基于蒸汽压缩的颗粒增湿系统设计(2)
4.3.3恒温加热水箱选型25
结论26
致谢27
参考文献28
1 绪论
1.1 背景 空气加湿是一项以增加空气中水蒸气的含量使其达到所需要的湿度为目的的重要技术，其广泛运用于工业生产和日常生活等领域。在工业生产中，例如电子生产中，一些电子产品只有在规定的湿度内才有产量，相对湿度偏高偏低都不利， 偏低电子产品容易产生静电积聚，从而导致电子设备破坏，缩短实验寿命，偏高会使电子产品容易发生腐蚀，保存时间不长；在粮食储存仓库中，也需控制好空气湿度，湿度太高使粮食容易发生霉变，缩短粮食储存时间。在日常生活中，对空气的湿度调节也发挥重要作用，一些研究表明，空气相对湿度是决定空气环境质量的重要因素，相对湿度为40％～50％的空气对人体最适宜，春冬季节空气十燥，湿度达不到要求，人体呼吸这种干燥空气后，肺中粘液分泌细胞产生粘液的功能就会受到抑制，从而容易引发各种呼吸道疾病，因此保持湿润的空气是健康的前提。 给空气加湿的方法有很多，按加湿过程分类可分为等焓加湿、等温加湿、冷却加湿和加热加湿，按加湿器种类分类[1]可分为蒸汽加湿、二次蒸汽加湿、湿膜加湿、电热加湿、电极加湿、高压微雾加湿等方式。本文设计一种以颗粒移动床进行空气加湿的实验装置方案，颗粒移动床应用广泛，领域涉及到化工反应、钢铁工业、能源开发环境保护等很多方面，颗粒因其比表面积大，堆积疏松，能增加与反应物的接触面积，因而具有很高的传热传质性能。移动床技术是在固定床基础上发展起来的，作为一种性能优良的固体和流体接触或反应的装置, 颗粒移动床反应器多用于反应中固体颗粒自身发生变化的固-气反应场合。移动床相对于固定床来说,移动床能改善固体颗粒群的流动方式，具有明显优点，移动床内颗粒是流动而不是静止的，固体颗粒和气体间的接触效率大大提高，从而强化了扩散过程,使床层内部传热均匀,避免了过热现象，抑制了一些由反应的热效应所引起的副反应。
1.2 加湿技术研究综述 很多学者进行过特殊场合空气加湿方法的研究和分析，金辉[2]对目前市场上常见的空气加湿器做了分类，将其主要分为热加湿型、超声波加湿型和风加湿型三类。厦门船舶重工股份有限公司的董丽丽[3]专门进行过船用空调系统加湿方法的总结，她以厦门船舶重工股份有限公司建造的船舶为例，分别介绍船舶的三种加湿方法，这些方法为其他船舶空调加湿设计者提高设计经验。这三种方法分别为船用锅炉蒸汽加湿、水和压缩空气加湿、蒸汽发生器加湿，她对这三种加湿方法总结并得出结论：传统的锅炉加湿方法还是占了很大的份额，但是绿色造船理念的推行，这种加湿方法动力不足。
也有好多学者在现有的加湿蒸发器基础上进行创新改造再设计出性能更好的加湿器，或提出更简单便宜、性能更好的加湿技术，下面介绍几项在各个加湿领域有代表性的创新成果。 尚丰伟等[4] 在现有的空气加湿器基础上，在 1991 年潜心研制出一种新型加湿器，自研制成功以来，先后在新疆、济南、青岛等地的住宅搂、办公楼建筑中安装使用，有效地增加了室内空气的湿度，受到了用户的欢迎。这种新型加湿器由加湿水盘、溢流管、热媒管、外壳、放水阀、带出汽孔的端盖等部件组成，竖向热媒管上串联数只水盘，除最下面一只水盘外其它水盘都开有溢流孔，当打开放水阀时，让水充满最上面一只水盘，当水位高于溢流孔时，水会依次溢出流满其他水盘，热媒流过热媒管加热水盘中的水，水蒸发从而加湿空气。 杨九金[5]在2008年以“能量源于自然”为设计理念发明了一种“无动力空气增湿器”并获得国家专利。在“2006年北京国际节能减排及新能源科技博览会”上成为胡锦涛、温家宝等时任和家领导人汇报的项目。这种空气增湿器，其推动力为毛细管力，其最大限度地发挥水的自然蒸发能力，在传统的喷雾蒸发基础上，大胆创新改为连续自然蒸发。利用高位贮水器的恒压注水系统，以恒速往一组表而积大、蒸发能力强的吸水载体上输送水分，水分于在吸水载体表面上持续昼夜蒸发，从而提高室内空气湿度。 姜飞[6]针对 WQ 型喷管式加热器存在的因堵料导致进料槽停止供料、生产线中断并影响生产效率和设备有效作业率的问题，提出了四种解决方案，并将这四种解决方案在多家烟厂实践观察，结果表明这四种方案确实能极大地解决因堵料引起的整条生产线停产事故、提高了生产效率和设备作业率、改善了生产环境、降低了操作人员的劳动强度。 在工业加湿技术中，有等温加湿和等焓加湿，其各存在优缺点，等温加湿缺点是加湿器难以控制，而等焓加湿具有起步快、反应灵敏、几乎没有延滞性等优点，但其缺点是对室内温度有干扰，喷出的雾滴易凝于管道上，产生难以控制的加湿惯性。徐鸿胜等[7]针对此类问题对加湿方案进行了一系列创新，采用电动喷雾机的等焓加湿原理使其立即转化为等温加湿的方案，这种方案集中了等温加湿和等焓加湿的优点而又克服了它们的缺点。
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