一种高效气体增湿系统的制作方法

本实用新型属于气体增湿装置技术领域，具体涉及一种高效气体增湿系统。

背景技术：

随着近年来世界环境的持续恶化，雾霾加重及温室效应日益突出，各国已对减少各自国内的碳排量达成共识。因此各国都在大力发展新兴能源，尤其是近两年氢燃料电池因其消耗的是二次能源氢，氢和氧在催化剂的作用下产生电化学反应转化为电能，在此过程中只会生成的水，对环境绝对友好，所以，得到了各国政府越来越多的重视。其中氧因为是空气中的主要成分，所以在氢燃料电池的实际气源为氢气和空气（空气中主要成分为氧）。但是氢燃料电池对气源要求苛刻，气源湿度太低会影响到膜的电导率，造成发电的不稳定，降低负载的使用寿命、甚至直接损坏，另燃料电池气源入口压力需保持在0-200kpa，否则也易造成燃料电池的直接损坏。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供了一种结构简单且设计合理的高效气体增湿系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种高效气体增湿系统，其特征在于包括补水箱和增湿器，补水箱内设有液位计i、加热管i、温度传感器i和电导传感器，补水箱上部进液口通过供水管路与水源相连，该供水管路上设有电磁阀i，补水箱下部出液口通过补水管路与增湿器上部安装的进液喷头i相连，该补水管路上沿液体流动方向依次设有开关阀i和自吸泵i；增湿器内设有液位计ii、加热管ii、温度传感器ii和折流板，该折流板内部填充有用于增加气液接触的填料，增湿器下部进气口通过进气管路与气源相连，该进气管路上沿气体流动方向依次设有调压阀和电磁阀iii，增湿器上部出气口与出气管路相连，该出气管路上沿气体流动方向依次设有压力表、压力传感器、背压阀、开关阀ii和温湿度传感器，出气管路上包裹有加热带，该加热带上安装有温度传感器iii，增湿器下部出液口通过自循环管路与增湿器上部安装的进液喷头ii相连，该自循环管路上沿液体流动方向依次设有电磁阀iv、自吸泵ii和开关阀iii，开关阀i与自吸泵i之间的补水管路通过开关阀v与排水管路相连，增湿器进气口与电磁阀iii之间的进气管路通过开关阀vi与排水管路相连。

优选的，所述自吸泵i与进液喷头i之间的补水管路上沿液体流动方向依次设有流速计i、单向阀i和电磁阀ii。

优选的，所述调压阀与电磁阀iii之间的进气管路上沿气体流动方向依次设有质量流量计和单向阀ii。

优选的，所述开关阀iii与进液喷头ii之间的自循环管路上设有流速计ii。

优选的，所述折流板由上下相对设置的梳齿状折流板构成，其中下侧梳齿状折流板的中部设有进气口，上侧梳齿状折流板的两端设有出气口，上下相对设置的梳齿状折流板之间填充有用于增加气液接触时间和接触面积的填料，气体经下侧梳齿状折流板中部进气口进气并在相对的折流板之间进行气液充分接触后由上侧梳齿状折流板两端的出气口出气。

优选的，所述进气管路与设置于增湿器内部的气体分散器相连，通过气体分散器实现气体的有效分散。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：在增湿器与设备气体出口端之间的出气管路上缠绕加热带，并保证出气管路温度高于气体出口温度，以有效防止水汽凝结；增湿器通过气体分散器发散气体、填料鼓泡、循环喷淋、折流板内折流运动四种方式增湿，可充分保障气体气液接触时间及接触面积，从而保证在增湿器体积最小情况下，可将常温常态情况下的空气湿度加湿至湿度80%以上，增湿效果明显；由于多重增湿方式的存在，可在保证气体增湿效果的情况下，大大缩小增湿器的体积，提高设备的紧凑性；出气管路上设置有背压阀可对出气压力进行调节；通过温湿度传感器可监控记录出气管路上温湿度的变化情况。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中增湿器的局部放大图。

图中：1-补水箱，2-增湿器，3-液位计i，4-加热管i，5-温度传感器i，6-电导传感器，7-供水管路，8-电磁阀i，9-补水管路，10-开关阀i，11-自吸泵i，12-流速计i，13-单向阀i，14-电磁阀ii，15-液位计ii，16-加热管ii，17-温度传感器ii，18-折流板，19-填料，20-进气管路，21-调压阀，22-质量流量计，23-单向阀ii，24-电磁阀iii，25-出气管路，26-压力表，27-压力传感器，28-背压阀，29-开关阀ii，30-温湿度传感器，31-加热带，32-温度传感器iii，33-自循环管路，34-电磁阀iv，35-自吸泵ii，36-开关阀iii，37-流速计ii，38-开关阀v，39-排水管路，40-开关阀vi。

具体实施方式

结合附图详细描述本实用新型的技术方案，一种高效气体增湿系统，包括补水箱1和增湿器2，补水箱1内设有液位计i3、加热管i4、温度传感器i5和电导传感器6，补水箱1上部进液口通过供水管路7与水源a相连，该供水管路7上设有电磁阀i8，补水箱1下部出液口通过补水管路9与增湿器2上部安装的进液喷头i相连，使得补给水以喷淋的方式进入增湿器2，从而有效提升气源湿度，该补水管路9上沿液体流动方向依次设有开关阀i10、自吸泵i11、流速计i12、单向阀i13和电磁阀ii14；增湿器2内设有液位计ii15、加热管ii16、温度传感器ii17和折流板18，该折流板18内部填充有增加气液接触的填料19，增湿器2下部进气口通过进气管路20与气源b相连，该进气管路20上沿气体流动方向依次设有调压阀21、质量流量计22、单向阀ii23和电磁阀iii24，增湿器2上部出气口与出气管路25相连，该出气管路25上沿气体流动方向依次设有压力表26、压力传感器27、背压阀28、开关阀ii29和温湿度传感器30，出气管路25上包裹有加热带31，该加热带31上安装有温度传感器iii32，增湿器2下部出液口通过自循环管路33与增湿器2上部安装的进液喷头ii相连，该自循环管路33上沿液体流动方向依次设有电磁阀iv34、自吸泵ii35、开关阀iii36和流速计ii37，开关阀i10与自吸泵i11之间的补水管路9通过开关阀v38与排水管路39相连，增湿器2进气口与电磁阀iii24之间的进气管路20通过开关阀vi40与排水管路39相连。

本实用新型所述折流板18由上下相对设置的梳齿状折流板构成，其中下侧梳齿状折流板的中部设有进气口，上侧梳齿状折流板的两端设有出气口，上下相对设置的梳齿状折流板之间填充有用于增加气液接触时间和接触面积的填料19，气体经下侧梳齿状折流板中部进气口进气并在相对的折流板之间进行气液充分接触后由上侧梳齿状折流板两端的出气口出气。

本实用新型的工作原理为：补水箱通过供水管路进水，通过液位计i检测当补水箱内的水量达到设定水位时，加热管i接通后对补水箱内的水进行加热，并通过温度传感器i使水温保持在设定值；当补水箱内的水达到设定条件后，补水箱的水通过自吸泵i经补水管打入增湿器内，通过液位计ii检测当增湿器内的水量达到设定水位时，加热管ii接通后对增湿器内的水进行加热，并通过温度传感器ii使水温保持在设定值，通过进气管路向增湿器内进空气，同时通过自循环管路在增湿器内的水面上方进行喷淋，使增湿器通过鼓泡和喷淋的方式对空气进行增湿，使空气能够在增湿器内得到充分的气液接触，保证空气得到充分的增湿后通过出气管路排出，在出气管路上缠绕加热带，加热带升温后保证出气管的温度高于增湿器内温度，以有效防止水汽凝结。同时在出气管路上设置有背压阀，通过背压阀可调节出气压力，满足终端设备对不同压力的需求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。