CN220269554U - 一种膜接触加湿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种膜接触加湿装置，包括膜接触器和水箱；膜接触器具有进水口、进气口、加湿空气出口和出水口；膜接触器的进水口通过进水管路与所述水箱连接；进水管路上设有增压泵；膜接触器的进气口通过进气管路与气泵连接；膜接触器的加湿空气出口连接加湿空气出口管路；膜接触器的出水口通过出水管路与所述水箱连接；所述水箱中设有用于对水加热的加热器；所述水箱还连接有温度变送器和温度传感器；所述加湿空气出口管路上设有湿度变送器和湿度传感器。该膜接触加湿装置采用加热产生的水蒸汽对空气进行加湿，产生的雾粒直径较小，且能够对气体中的湿气进行线性调节，能够精准控制气体中的水蒸汽浓度。
Description
技术领域
本实用新型涉及加湿装置技术领域，特别涉及一种膜接触加湿装置。
背景技术
空气湿度调节的装置和方式比较多，主要采用的有：使用蒸馏水作为加湿用水的电极式加湿器，常与组合式空调、风管等组合使用，因其直接用电来制取水蒸气，耗能比较大；以振荡器产生超声振动为驱动的超声波加湿器，运行安静可靠，耗电小，但会产生白雾，雾化雾粒的直径为0.5μm-10μm，直径较大，易造成细菌在室内的滋生。而且，现有的空气湿度调节装置对空气湿度调节的精确度不高。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种膜接触加湿装置；该膜接触加湿装置采用加热产生的水蒸汽对空气进行加湿，产生的雾粒直径较小，且能够对气体中的湿气进行线性调节，能够精准控制气体中的水蒸汽浓度。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种膜接触加湿装置，包括膜接触器和水箱；膜接触器具有进水口、进气口、加湿空气出口和出水口；膜接触器的进水口通过进水管路与所述水箱连接；进水管路上连接有增压泵；膜接触器的进气口通过进气管路与气泵连接；膜接触器的加湿空气出口连接加湿空气出口管路；膜接触器的出水口通过出水管路与所述水箱连接；所述水箱中设有用于对水加热的加热器；所述水箱还连接有温度变送器和温度传感器；所述加湿空气出口管路上设有湿度变送器和湿度传感器。
作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述气泵上设有变频器。
作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述温度变送器、湿度变送器、气泵和加热器均与控制系统连接。
作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述气泵连接有空气管路。
作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述膜接触器具有壳程和中空纤维膜管程，膜接触器的进气口与中空纤维膜管程的进口连接，膜接触器的加湿空气出口与中空纤维膜管程的出口连接，膜接触器的进水口与壳程进口连接，膜接触器的出水口与壳程出口连接。
本实用新型的有益效果是：
该膜接触加湿装置采用加热产生的水蒸汽对空气进行加湿，产生的雾粒直径较小，且能够对气体中的湿气进行线性调节，能够精准控制气体中的水蒸汽浓度。
该膜接触加湿装置中设置有温度变送器、温度传感器、湿度变送器、湿度传感器和加热器；电加热器加热以使水箱中的水达到控制温度；外部的控制系统通过温度变送器的反馈控制电加热器的启停；控制系统还可通过湿度变送器的反馈控制进入膜接触器的水的温度以及进入膜接触器中的空气流量，以使传热过程和传质过程紧密耦合，保证膜接触器中的液体蒸汽压，保证空气湿度达到要求。
附图说明
图1为本实用新型一种膜接触加湿装置的示意图。
图2为采用本实用新型的膜接触加湿装置进行空气加湿的不同温度下的绝对湿度随气体流量的变化趋势图。
图中，1：膜接触器；2：水箱；3：进水管路；4：进气管路；5：气泵；6：加湿空气出口管路；7：增压泵；8：加热器；9：温度变送器；10：湿度变送器；11：空气管路；12：出水管路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示的一种膜接触加湿装置，包括膜接触器1和水箱2；膜接触器1具有进水口、进气口、加湿空气出口和出水口；膜接触器1的进水口通过进水管路3与所述水箱2连接；进水管路3上连接有增压泵7；膜接触器1的进气口通过进气管路4与气泵5连接；膜接触器1的加湿空气出口连接加湿空气出口管路6；膜接触器1的出水口通过出水管路12与所述水箱2连接；所述水箱2中设有用于对水加热的加热器8；加热器8为一种电加热器；所述水箱2还连接有温度变送器9和温度传感器(图中未示出)；所述加湿空气出口管路6上设有湿度变送器10和湿度传感器(图中未示出)；所述气泵5还连接有空气管路11。
气泵5上设有变频器，气泵5可通过变频器进行调节，以控制气体的流量。
其中的温度传感器、湿度传感器、温度变送器9、湿度变送器10、气泵5和加热器8均与控制系统连接。温度传感器采集水箱中的水的温度信号，温度传感器采集到的信号通过温度变送器9转送反馈；湿度传感器采集加湿空气的湿度信号，并将采集到的信号通过湿度变送器10转送反馈。
其中，膜接触器1具有壳程和中空纤维膜管程，膜接触器1的进气口与中空纤维膜管程的进口连接，膜接触器1的加湿空气出口与中空纤维膜管程的出口连接，膜接触器1的进水口与壳程进口连接，膜接触器1的出水口与壳程出口连接。膜接触器中的中空纤维膜是一种气体传输膜材料，具体为一种物质选择性透过材料。膜接触器内装有大量的中空纤维膜丝，中空纤维膜丝的壁上有微小的孔；只有气体分子能够穿过微孔，即气体可以双向透过膜材料而液体不可以透过，从而可以在中空纤维膜的两侧表面建立气液接触。膜接触器本质上是一个传质单元，遵从传质方程：M＝KA(ΔP)。
在使用时，该装置通过气泵5向膜接触器1的中空纤维膜管程中输送气体，气泵5可以通过变频器进行调节，以控制气体的流量；水箱2中的水通过加热器8加热；加热后的水在增压泵7的作用下，进入膜接触器1的壳程中；水蒸汽透过中空纤维膜丝上的微孔进行中空纤维膜管程中，与气体混合，形成的加湿空气经由膜接触器1的加湿空气出口排出。
其中的温度变送器9可以反馈水箱2中的温度，以通过控制系统控制加热器8的开关；当水箱2中的水的温度达到设定温度后，可反馈控制加热器8关闭。
加湿的驱动力是液体蒸汽压，其很大程度上依赖于温度；然而，随着液体的蒸发，蒸发的潜热导致局部液体表面温度下降，从而降低了局部的蒸汽压和加湿率。因此，该装置中设置了湿度变送器10、湿度传感器和可调节气体流量的气泵5，利用控制系统根据湿度变送器10的反馈控制进入膜接触器1的水的温度以及进入膜接触器1中的空气流量，以使传热过程和传质过程紧密耦合，保证膜接触器中的液体蒸汽压，保证空气湿度达到要求。当湿度变送器10反馈的膜接触器的加湿空气出口输出的空气湿度不能达到要求时，则通过控制系统控制加热器8加热，并控制气泵5调节气体流量，以调节循环的热水的温度以及加湿空气中的水蒸气浓度，保证空气湿度达到要求。
膜接触器出口的气体的湿度取决于许多因素。主要工艺参数为液体(水)和气体温度、液体(水)和气体流速、膜面积和气体压力。一般来说，随着气体流量的增加，膜接触输出的空气湿度减小；提供额外的膜面积会增加湿度。图2显示了不同温度下的绝对湿度随气体流量的变化趋势。结果表明，用水蒸汽对空气进行加湿，空气的湿度呈现线性变化的趋势。该膜接触加湿装置可根据该线性变化趋势对空气流量以及水的加热温度进行调节，以获得所需的空气湿度。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种膜接触加湿装置，其特征在于：包括膜接触器和水箱；膜接触器具有进水口、进气口、加湿空气出口和出水口；膜接触器的进水口通过进水管路与所述水箱连接；进水管路上连接有增压泵；膜接触器的进气口通过进气管路与气泵连接；膜接触器的加湿空气出口连接加湿空气出口管路；膜接触器的出水口通过出水管路与所述水箱连接；所述水箱中设有用于对水加热的加热器；所述水箱还连接有温度变送器和温度传感器；所述加湿空气出口管路上设有湿度变送器和湿度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种膜接触加湿装置，其特征在于：所述气泵上设有变频器。
3.根据权利要求2所述的一种膜接触加湿装置，其特征在于：所述温度变送器、湿度变送器、气泵和加热器均与控制系统连接。
4.根据权利要求1所述的一种膜接触加湿装置，其特征在于：所述气泵连接有空气管路。
5.根据权利要求1所述的一种膜接触加湿装置，其特征在于：所述膜接触器具有壳程和中空纤维膜管程，膜接触器的进气口与中空纤维膜管程的进口连接，膜接触器的加湿空气出口与中空纤维膜管程的出口连接，膜接触器的进水口与壳程进口连接，膜接触器的出水口与壳程出口连接。
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