活性炭氮气通过吸附式压缩机作为实验

吸附冷冻冷却是一种成熟的技术，它可以从正常室温冷却到零下100度，而不需要移动部件。破碎炭经科学方法精制而成。产品为黑色不定性颗粒状，具有表面积大、空隙结构发达、吸附能力强、机械强度高、触媒寿命长、回收率高，易再生空气净化活性炭采用优质活性炭经特殊处理，用于专门净化被污染的空气，所以叫空气净化活性炭。煤质柱状活性炭采用先进工艺精制加工而成，外观呈黑色圆柱状颗粒；具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。 因此，与其他低温冷却器相比，不会产生高振动和可靠性的特点。 氮气通常用作冷却到零下170度的工作流体。 活性炭是用于此目的的吸附剂。 本文主要介绍了颗粒活性炭氮气吸附压缩机的发展和吸附测量，以表征所选活性炭上的氮气吸附。 将压缩机的实验结果与平衡条件分析和数值传热分析预测进行比较。

平衡条件下的吸附分析

我们研究了单级原型氮气，碳吸附腔室，这是用于驱动低温冷却器的原型。一些取决于制冷机的期望性能参数压缩机的主要特征，特别是氮气流和操作压力。细胞吸附实验设计的结构中，某些在图中所示的部件。另外，在上述研究中所选择的活性炭的氮气的吸附，和改性Freundlich方程来计算氮吸附量作为温度和压力的函数，已经提出。该模型用作计算压缩机吸附循环参数的基础。商业吸附剂是粒状活性炭。 3毫米煤为基础，高温蒸汽活化，1000高比表面积的颗粒直径。

图1：活性炭进行吸附池的一些相关组件：(a)组装到池底的电加热器(b)阀(c)活性炭。

压缩机电池设计

事实上，氮吸附池是不处于平衡状态。因此，上述分析只是初步的设计帮助。动态效应的主要原因是在活性炭上的温度分布发生，并且必须被估计。在本研究中，我们选择了数值传热分析。首先，分析和压缩机的平衡条件下电池的设计，并根据分析结果提高了热传递。要确定的第一个参数是活性炭的质量。在一方面，大量的活性炭，以提供更多的氮解吸，这意味着更高的流速，但在另一方面，它需要更多的时间来热传递，从而提高了循环的持续时间和降低的流率。吸入部2的剖视图示于图

图2：氮气通过活性炭进行吸附池的横截面数据视图。

实验结果

为了研究活性炭吸附池吸附池的设计，进行了数值传热分析。 对于有限元计算，简化了单元模型。 铝包层和不锈钢底座采用自由对流边界条件，加热功率与电加热器连接。 在本分析中没有模拟吸附热，尽管事实上它是不容忽视的（估计约占转移过程总热量的3）。 包括吸附热显着地使分析复杂化，并消除了分析，使分析更容易使用，因为它可以提供更快的加热和冷却时间。 分析的初始条件假设所有组件都是26℃。 加热阶段将500W施加到电加热器上，气隙热开关充满0.01MPa氮气。 显然，300秒后，一些吸附剂达到526℃，而其中大多数仍在126℃左右。