吸附床溫度變化規(guī)律如圖5-6所示,加熱過程中吸附床上表面的溫度上升比中層(對應(yīng)T2曲線)及下層(對應(yīng)T3曲線)的溫度上升快,即吸附劑
(活性炭)之間在法向距離間存在著較大的溫度梯度,實(shí)驗(yàn)吸附床法向距離為4cm,上下表面間卻存在近20℃的溫差,這充分說明吸附劑有較大的傳熱熱阻。
下午17:00以后,停止加熱,打開吸附床的風(fēng)門,讓外界空氣冷卻吸附床,因而吸附床的溫度開始下降,這個(gè)過程持續(xù)4小時(shí)左右,一直到晚上21·00左右,吸附床內(nèi)吸附劑的溫度基本達(dá)到外界的環(huán)境溫度。從圖中可看出,吸附床內(nèi)吸附劑的上表面溫度(T,曲線)比中下層面的溫度下降要快些,因?yàn)樯媳砻嬷苯颖伙L(fēng)冷,故溫度下降快;而中下層表面則主要通過上表面把吸附劑的顯熱傳出,故其溫度下降滯后于上表面的溫降。夜晚(21·00左右),當(dāng)吸附床的溫度基本達(dá)到外界環(huán)境溫度時(shí),打開吸附床與蒸發(fā)器相連的閥門,讓吸附床內(nèi)的吸附劑直接吸附蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑,產(chǎn)生吸附制冷效果。這個(gè)過程一直持持續(xù)到第二天早晨8:00左右結(jié)束,當(dāng)太陽升起時(shí),系統(tǒng)又開始下一輪新的吸附制拎循環(huán)過程。吸附剛開始時(shí),吸附床內(nèi)吸附劑的溫度有一個(gè)非常尖銳的突變,溫差在40℃左右,這是由于吸附開始時(shí),吸附劑對制冷劑的吸附作用最強(qiáng),吸附制冷劑所產(chǎn)生的大量吸附熱在短期內(nèi)來不及從吸熱床的上表面散發(fā)出去,因而出現(xiàn)了一個(gè)顯著的溫度上升,之后隨著外界空氣的冷卻,吸附劑的溫度逐漸下降并隨著吸附能力的逐漸飽和而趨于環(huán)境溫度。從圖中還可知,吸附時(shí)吸附劑的下表面溫度較上表面略高一些,這主要是吸附床對制冷劑的吸附通道人口是設(shè)置在下表面,同時(shí)吸附熱是從上表面對外散出的,故存在一定的溫差,但彼此間的溫度梯度不是太大,原因是吸附時(shí)所產(chǎn)生的吸附熱從上表面散出,故吸附熱加熱了吸附床內(nèi)的吸附劑,因而在吸附過程中吸附劑的溫度分布較為均勻。
圖5-7顯示了在兩肋片之間分布的吸附床內(nèi)吸附劑的溫度隨循環(huán)時(shí)間的變化關(guān)系。需要說明的是,在最靠近傳熱肋片的地方,加熱解吸時(shí)其溫度上升比離傳熱肋片較遠(yuǎn)地方吸附劑的溫度要快一些(大約有8℃左右的溫差),表明傳熱肋片在吸附床的傳熱過程中有重要的作用。理論上傳熱肋片越多,傳熱效果越好,但傳熱肋片的增多,會導(dǎo)致吸附床金屬熱容的增加,在外界輸入能量一定的情況下反過來又會影響吸附劑所吸收的有效能量,因而應(yīng)綜合優(yōu)化考慮所需傳熱肋片的數(shù)量。