 太阳能及余热驱动的吸附式制冷 305
9-1 太阳能吸附式制冷系统的特点及其分类 305
9-2 集成型太阳能驱动的吸附式制冷系统设计实例 306
9-2-1 集成型太阳能驱动的吸附式制冷系统的性能指标 306
9-2-2 采用平板式太阳能集热器的活性炭-甲醇吸附式制冰机设计实例 308
9-2-3 采用真空管吸附集热器的活性炭-甲醇吸附式制冰机设计实例 320
9-3 典型的集成型太阳能驱动的吸附式制冷系统介绍 327
9-3-1 平板式太阳能吸附式制冰机 327
9-3-2 选用透明蜂窝材料作面盖的太阳能吸附式制冷系统 328
9-3-3 带反射板的活性炭-甲醇太阳能吸附式制冰机 330
9-3-4 活性炭-氨太阳能吸附式制冷系统 330
9-3-5 氯化锶-氨吸附式制冷系统 333
9-3-6 硅胶-水太阳能吸附式制冰机 334
9-4 分离型太阳能驱动的吸附式制冷系统设计与应用实例 335
9-4-1 生态建筑系统的设计与应用实例 335
9-4-2 太阳能低温保粮系统的设计与应用实例 342
9-5 典型的分离型太阳能驱动的吸附式制冷系统介绍 345
9-5-1 硅胶-水吸附式制冷系统 345
9-5-2 沸石分子筛-水太阳能吸附式空调冷藏库 346
9-6 其他形式的太阳能吸附式制冷系统 347
9-6-1 太阳能冷管 347
9-6-2 太阳能蓄能转换空调 348
9-7 吸附式制冷与余热利用 350
9-7-1 发动机的余热利用 350
9-7-2 余热回收方式 352
9-7-3 用于余热回收的吸附工质对 352
9-7-4 固体吸附式制冷在余热回收中的优势 353
9-8 余热驱动的吸附式制冷系统设计与应用实例 353
9-8-1 沸石分子筛-水吸附式系统在机车空调中的应用 353
9-8-2 硅胶-水吸附式制冷系统在冷热电联供系统中的应用 366
9-8-3 吸附式制冷余热利用实例 385
参考文献 393
第10章 低温吸附式制冷机 397
10-1 低温吸附式制冷工质对的物性 397
10-2 吸附式低温制冷机的相平衡及吸附率方程 398
10-3 低温吸附式制冷机的吸附式制冷循环及其热力计算 401
10-3-1 吸附剂质量的确定 403
10-3-2 吸附器容器质量的确定 404
10-3-3 加热功率设计 404
10-3-4 温度循环设计 406
10-3-5 循环时间 407
10-3-6 制冷系数 407
10-4 吸附床与吸附式制冷系统设计 408
10-4-1 吸附床的设计及其换热 408
10-4-2 吸附式制冷系统 412
10-5 典型的吸附式制冷机 414
10-5-1 活性炭-甲烷物理吸附式制冷机(110~150K) 414
10-5-2 镨铈氧化物(Pr1-nCenOx,PCO)化学吸附式制冷机 416
10-5-3 金属吸氢材料吸氢的化学吸附式制冷机(14~30K) 419
10-5-4 SH2金属吸氢材料吸氢化学吸附式低温制冷机(7~10K) 421
10-5-5 LH2金属吸氢材料吸氢+氦机械压缩式系统的复合制冷机(4~5K) 422
10-5-6 带液氦预冷的活性炭-氦3(C-He3)物理吸附 424
参考文献 426