沸石分子篩制冷循環的分析
沸石在脫附過程中所脫出的水蒸氣,在冷凝器中冷凝,該冷凝液汽化時即可用來制冷。制冷過程開始時,積存在冷凝器內的水處于大氣溫度(即冷凝溫度)。蒸發制冷開始后,冷庫蒸發器內的殘留水量是不斷地減少的,其溫度也不斷地下降,是一個變質量熱力學問題,又由于它是絕熱的,所以其溫度僅與工質的變化量有關。在蒸發過程中,蒸發器內的水除不斷沸騰外,其本身也將經歷降溫、凍結、再降溫過程,每一個過程都將放出一定的熱量,因而消耗本身的一部分冷量,使外界可獲得的冷量減少。下面將分析在降溫、凍結、再降溫階段中水量,水溫的變化及制冷量等。
若沸石筒與冷凝(蒸發)器的溫度均為大氣溫度,在此平衡狀態下,沸石的吸附量,然后將沸石加熱至100,冷凝器依然置于大氣中,便可得沸石的吸附量。此時,冷凝器內積存水量礦從此時開始,將沸石筒置于大氣中,而將冷凝(蒸發)器放入絕熱系中進行制冷。便可計算出冷凝(蒸發)器內水溫f與殘留水量阿之間的對應關系。若以殘留水量彬為橫坐標,水溫f為縱坐標它們分別表示冷凝(蒸發)器內的水溫與殘留水量在降溫,凍結、再降溫時的對應關系。沸石一定的吸附量必然對應一定的平衡壓力,即對應一定的飽和溫度,而沸石的吸附量與殘留水量之和是一個常量,即等于充水量,所以殘留量也對應一定的溫度。因此,沸石在大氣溫度下,其壓力對應的飽和溫度與殘留水量的關系曲線稱其為沸石性能曲線。
以上所述是制冷設備的充水量,等于沸石在大氣溫度下的飽和吸附量的情況。若充水量大于飽和吸附量,此時殘留水量變,但冷凝(蒸發)器內的水溫仍僅是無因次殘留水量的函數。
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