CN201680538U - 一种内热式喷水加湿器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内热式喷水加湿器，包括由换热管组件及翅片构成的热质交换器(4)；在热质交换器(4)的顶部设置配水盘(1)，在配水盘(1)上设置正对热质交换器(4)的布水喷头(2)；在热质交换器(4)底部设置集水盘(5)，喷水循环管(6)的两端分别与集水盘(5)的出水口和配水盘(1)的进水口相连，在喷水循环管(6)上分别设置过滤器(7)、喷水循环泵(8)和调节阀(9)；热水引入管(10)和热水引出管(11)分别与换热管组件的进口和出口相连通；在热水引入管(10)上设置热水调节阀(12)。该内热式喷水加湿器可同时完成等湿加热和等温加湿两个连续的空气处理过程。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种内热式喷水加湿器。
背景技术
在空调的热湿处理过程中，常需要对空气进行加热和加湿，这样的任务可由喷水室完成，即将热水通过喷头雾化，增大喷水表面积，加强空气和水之间直接的热湿交换，完成空气的加热和加湿过程。但喷水室存在占用空间大、空气带水率高、喷水雾化噪音大、喷水循环泵能耗高等缺点，所以其应用受到一定限制。除此之外，在常规的空调系统中，常采用两种技术措施对空气进行加热加湿，一是表面式换热器和等焓喷雾加湿器的组合，二是表面式换热器和干蒸汽加湿器的组合；前者将空气等湿加热后再等焓加湿，后者将空气等湿加热后再等温加湿。这两种加热加湿措施避免了喷水室的缺点，但却相对存在对热源品质要求高，不可逆损失大的弊端；即虽然从能量的“量”上来看和喷水室没有任何区别，但是从能量利用的“质”上看其实并不节能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种内热式喷水加湿器，该内热式喷水加湿器可同时完成等湿加热和等温加湿两个连续的空气处理过程。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种内热式喷水加湿器，包括由换热管组件及翅片构成的热质交换器；在热质交换器的顶部设置配水盘，在配水盘上设置正对热质交换器的布水喷头；在热质交换器底部设置集水盘，喷水循环管的两端分别与集水盘的出水口和配水盘的进水口相连，在喷水循环管上分别设置过滤器、喷水循环泵和调节阀；热水引入管和热水引出管分别与换热管组件的进口和出口相连通；在热水引入管上设置热水调节阀。
作为本实用新型的内热式喷水加湿器的改进：换热管组件由上下并行排列的至少2行的换热管排组成，热水引入管通过引入立管与每行换热管排的进口相连通，热水引出管通过引出立管与每行换热管排的出口相连通。
作为本实用新型的内热式喷水加湿器的进一步改进：相邻换热管排的间距为30～50mm。
作为本实用新型的内热式喷水加湿器的进一步改进：过滤器为Y形过滤器。
本实用新型和传统的加热加湿设备相比，具有以下优点：
1、和喷水室相比，具有节能、噪音小、减少了空气带水现象、节省空间的优点。本实用新型不需要利用高压喷头将水充分雾化来保证加湿效果，而是采用将水从配水盘通过布水喷头淋下，利用换热管排及翅片所张成的表面积作为膜式加湿面来保证空气和水的热湿交换效果。
2、本实用新型利用换热管排及翅片所张成的表面积作为膜式加湿面，同时也作为换热面通过内置的换热盘管(即换热管排)对水膜加热，保持水膜对空气的加湿势差，可获得相对于等焓加湿更好的加湿效果，且可对空气进行一定程度的加热。
3、具有良好的热湿交换效果。因喷水在热湿交换过程中形成的水膜被换热管排内流动的热水加热，得以保持水膜表面饱和空气边界层和被处理空气之间的传热、传质势差。
4、对热源品质要求低。和换热器-喷雾等焓加湿器和换热器-干蒸汽加湿器组合相比，本实用新型避免了将空气预热到较高温度再等焓加湿或需要超过100℃的高品位热源实现干蒸加湿对热源品位的较高要求，同时减少了不可逆传热传质损失，实现更节能的效果。
5、位于相邻换热管排上的翅片保持1～2毫米的缝隙(竖直方向上)，即相邻换热管排上的翅片不连成一片；这样可以减少导热引起的不可逆热损失。由于不同的换热管排之间具有不同的温度，当换热管排之间有翅片直接相连时，将产生逆向导热，破坏换热排管温度的有序性。而上述使相邻换热管排上的翅片保持一定缝隙的设计，可以减少这种不可逆情况的发生。
6、可以作为表面式加热器或表冷器使用。在不喷水的情况下，本装置即成为表面式加热器或表冷器，可以在多工况场合中应用。
综上所述，本实用新型兼具喷水室、换热器-喷雾等焓加湿器组合及换热器-干蒸汽加湿器组合的优点，又避免了它们的缺点，易于在普通空调系统中实现，可以更好地利用低品位热源，减少高品位热源的耗费，具有较好的节能潜力，同时在无须加湿时也可作为通常的表面式加热器或表冷器使用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是本实用新型的内热式喷水加湿器的轴测结构的立体示意图；
图2是图1的俯视结构示意图；
图3是图1的主视结构示意图。
具体实施方式
图1～图3结合给出了一种内热式喷水加湿器，包括由换热管组件及翅片构成的热质交换器4；换热管组件由从上至下并行排列的10行换热管排3组成；每行换热管排3由4根直管和3个弯管接头15组成。相邻换热管排3的间距为30～50mm。每行换热管排3的进口与引入立管13相连通，热水引入管10与引入立管13的底部相连通，在热水引入管10上设置热水调节阀12；每行换热管排3的出口与引出立管14相连通，热水引出管11与引出立管14的顶部相连通。上述换热管排3的进口靠近热质交换器4的后侧面42，换热管排3的出口靠近热质交换器4的前侧面41；且热水引入管10靠近热质交换器4的底面，热水引出管11靠近热质交换器4的顶面43。
位于相邻换热管排3上的翅片保持1～2毫米的缝隙(竖直方向上)，即相邻换热管排3上的翅片在竖直方向上不连成一片；这样可以减少导热引起的不可逆热损失。每行换热管排3上的翅片的片距均为4～5mm。
整个热质交换器4既作为湿交换表面又作为热交换表面，因此翅片和换热管排3中的直管均由导热性能良好的金属材料制作而成。
在热质交换器4的顶部设置配水盘1，在配水盘1上设置正对热质交换器4顶面43的布水喷头2。
在热质交换器4的底部设置集水盘5，为了保证集水效果，集水盘5略大于热质交换器4的底部，且集水盘5的容积大于配水盘1的容积。喷水循环管6的两端分别与集水盘5的出水口和配水盘1的进水口相连，在所述喷水循环管6上按照水的流向分别设置过滤器7、喷水循环泵8和调节阀9，该过滤器7为Y形过滤器。喷水进管16与配水盘1的进水口相连，在喷水进管16上设有进水阀17；喷水出管18与集水盘5的出水口相连，在喷水出管18上设置出水阀19。
上述内热式喷水加湿器实际使用时，热质交换器4的前侧面41为进风面，热质交换器4的后侧面42为出风面；因此，进风面靠近热水引出管11，出风面靠近热水引入管10；空气流向与热水流向呈逆流布置。具体工作过程如下：
1)、使被处理空气在风机作用下从热质交换器4的前侧面41进入热质交换器4，经加热加湿处理后的空气从热质交换器4的后侧面42流出。
2)、初始工作时，打开进水阀17向配水盘1供水。当集水盘5内装满水时，即可关闭进水阀17。
3)、水进入配水盘1后，流速降低；配水盘1将水均匀分配给布水喷头2，布水喷头2将水均匀喷向翅片和换热管排3，并在翅片和换热管排3表面上呈膜式流动，与从热质交换器4的前侧面41进入的空气进行热质交换。由于喷水表面温度所对应的饱和水蒸气分压力高于被处理空气，因此始终有水蒸气从水膜表面向空气转移，起到加湿效果；另外换热管排3内通入的热水对水膜起到加热作用，保持水膜的温度和及膜表面饱和空气边界层与被处理空气间存在的热质交换势差，从而保证对被处理空气的加湿加热效果。水在热湿交换结束后于重力作用下流入集水盘5中。
4、在喷水循环泵8的作用下，集水盘5内的水经流入喷水循环管6被送入配水盘1中；重复上述步骤3的热质交换循环。
过滤器7用于对水进行过滤处理，调节阀9用于控制喷水循环管6内水的流量。
在本实用新型中，换热管排3内的水与被处理空气总体呈逆向流动，可使整个热质交换过程更为均匀。当变换工况时，可以通过调节热水引入管10上的热水调节阀12或者是喷水循环管6上的调节阀9来适应热湿负荷的变化。当无须加湿时，打开出水阀19可将水放出，同时关闭喷水循环泵8，本实用新型即可作为通常的表面式加热器或表冷器使用。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种内热式喷水加湿器，包括由换热管组件及翅片构成的热质交换器(4)；其特征是：在热质交换器(4)的顶部设置配水盘(1)，在配水盘(1)上设置正对热质交换器(4)的布水喷头(2)；在热质交换器(4)底部设置集水盘(5)，喷水循环管(6)的两端分别与集水盘(5)的出水口和配水盘(1)的进水口相连，在所述喷水循环管(6)上分别设置过滤器(7)、喷水循环泵(8)和调节阀(9)；热水引入管(10)和热水引出管(11)分别与换热管组件的进口和出口相连通；在热水引入管(10)上设置热水调节阀(12)。
2.根据权利要求1所述的内热式喷水加湿器，其特征是：所述换热管组件由上下并行排列的至少2行的换热管排(3)组成，热水引入管(10)通过引入立管(13)与每行换热管排(3)的进口相连通，热水引出管(11)通过引出立管(14)与每行换热管排(3)的出口相连通。
3.根据权利要求2所述的内热式喷水加湿器，其特征是：所述相邻换热管排(3)的间距为30～50mm。
4.根据权利要求2或3所述的内热式喷水加湿器，其特征是：所述过滤器(7)为Y形过滤器。
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