带有蓄水容器的系统设计

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：带有蓄水装置的系统可以不依靠电池的工作点，而根据温度和与生成水量对应的电流，控制电池进气的露点。柱状容器中采用金属滚子会促进水蒸气的交换。随后进气的饱和水蒸气在交换器中被冷却，以此方式校准进气的露点温度。液态水排空到隔板上，最终由回热器修正电池入口温度。此系统通过两个易测量的参数来调节，即冷凝器出口温度和回热器出口温度。

带有蓄水装置的系统可以不依靠电池的工作点，而根据温度和与生成水量对应的电流，控制电池进气的露点。可以将这种系统分为注水和蒸馏两种方式。

在采用注水方式的系统中，待加湿空气从柱形容器底部进入，水蒸气则从顶部注入，空气在容器中上升的过程中被加湿^{[JUN 07]}。柱状容器中采用金属滚子会促进水蒸气的交换。可以根据温度、压力、气流量和预期的加湿程度来计算注水量。位于底部的隔板用来回收没有被带走的水。喷射的蒸气温度是一个可以对系统进行控制的参数，但电池的进气加湿程度很难精确获知。而实际上，如果隔板上出现水，说明有部分水没有被转移，而且实际湿度和其设定值之间的差值也很难测量。

在另一种采用蒸馏的系统中，允许独立地、同时地设定气体的温度和湿度，并缩短过渡时间（见图7-7）。通过输送调节器调节干燥空气流量，输送至蒸馏器，在此形成蒸馏器温度下的饱和水蒸气，此处是整个回路的最高温度。随后进气的饱和水蒸气在交换器中被冷却，以此方式校准进气的露点温度。液态水排空到隔板上，最终由回热器修正电池入口温度。此系统通过两个易测量的参数来调节，即冷凝器出口温度和回热器出口温度（见图7-7画圈处）。事实上，仅控制这两个温度的优点就是一直谋求的控制可靠性和快速性，而此方案彻底掌控了系统的运行参数及其重复性。不过，系统需要在特定温度下保有大量的水，而且部件多，因此体积大、能耗高。所以，目前只在实验室内试验使用^{[MOR 03，GLI 05]}。

图7-7 蒸馏加湿系统的运行原理，允许校准空气流的露点和温度

带有蓄水容器的系统设计

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