CN103346338B - 一种新型气体增湿器及其方法 - Google Patents
一种新型气体增湿器及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103346338B CN103346338B CN201310246468.4A CN201310246468A CN103346338B CN 103346338 B CN103346338 B CN 103346338B CN 201310246468 A CN201310246468 A CN 201310246468A CN 103346338 B CN103346338 B CN 103346338B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- shell
- dry
- moisture
- humidifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 97
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims abstract description 8
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 20
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims description 7
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Air Humidification (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种新型气体增湿器，由无机膜元件、壳体、多孔折流板、管层气体分布器、壳层气体分布器、上孔板、下孔板、上端头和下端头组成；其中壳体中设有多孔折流板；无机膜元件固定在上、下孔板上，置于壳体中，壳体顶、底部分别设有上、下端头；上、下端头中部分别设有干气进口和出口，干气进口内侧连接管层气体分布器；在壳体下侧开有湿气进口，内侧连接壳层气体分布器；在壳体上侧开有湿气出口，湿气进口的对侧设置排液阀。干、湿气分别从无机膜元件的管层和壳层流过。该增湿器采用多孔陶瓷膜、多孔金属膜或沸石分子筛膜作为增湿介质，节能环保、污染小、效率高，可有效解决燃料电池增湿、房间增湿、育苗保鲜增湿等生活生产领域气体增湿的难题。
Description
技术领域
本发明涉及生活、生产领域，尤其涉及一种新型气体增湿器及其方法，特别适用于解决工业增湿如燃料电池增湿问题以及生活生产增湿如房间增湿和育苗保鲜增湿问题。
背景技术
在相关领域，增加气体湿度非常重要，目前使用的方法主要有电加热型加湿法、高压喷雾式加湿法、超声波加湿法和湿膜加湿法等。电加热型加湿法是通过加热使水汽化产生蒸汽，其能耗高，且产生的水蒸气遇冷容易凝结成液滴，增湿效果不佳；高压喷雾加湿法容易产生液态小水滴；超声波加湿法对水质的要求高，如果水中含有较多离子，则容易产生粉末状物质，影响卫生和相关设备性能；湿膜加湿法一般以液态水为原料，加湿效果并不稳定，受液态水状态的影响较大。这些方法的不足限制了其在一些高新科技领域的应用，如在燃料电池领域，因燃料电池在使用中需要有充足的水分存在，且对水的含量和质量有着严格的要求，所以对质子交换膜燃料电池***的定量增湿显得尤为重要。目前使用的技术手段主要有加热加湿法、喷淋型加湿法和湿膜加湿法，然而这些加湿装置的设计往往结构复杂、体积较大、能耗高、成本高、增湿效果难以调控、且截留气体、粉尘等有害物质效果差，用于燃料电池时会对燃料电池的活性及寿命产生严重影响。如专利CN201110254614.9和专利CN200710148952.8，其所述的增湿装置均比较复杂，占用体积相对较大，这有碍于其在汽车尤其是小型汽车上的使用；专利CN01114150.6，其采用湿膜加湿法，其本身结构虽然简单，不过其运行时需要配置额外水箱，这增加了***的复杂度以及体积。在生活领域，在空调给人们生活带来舒适的同时，也给人们带来了干燥的环境，冬天时这一现象尤为明显。适当增加房间的湿度有益于提高人们的舒适感，目前使用的加湿方法主要是采用电加热法，然而该方法对普通家庭来说，耗能耗电，难以推广。在生产领域，育苗增湿以及保鲜增湿也非常重要，尤其是水果蔬菜的长距离运输的保鲜增湿，因保持一定的湿度有利于提高水果蔬菜的口感，所以对干燥空气的增湿非常重要。
发明内容
本发明的目的是为了改进现有技术的不足而提供一种新型气体增湿器，本发明的另一目的提供了利用上述新型气体增湿器的增湿方法；该增湿器及其方法使用无机膜为增湿介质，其突破了湿膜加湿法须采用液态水为增湿原料的限制，其有利于解决燃料电池增湿、房间增湿及育苗保鲜增湿等问题。
本发明提供了一种新型气体增湿器及其方法，该增湿器以无机膜材料作为增湿介质，其特点是增湿效果稳定高效、节能环保。因多孔陶瓷膜材料、多孔金属膜或沸石分子筛膜具有强亲水性，当湿气与增湿元件接触时，在水汽分压差作用下，水汽在增湿元件表面优先吸附并透过增湿元件，其他气体则因水汽的优先吸附而不透过或者很少透过增湿元件，从而达到单纯增加气体湿度的目的。
本发明的技术方案为：一种新型气体增湿器，其特征在于由无机膜元件8、壳体7、多孔折流板12、管层气体分布器11a、壳层气体分布器11b、上孔板3a和下孔板3b、上端头1a和下端头1b组成；其中壳体7中设有等间距分布的多孔折流板12；无机膜元件8通过密封材料9粘接固定在上孔板3a上，置于壳体7中，无机膜元件8底部用密封材料9与下孔板3b密封，无机膜元件8上下分别使用上卡扣或螺纹2a和下卡扣或螺纹2b拧紧固定，壳体7顶部设有上端头1a，底部设有下端头1b；上端头1a和下端头1b中部分别设有干气进口14a和干气出口14b，干气进口14a内侧连接管层气体分布器11a，外侧按顺序分别连接第一阀门4a和第一流量湿度传感器10a；干气出口14b外侧按顺序分别连接第四阀门4d和第二流量湿度传感器10b；在壳体7下侧靠近下孔板3b处开有湿气进口6b，湿气进口6b内侧连接壳层气体分布器11b，外侧分别连接第三阀门4c、第二流量传感器5b；在壳体7上侧靠近上孔板3a处开有湿气出口6a，湿气出口6a外侧分别连接第二阀门4b及第一流量传感器5a；湿气进口6b的对侧设置排液阀13。
本发明还提供了一种利用上述的新型气体增湿器的增湿方法，其具体步骤为：
（1）将一定压力、温度和流速的干气通入增湿器管层管线，使用第一流量湿度传感器10a测定其湿度并控制第一阀门4a调节其流量，然后通过干气进口14a经管层气体分布器11a充分分散后送入增湿器管层，到达膜元件8的内表面；与此同时将一定压力、温度和流速的湿气通入增湿器壳层管线，经第一传感器5b测定湿气湿度并控制第三阀门4c调节其流量后送入增湿器壳层，到达无机膜元件8的外表面；
（2）干、湿两股气体在无机膜元件表面进行气-汽换湿，湿气中的水汽优先吸附于无机膜元件8外表面并阻止气体分子吸附，在水汽分压差的推动下，吸附于无机膜元件外表面的水汽透过膜元件至膜元件内表面，其余气体从湿气出口6a处排出；干气吸收无机膜元件内表面的水汽，并从干气出口处14b排出，经第二流量湿度传感器10b测定其湿度及流量后送入待增湿空间、场所。
本发明提供的一种新型气体增湿器的增湿方法，如图1所示，在干、湿气进出口处分别设置传感器和阀门，用于调节气体流量和控制增湿气体湿度。干、湿气分别从无机膜元件的管层和壳层流过，干、湿气的进气方式分为两种，即当干气进入管层时，湿气通过壳层；而当干气进入壳层时，则湿气通过管层。干、湿气也有两种流动方式，即干、湿气并流操作方式和干、湿气逆流操作方式。
优选所述的第一、第二流量湿度传感器、第一、第二流量传感器均为复合型传感器，具有流量调节作用和湿度检测作用，传感器可控制阀门开度大小。所有传感器和阀门对干、湿气的流量有效调节范围均为0.001-300Nm3/h，湿度的检测范围为0-100%；该方法设置的操作压力为0.1KPa-1MPa，温度为0-100℃，增湿元件表面的气体流速为0.001-10m/s。
上述无机膜元件具有强亲水性，水汽透过无机膜元件的方式为吸附扩散方式以及分子筛分方式。
所述的增湿元件将干、湿气体分开，增湿元件内腔为管层，增湿元件外表面与增湿器件壳体之间部分为壳层，干、湿气体有两种进料方式，即干气进入增湿器管层，则湿气进入增湿器壳层；或者干气进入增湿器壳层，湿气进入增湿器管层。
本发明中，气体分布器用于气体的均匀分布，折流板则用于增强增湿效果，排液阀用于移除装置中可能产生的过多的液态水，以减少液态水对气体增湿效果的影响。
所述的增湿元件为多孔陶瓷膜材料、多孔金属膜或沸石分子筛膜。所述的膜构型为管式、中空纤维和多通道。优选所述的多孔陶瓷膜材料主要为氧化铝、氧化钛、氧化锆及其复合多孔陶瓷膜；所述的多孔金属膜主要为金属微滤膜、超滤膜以及纳滤膜；所述的沸石分子筛膜材料主要为NaA分子筛膜、T型分子筛膜、MFI分子筛膜、FAU分子筛膜、CHA分子筛膜等；对本发明提供的无机膜可进行亲水化改性用于增强增湿效果，其所使用的改性剂主要为聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇等。本发明所使用的折流板数量为1-10块。
优选使用的中空纤维无机膜孔径为0.1nm-300μm，孔隙率为1%-80%，膜外径为0.5-5mm，长度为10-100cm；所述的管式膜孔径为0.1nm-300μm，孔隙率为1%-80%，膜外径为5-50mm，长度为10-100cm；所述的多通道无机膜孔径为0.1nm-300μm，孔隙率为1%-80%，膜外径为1-100mm，膜长度为10-100cm。
将本发明用于燃料电池增湿时，可将燃料电池尾气作为湿气通入增湿装置，从而实现燃料电池整个工作***的自增湿，节约了资源，如图3所示。
附图说明
图1为膜增湿传质过程示意图，其中a为水分子，b为其他气体或杂质分子，8为无机膜原件；
图2为膜增湿器剖面示意图，其中1a为上端头，1b为下端头，2a为上卡扣或螺纹，2b为下卡扣或螺纹，3a为上孔板，3b为下孔板，4a为第一阀门，4b为第二阀门，4C为第三阀门，4d为第四阀门，5a为第一流量传感器，5b为第二流量传感器，10a为第一流量湿度传感器，10b第二流量湿度传感器，6a为湿气出口，6b为湿气进口，14a干气进口，14b为干气出口，7为壳体，8为无机膜元件，9为密封材料，11a为管层气体分布器，11b为壳层气体分布器，12为折流板，13为排液阀；
图3为膜增湿器用于燃料电池增湿示意图。
具体实施方式
为了更好的说明本发明提供的新型气体增湿器，将设计的增湿器用于气体增湿，现给出具体实施例，但本专利的保护范围并不局限于该实施例。
实施例1
本发明所述的膜增湿器剖面示意图的结构如图2所示；
将无机膜元件按照一定构型排布于增湿器上孔板上，使用密封材料粘接密封，并将其装入已安装折流板和壳层气体分布器的增湿器壳体中，然后将下孔板安装到无机膜元件的另一端并使用密封材料粘接密封，分别使用上卡扣或螺纹和下螺纹或卡扣将无机膜元件固定在增湿器壳体上；将管层气体分布器装入上端头中部的干气进口内侧；将第一阀门、第一流量湿度传感器装入上端头的干气进口外侧，第四阀门、第一流量湿度传感器装入下端头中部的干气出口外侧；将第三阀门、第二流量传感器装入靠近下孔板的湿气进口外侧；将第二阀门、第一流量传感器装入靠近上孔板的湿气出口外侧，同时在增湿器壳体的湿气进口对面开设排液阀，构成增湿器。
实施例2
将240根200mm长、直径45.0mm、孔径为1μm、孔隙率为70%的氧化铝多孔陶瓷管式膜使用密封胶密封，然后装入仅有1块折流板的增湿器壳体中形成增湿器，用于燃料电池增湿，在70℃、0.1KPa条件下用于增湿，控制干、湿气流量为120Nm3/h，增湿元件表面气体流速为5.2m/s。经氧化铝陶瓷膜增湿后，燃料电池的进气露点温度为54.3℃，增湿效果明显。
实施例3
将19根900mm长、直径为4.5mm、孔径为0.4nm、孔隙率为75%的中空纤维NaA分子筛膜封装在900mm长的组件中，同时等间距的装入10块折流板，形成增湿器。在0℃、1.0MPa条件下用于房间增湿，控制干、湿气流量均为10Nm3/h，增湿元件表面气体流速为5.37m/s，给30m2房间增湿，房间内湿度逐渐增加，并最终稳定在50%RH左右。
实施例4
将1根110mm长、直径为5mm、孔径为300μm、孔隙率为5%的YSZ多孔陶瓷管式膜封装在110mm深的组件中，同时等间距装入5块折流板，形成增湿器。100℃、0.01MPa条件下用于气体增湿，控制气体流量为0.005Nm3/h，增湿元件表面气体流速0.002m/s。增湿过程中，空气湿度逐渐增加，相对湿度最终增加59.3%，增湿效果明显。
实施例5
将1000根400mm长、直径为2mm、孔径为280μm、孔隙率为3%的经PVA改性的多通道T型分子筛膜封装在400mm长的组件中，同时等间距装入8块折流板，形成增湿器。在增湿器的干、湿气进出口设置阀门和传感器，模拟燃料电池干、湿气进气量，设定干、湿气流量260Nm3/h，增湿元件表面气体流速10.0m/s，在70℃、0.017MPa条件下增湿。经传感器测定流量、温度后通入器，最终经增湿后的干气露点温度达到55℃，基本满足燃料电池增湿气体要求。
实施例6
将6块折流板等间距的装入到增湿器壳体中，并将100根300mm长、直径为0.5mm、孔径为20μm、孔隙率为75%的中空纤维不锈钢多孔金属膜封装在300mm长的壳体中形成增湿器，20℃下给30m2育苗空间增湿，设置气体流量为5Nm3/h，增湿元件表面气体流速0.5m/s，随着气体的不断通入，房间湿度不断增加，最终相对湿度为52%，增湿效果明显。
实施例7
将4块折流板等间距的装入到增湿器壳体中，并将50根100mm长、直径为95mm、孔径为0.01μm、孔隙率为80%的经PVA改性的氧化锆多孔陶瓷管式膜封装在200mm长的组件中，固化后形成增湿装置。用于燃料电池增湿，控制气体流量为30Nm3/h，增湿元件表面气体流速为2m/s。经露点仪测定，其增湿气体露点温度为55℃，基本满足增湿要求，其增湿效果优于单独的多孔陶瓷膜增湿器和金属无机膜增湿器。
Claims (3)
1.一种气体增湿的方法，该方法由增湿器部分和增湿操作过程组成，其具体操作步骤如下：首先设计用于气体增湿的增湿器，其特征在于增湿器由无机膜元件(8)、壳体(7)、多孔折流板(12)、管层气体分布器(11a)、壳层气体分布器(11b)、上孔板(3a)和下孔板(3b)、上端头(1a)和下端头(1b)组成；其中壳体(7)中设有等间距分布的多孔折流板(12)；无机膜元件(8)通过密封材料(9)粘接固定在上孔板(3a)上，置于壳体(7)中，无机膜元件(8)底部用密封材料(9)与下孔板(3b)密封，无机膜元件(8)上下分别使用上卡扣或螺纹(2a)和下卡扣或螺纹(2b)拧紧固定，壳体(7)顶部设有上端头(1a)，底部设有下端头(1b)；上端头(1a)和下端头(1b)中部分别设有干气进口(14a)和干气出口(14b)，干气进口(14a)内侧连接管层气体分布器(11a)，外侧按顺序分别连接第一阀门(4a)和第一流量湿度传感器(10a)；干气出口(14b)外侧按顺序分别连接第四阀门(4d)和第二流量湿度传感器(10b)；在壳体(7)下侧靠近下孔板(3b)处开有湿气进口(6b)，湿气进口(6b)内侧连接壳层气体分布器(11b)，外侧分别连接第三阀门(4c)、第二流量传感器(5b)；在壳体(7)上侧靠近上孔板(3a)处开有湿气出口(6a)，湿气出口(6a)外侧分别连接第二阀门(4b)及第一流量传感器(5a)；湿气进口(6b)的对侧设置排液阀(13)；其中无机膜元件(8)的无机膜为多孔陶瓷膜、多孔金属膜或沸石分子筛膜；无机膜的孔径为0.1nm-300μm，孔隙率为1％-80％；将设计的增湿器用于气体增湿时，其具体操作步骤如下：(1)将一定压力、温度和流速的干气使用第一流量湿度传感器(10a)测定其湿度并控制第一阀门(4a)调节其流量，然后通过干气进口(14a)经管层气体分布器(11a)充分分散后送入增湿器管层，到达膜元件(8)的内表面；与此同时将一定压力、温度和流速的湿气经第一传感器(5b)测定湿气湿度并控制第三阀门(4c)调节其流量后送入增湿器壳层，到达无机膜元件(8)的外表面；(2)干、湿两股气体在无机膜元件表面进行气-汽换湿，湿气中的水汽优先吸附于无机膜元件(8)外表面并阻止气体分子吸附，在水汽分压差的推动下，吸附于无机膜元件(8)外表面的水汽透过膜元件(8)至膜元件(8)内表面，其余气体从湿气出口(6a)处排出；干气吸收无机膜元件(8)内表面的水汽，并从干气出口处(14b)排出，经第二流量湿度传感器(10b)测定其湿度及流量后送入待增湿空间、场所；其中传感器对干、湿气的流量的调节范围均为0.001-300Nm3/h；传感器对湿度的检测范围均为0-100％；通入的干、湿气的操作压力均为0.1KPa-1MPa；干、湿气的操作温度均为0-100℃；增湿器中无机膜元件表面的干、湿气体流速均为0.001-10m/s。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的无机膜元件(8)的膜构型为管式、中空纤维或多通道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的折流板数量为1-10块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310246468.4A CN103346338B (zh) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | 一种新型气体增湿器及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310246468.4A CN103346338B (zh) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | 一种新型气体增湿器及其方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103346338A CN103346338A (zh) | 2013-10-09 |
| CN103346338B true CN103346338B (zh) | 2015-11-18 |
Family
ID=49281121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310246468.4A Active CN103346338B (zh) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | 一种新型气体增湿器及其方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103346338B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11324911B2 (en) * | 2014-06-03 | 2022-05-10 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | Flow mixers for respiratory therapy systems |
| CN106684409B (zh) * | 2016-12-21 | 2019-08-09 | 李兴祥 | 燃料电池汽车动力***的膜加湿器*** |
| CN108301462B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-07-14 | 成都海天绿色化学技术研究中心 | 一种基于分子筛膜空气制水方法 |
| CN110061265B (zh) * | 2019-04-18 | 2022-03-22 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种燃料电池反应气体加湿装置及其加湿方法 |
| EP3993114A4 (en) * | 2019-06-25 | 2023-06-28 | Kolon Industries, Inc. | Fuel cell humidifier and manufacturing method therefor |
| KR102423873B1 (ko) * | 2019-06-25 | 2022-07-21 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 연료전지용 가습기 및 그 제조방법 |
| KR20220109053A (ko) * | 2021-01-28 | 2022-08-04 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 연료전지 막가습기 |
| KR20220168893A (ko) * | 2021-06-17 | 2022-12-26 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 연료전지 막가습기 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201582922U (zh) * | 2010-01-02 | 2010-09-15 | 华南理工大学 | 中空纤维膜空调无水加湿*** |
| CN203367427U (zh) * | 2013-06-20 | 2013-12-25 | 南京工业大学 | 一种新型气体增湿器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100108092A (ko) * | 2009-03-27 | 2010-10-06 | 주식회사 코오롱 | 연료전지용 가습기 |
| JP2012134067A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
-
2013
- 2013-06-20 CN CN201310246468.4A patent/CN103346338B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201582922U (zh) * | 2010-01-02 | 2010-09-15 | 华南理工大学 | 中空纤维膜空调无水加湿*** |
| CN203367427U (zh) * | 2013-06-20 | 2013-12-25 | 南京工业大学 | 一种新型气体增湿器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103346338A (zh) | 2013-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103346338B (zh) | 一种新型气体增湿器及其方法 | |
| CN203367427U (zh) | 一种新型气体增湿器 | |
| US7160362B2 (en) | Method and device for cleaning air | |
| CN204404377U (zh) | 一种节能环保的电梯轿厢 | |
| CN110102271B (zh) | 用于VOCs治理的含纳米吸附剂的多孔型材及其方法、设备 | |
| WO2013098783A2 (en) | Air cleaner | |
| US8968944B2 (en) | Humidifier device for humidifying a fluid in a fuel cell system | |
| CN103405990A (zh) | 一种智控磁能吸附富氧机 | |
| CN104181260A (zh) | 一种集成化的微型富集器***及其制造方法 | |
| CN206420040U (zh) | 一种除湿、空气净化及杀菌一体的溶液除湿装置 | |
| CN205807691U (zh) | 一种新型多功能生物技术用的洁净空气装置 | |
| CN110469160A (zh) | 一种具有二次加湿***的洁净室布置结构及洁净生产厂房 | |
| CN216038658U (zh) | 一种富氧膜组件和膜法富氧制取*** | |
| CN206214967U (zh) | 一种具有加湿以及空气过滤双重功效的设备 | |
| CN214486326U (zh) | 一种从含湿空气中分离水蒸气的装置 | |
| CN204434571U (zh) | 脱除合成气及天然气中co2的分离*** | |
| WO2021013133A1 (zh) | 一种可分区控制的洁净厂房 | |
| CN113816342A (zh) | 一种富氧膜组件和膜法富氧制取*** | |
| CN208398298U (zh) | 一种新室内暖通管道设备 | |
| CN204202024U (zh) | 一种空气过滤装置 | |
| CN203223998U (zh) | 饱和湿度气体发生器 | |
| KR102086427B1 (ko) | 소수성 멤브레인 및 이를 포함하는 장치 | |
| CN208878230U (zh) | 一种管式半透膜除湿器 | |
| CN206310606U (zh) | 一种多机头智能化空气控氧*** | |
| CN206339543U (zh) | Voc释放量检测平台开放式相对湿度调节装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |