阅读说明：本技术 内加热式多丝加湿器及其工作方法 (Internal heating type multi-wire humidifier and working method thereof ) 是由 陈俊杰 韩东 刘允 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种内加热式多丝加湿器及其工作方法,属于加湿除湿技术领域。该加湿器主要包括筒体、顶板和底板,其特征在于：筒体内部位于顶板和底板之间由上而下还设置有上板和下板,并且在上板和下板之间设有若干条导热丝。当液体进入加湿器后能够在导热丝上形成良好的薄液膜,随着重力下降液膜温度不断上升,当空气从底部喷出时,能够与薄液膜充分接触,发生传热传质。本发明以内加热的方式进行加湿可以保证热量充分被两相流体吸收,不仅提高了换热效率,还简化了设备空间；导热丝形成的薄液膜提高了气液接触面积,同时降低了流体压降,减少了系统能耗。该加湿器结构紧凑新颖,换热效率高,制造简捷,对于节能减排、产业升级换代具有重大意义。(The invention discloses an internal heating type multi-wire humidifier and a working method thereof, and belongs to the technical field of humidification and dehumidification. This humidifier mainly includes barrel, roof and bottom plate, its characterized in that: an upper plate and a lower plate are arranged between the top plate and the bottom plate inside the cylinder from top to bottom, and a plurality of heat conducting wires are arranged between the upper plate and the lower plate. When liquid enters the humidifier, a good thin liquid film can be formed on the heat conducting wires, the temperature of the liquid film continuously rises along with the falling of gravity, and when air is sprayed out from the bottom, the air can be fully contacted with the thin liquid film to generate heat and mass transfer. According to the invention, the internal heating manner is adopted for humidification, so that the heat can be fully absorbed by the two-phase fluid, the heat exchange efficiency is improved, and the equipment space is simplified; the thin liquid film formed by the heat conducting wires improves the gas-liquid contact area, reduces the pressure drop of fluid and reduces the energy consumption of the system. The humidifier has the advantages of compact and novel structure, high heat exchange efficiency and simple manufacture, and has great significance for energy conservation, emission reduction and industrial upgrading.)

内加热式多丝加湿器及其工作方法

技术领域

本发明涉及加湿除湿技术领域，尤其涉及一种内加热式多丝加湿器及其工作方法。

背景技术

空气温度和湿度对于工业生产、环境调控以及生活居住等领域都至关重要。加湿器是一种有效调节空气温度和湿度的加湿设备，进年来引起了国内外研究学者的高度关注。专利号为CN201510042152.2公开了一种适用于加湿除湿海水淡化系统的喷雾加湿器，该加湿器压降小，结构简单，但换热效率低，加湿器不佳。专利号为CN201611214327.4和CN201710120233.9公开了一种适用于蒸发系统的填料加湿器，该加湿器具有良好的接触面积和高效的传质效率，但压降也很大。且以上加湿器均采用外加热式供能，设备占地面积大，制造复杂。

在节能减排、产业升级换代的大背景下，如何提高加湿器换热效率，降低能耗，加快设备升级是亟需解决的问题。

本发明针对现有加湿器的不足提供了一种结构紧凑新颖，换热效率高，压降低的内加热式多丝加湿器及其工作方法。

一种内加热式多丝加湿器，主要主要包括筒体，筒体具有顶板和底板，其特征在于：

上述顶板中心设置进液口，底板中心设置出液口；

上述筒体上部的壁面由上向下分别设置出气口和电源接口；

上述筒体下部的壁面对称设置若干进气口；

上述筒体内部位于顶板和底板之间由上而下还设置有上板和下板；其中上板与电源接口位于同一高度，下板位于进气口和底板之间；

上述上板上分布若干喷嘴和若干气体通道管；

上述下板呈凸台结构，其下方为底台，上方为高台；其底台设置有若干出液孔，高台设置有若干导热丝；导热丝与喷嘴一一对应固定。

所述的内加热式多丝加湿器，其特征在于包括以下工作过程：首先通过电源接口给导热丝通电，导热丝的温度升高并向筒体内部散热；液体从筒体顶部的进液口进入上板，通过喷嘴喷淋到导热丝上形成液膜，导热丝的张力由下板和上板提供，液膜在下降的同时被加热；空气从进气口进入筒体，在上升的过程中与高温的液膜直接接触，发生传热传质过程，高温高湿的湿空气通过气体通道管从出气口排出；与湿空气发生换热后的液膜顺着导热丝流到下板上，通过出液孔收集到筒体底部，最后从出液口排出，以此实现加湿过程。

本发明的内加热式多丝加湿器，结构紧凑新颖，换热效率高，并且压降很低，制造简捷。当液体进入加湿器后能够在导热丝上形成良好的薄液膜，随着重力下降的液体温度不断上升，为水分蒸发准备前提条件。当空气从底部喷出时，能够与薄液膜充分接触，传热传质，温度和湿度不断上升，最后从顶部排出。以内加热的方式进行加湿可以保证热量充分被两相流体吸收，不仅提高了换热效率，还简化了设备空间；导热丝形成的液膜提高了气液接触面积，同时降低了流体压降，减少了系统能耗，对节能减排、产业升级具有重大意义。

所述的一种内加热式多丝加湿器，其特征在于：所述上板呈圆盘结构；所述喷嘴呈环形均匀分布，或方形均匀分布；所述气体通道管呈环形均匀分布，以满足在筒体内气液两相均匀接触，高效换热。

所述的一种内加热式多丝加湿器，其特征在于：由于进入筒体的液体要从上板均匀分布的喷嘴喷到导热丝上形成液膜，在上板上会有一定的液体高度，为避免从进液口出口的液体以及上板上的液体堵塞蒸汽通道，所述的气体通道管上方要求伸出上板。

所述的一种内加热式多丝加湿器，其特征在于：所述的出液孔呈圆形均匀分布，以使从导热丝收集的液体可以均匀排出。

所述的一种内加热式多丝加湿器，其特征在于：为了在导热丝上形成良好的液膜，以快速有效地加湿空气，要求导热丝的结构优选为绞线结构，材质优选为金属，外径优选为0.2-1.0mm，间距优选为外径的15-30倍。

附图说明

图1是所提出的内加热式多丝加湿器的结构示意图；

图2是所提出的内加热式多丝加湿器的俯视图；

图3是加湿器上板的局部放大图；

图4是加湿器下板的局部放大图；

图5是加湿器上板喷嘴方形布置示意图；

图6是加湿器上板喷嘴环形布置示意图。

图中标号名称： 1-筒体；2-进气口；3-下板；4-出液口；5-出液孔；6-导热丝；7-喷嘴；8-气体通道管；9-出气口；10-进液口；11-电源接口；12-上板；13-顶板；14-底板

具体实施方法

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图1、2、3、4对本发明作进一步的详细说明。

本发明具体的实施方法为：首先通过电源接口11给导热丝6通电，导热丝6的温度升高并向筒体1内部散热；液体从筒体1顶部的进液口10进入上板12，通过喷嘴7喷淋到导热丝6上形成液膜，导热丝6的张力由下板3和上板12提供，液膜在下降的同时被加热；空气从进气口2进入筒体1，在上升的过程中与高温的液膜直接接触，发生传热传质过程，高温高湿的湿空气通过气体通道管8从出气口9排出；与湿空气发生换热后的液膜顺着导热丝6流到下板3上，通过出液孔5收集到筒体1底部，最后从出液口4排出，以此实现加湿过程。

特别说明的是，有关本发明结构的同等缩放也在本发明的保护范围，并且在实施本发明所提出的内加热式多丝加湿器的时候，要特别注意喷嘴流速和流量，要确保成膜流速，同时根据液膜流速来调节气体流速，以此来实现高效加湿。