船舶吸附式制冰机热管吸附床的优化研究.pdfVIP

船舶吸附式制冰机热管吸附床的优化研究

船舶制冰技术一直以来都是海上运输业必不可缺的一环，而吸附式

制冰机技术则是其中一种常见的制冰技术，其采用了吸附剂来达到制冰

效果。其中最关键的是热管吸附床的优化设计，接下来本文将探讨如何

进行热管吸附床的优化研究。

一、热管吸附床的基本原理

热管吸附床技术是一种通过液体吸附剂的吸附作用并利用热管的热

传导和传热性能，使吸附剂蒸汽在吸附剂和热管间实现循环吸附和脱附

的制冷技术，同时热管吸附床可通过正、反吸附过程实现变功率的制冷

功率调节，具有良好的可控性。简单来说，就是利用热管和吸附剂的特

性来达到制冰的目的。

二、热管吸附床的优化设计

（一）吸附剂的选择

吸附剂的选择对于热管吸附床的性能有着决定性的影响，通常情况

下吸附剂的选择需要满足以下条件：

1、低温下具有足够大的吸附量和吸附平衡压强；

2、吸附热值要适中，即在吸附和脱附过程中有较大的吸附热量输出；

3、吸附剂本身的体积和密度需要较小。

根据这些条件选择的吸附剂一般是以二氧化硅为主的矽凝胶、沸石

等，这样的吸附剂在制冰过程中具有较好的性能和稳定性，且相对比较

便宜。

（二）优化热管设计

热管吸附床的热管设计是制冰中的关键环节，一般情况下，要考虑

以下方面：

1、热管长度和内径的选择

热管内径的大小对制冷量的影响非常大，需要选择适当的内径。同

时为了增大制冷量和降低耗能，需要增加热管长度。

2、热管壁材料的选择

热管壁材料直接关系到热管的热导率，并在制冷过程中发挥了很大

的作用。根据制冰要求，热管的壁材料一般选择铜、镍等材料。

3、冷凝器与蒸发器的设计

冷凝器和蒸发器是热管吸附床制冷循环中的两个重要组成部分，冷

凝器的设计需要考虑到降温速率、热交换效率等因素，而蒸发器则需要

考虑到制冷量、脱附速率等因素。

（三）控制系统的优化

热管吸附床的制冷效果有很大的关系与控制系统的优化设计。控制

系统的参数设置需要考虑到热管内吸附剂的压强、温度等因素，在此基

础上实现更加精准的控制，可以提高制冷效果和降低能耗。

三、结论

热管吸附床技术是一种比较先进的制冰技术，通过吸附剂和热管的

特性可以实现制冰，并且具有良好的可控性和高效能。其优化设计包括

选择适当的吸附剂、优化热管设计和控制系统的优化，这些措施可以有

效提高热管吸附床的制冷效果和降低能耗，为海上运输业的发展提供重

要的技术支持。