专利名称：制冷系统中的鼓泡吸收强化装置及可变磁场施加方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷系统中的鼓泡吸收强化装置及可变磁场施加方法，属于制冷 技术领域。
背景技术：
在传统的吸收制冷系统中，吸收系数低已经成为吸收式制冷剂发展的一个瓶颈， 传统吸收式制冷机通常体积较大，热力系数较低，其应用受到很大限制，随着人民生活水平 的提高，各种家用型制冷装置特别是以别墅型中央空调系统为代表的一类小型制冷机的市 场前景十分广阔，而吸收式制冷机要进入这些领域，必须解决传质系数低及小型化的问题。 目前，科研工作者提出了一种提高传质系数及小型化的方案，即在吸收式制冷系统中使用 降膜吸收器，本发明人认为使用降膜吸收器存在的主要问题和缺点是一，相同吸收效果下 降膜吸收器的体积比鼓泡式大，且降膜吸收器成膜不稳定；二，效果差，增加的投入与收到 的效果不成比例；三、工作稳定性差，限制了在实际中的应用。
发明内容
本发明公开了一种制冷系统中的鼓泡吸收强化装置及可变磁场施加方法，其目的 在于克服现有技术中使用降膜吸收器存在强化效果不佳，工作效率差，经济性差不易推广 等问题。本发明采用鼓泡吸收强化装置及可变磁场施加方法，不仅对吸收的传热传质过程 具有强化作用，使其效率大大高于传统的吸收器；使用永磁铁和电机作为磁场来源，只是增 加了少量成本，却带来了吸收效率的大大提高，而且便于实现吸收式制冷系统的小型化。一种制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，包括圆筒鼓泡吸收器主体和磁场，所述的 圆筒鼓泡吸收器主体由溢流板将内空间分为三份上部空间连通，下部空间隔断为体积大 小不等的两部分，空间大的部分为吸收器，内部装有溶液，空间小的部分为溢流接收器，进 液口设置在吸收器底部中心位置，出液口设置在溢流接收器底部中心位置，冷剂蒸汽进气 管通过设置在吸收器侧壁的冷凝蒸汽进气口通向吸收器，在吸收器内是一个以进液口为圆 心的环状进气管，环状进气管上均勻排布进气孔，进气管上方与溶液液面之间设置有冷却 水管，所述冷却水管为盘管；所述的磁场包括电机、悬臂、支架和永磁铁，所述电机固定在圆筒鼓泡吸收器主体 上方，电机轴通过悬臂的连接孔与悬臂固接，悬臂两边各连接有支架，永磁铁分别固定在支
1 ο用于制冷系统中的鼓泡吸收强化装置可变磁场的施加方法是在吸收溶液中添 加磁性纳米颗粒，电机带动永磁铁转动，产生周期性磁场变化，通过加强磁性纳米颗粒的扰 动，强化吸收器的传质和传热性能。所述的永磁铁其上端面高于液面，下端面低于进气管。所述的悬臂其上设置有导轨，通过螺栓将支架与悬臂连接，使得支架在悬臂的位 置可调，通过连接在支架上的磁铁，调节作用于吸收器的磁场强度。
本发明的优点和积极效果是1、使用磁性纳米颗粒在变磁场下的扰动增强传热和传质系数，以增加吸收效率；2、冷剂蒸汽环状进气管结构设计使冷剂蒸汽与吸收溶液的混合更充分，以加强吸 收的传质过程；3、添加的磁场及纳米磁性颗粒对人体及环境都无害，符合环保的要求；4、结构简单，性能优良，有利于小型吸收式制冷系统的推广。
图1是加磁场和磁性纳米颗粒的鼓泡式吸收器结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是支架悬臂俯视图。1、进气管，2、冷却水管，3、永磁铁，4、支架，5、吸收器主体，6、电机，7、溢流板，8、出 液口，9、进液口，10、进气孔，11、螺栓，12、导轨，13、悬臂，14、环状进气管，15、吸收器，16、溢
流接收器，17、连接孔。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明加以详细描述。制冷系统中的鼓泡吸收强化装置如图1所示包括圆筒鼓泡吸收器主体和磁场， 所述的圆筒鼓泡吸收器主体5由溢流板7将内空间分为三份上部空间连通，下部空间隔断 为体积大小不等的两部分，空间大的部分为吸收器15，内部装有溶液，空间小的部分为溢流 接收器16，进液口 9设置在吸收器底部中心位置，出液口 8设置在溢流接收器底部中心位 置，冷剂蒸汽进气管1通过设置在吸收器侧壁的冷凝蒸汽进气口通向吸收器15 ；进气管1 上方与溶液液面之间设置有冷却水管2，所述冷却水管为盘管；所述的磁场包括电机6、悬臂13、支架4和永磁铁3，所述电机6固定在圆筒鼓泡吸 收器主体上方，电机轴通过悬臂的连接孔17与悬臂13固接，悬臂两边各连接有支架4，永磁 铁3分别固定在支架4上。永磁铁3其上端面高于液面，下端面低于进气管1。如图2所示在吸收器内部中心位置，进气管是一个以进液口为圆心的环状进气 管14，环状进气管上均勻排布进气孔10，冷凝蒸汽经进气管1上的一圈进气孔10进入溶液 中，进行鼓泡吸收。如图3所示悬臂13其上设置有导轨12，通过螺栓11将支架4与悬臂13连接， 使得支架4在悬臂的位置可调。吸收过程进行时，电机6带动永磁铁3转动，产生周期性变化的磁场。溶液由进液 口 9进入吸收器5内，磁性纳米颗粒在周期性变化磁场的作用下做剧烈的扰动，以增加传热 系数和传质系数，过程中产生的热量由冷却水管2带走。冷剂蒸汽经进气管1由进气孔10 进入吸收器内，进气孔10可保证冷剂蒸汽以分散气泡的形式进入吸收器，与吸收溶液充分 均勻的混合，以增强传质系数，使得吸收器的小型化成为可能。
权利要求
1.制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，包括圆筒鼓泡吸收器和磁场，其特征在于A)所述的圆筒鼓泡吸收器主体由溢流板将内空间分为三份上部空间连通，下部空间 隔断为体积大小不等的两部分，空间大的部分为吸收器，内部装有溶液，空间小的部分为溢 流接收器，进液口设置在吸收器底部中心位置，出液口设置在溢流接收器底部中心位置，冷 剂蒸汽进气管通过设置在吸收器侧壁的冷凝蒸汽进气口通向吸收器，在吸收器内进气管形 状是一个以进液口为圆心的环状进气管，环状进气管上均勻排布进气孔，进气管上方与溶 液液面之间设置有冷却水管，所述冷却水管为盘管；B)所述的磁场包括电机、悬臂、支架和永磁铁，所述电机固定在圆筒鼓泡吸收器主体上 方，电机轴通过悬臂的连接孔与悬臂固接，悬臂两边各连接有支架，永磁铁分别固定在支架 上。
2.根据权利要求1所述的制冷系统中鼓泡吸收强化装置的可变磁场施加方法，其特征 在于在吸收溶液中添加磁性纳米颗粒，电机带动永磁铁转动，产生周期性磁场变化，通过 加强磁性纳米颗粒的扰动，强化吸收器的传质和传热性能。
3.根据权利要求1所述的制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，其特征在于所述的永磁 铁其上端面高于液面，下端面低于进气管。
4.根据权利要求1所述的制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，其特征在于所述的悬臂 其上设置有导轨，通过螺栓将支架与悬臂连接。
全文摘要
制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，包括圆筒鼓泡吸收器主体和磁场，圆筒鼓泡吸收器主体由溢流板将内空间分为三份上部空间连通，下部空间隔断为吸收器和溢流接收器两部分，进液口和出液口分别设置在吸收器和溢流接收器底部中心位置，进气管通过吸收器侧壁通向吸收器，在吸收器内进气管是一个以进液口为圆心的环状进气管，其上均匀排布进气孔，进气管上方与溶液液面之间设置有冷却水管；磁场部分电机固定在圆筒鼓泡吸收器上方，电机轴固接一悬臂，悬臂两边连接支架，永磁铁分别固定在支架上。可变磁场施加方法在吸收溶液中添加磁性纳米颗粒，电机带动永磁铁转动，产生周期性磁场变化，通过加强磁性纳米颗粒的扰动，强化吸收器的传质和传热性能。
文档编号B01J19/08GK102121767SQ20111000485
公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日
发明者刘四美, 吕汪敏, 李增扬, 武卫东, 陈盛祥 申请人:上海理工大学