沸石13X在开式吸附储热中"反应波"现象研究

• 作者: 董浩晖 王丽伟
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 吸附储热 反应波 波长 波速 稳定输出
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 储能材料与器件
• 页码范围: 497-505
• 页数: 9页
• 分类号: TK02
• 语种: 中文
• DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2020.0333

摘要

开式吸附储热是一种新型的太阳能、工业余热或低谷电力驱动的建筑清洁供热技术,而当前缺乏对其输出性能(温度稳定性、持续时长)进行准确解释和预测的理论模型,阻碍了其大规模推广应用.本文从吸附原理和反应过程出发,阐释了开式吸附反应床内的"反应波"(即匀速移动的反应区)的进入、移动和移出的过程导致了输出温度曲线的上升、稳定和下降阶段,给出了基于反应波特性参数(波长、波速)和反应床长度来计算稳定输出时长的理论公式.为了进一步研究实际运行时影响输出性能的主要因素,选用广泛应用在开式吸附储热器中的沸石13X为代表吸附剂,设计并搭建了一台红外相机观测装置.基于测得的反应床内各处吸附剂的温度变化计算得到反应波的波长和波速,进而得到反应波在整个吸附过程中的波形变化和移动情况.重点研究了入口空气相对湿度、风速和吸附剂粒径对波长和波速的影响,并比较了稳定输出时长的测量值和计算值,可用于指导采用沸石13X的开式吸附反应床设计.