一种吸附床及连续主动吸附式空气取水系统技术方案

本发明专利技术涉及一种吸附床及连续主动吸附式空气取水系统，该取水系统包括核心仓和冷凝出水机组，所述核心舱与冷凝出水机组通过管道连通；所述核心仓内设置有吸附床本体；所述核心仓通过内设的吸附床吸收空气中的水分子，然后通过管道将水汽送入冷凝出水机组，所述冷凝出水机组将水汽冷凝为液态水并实现出水

【技术实现步骤摘要】
一种吸附床及连续主动吸附式空气取水系统


[0001]本专利技术涉及空气取水以及环境与能源的
，具体涉及空气取水系统，尤其是一种吸附床及连续主动吸附式空气取水系统
。

技术介绍

[0002]水资源是全球工业
、
农业
、
能源
、
以及经济增长的基石，是人类生存和经济发展不可缺少的资源
。
对于缺乏天然水资源的地区来说，稳定的供水来源至关重要
。
在地球的大气中蕴含着丰富的水资源
(
云
、
水蒸气和雾
)
，且不受地理位置的制约，是一个天然的淡水水库
。
如果能采用行之有效的方法从空气中获取淡水，将成为解决水资源短缺的一个有效途径
。
目前，空气取水技术主要可以分为冷凝结露法
、
聚雾取水法和吸附解吸法三大类
。
[0003]其中冷凝结露法利用降低空气温度从而使水蒸气冷凝，此方法简单高效，单位时间内产量较大，但是能耗高，难以在低湿度地区进行取水；聚雾取水法用于浓雾多发地区，通过对潮湿空气进行过滤的方法收集水滴，不涉及水的相变，结构简单，但是使用环境受到很大局限；吸附解吸附法使用吸附剂将空气中的水蒸气富集，然后再通过解吸附过程将其释放，提高装置内水蒸气浓度，从而使水凝结，这种方法对比另外两种方法产量较小，但是便携性好，非常适用于野外考察
、
野战部队
、
紧急救援等应用场合
。
[0004]而现有吸附式空气取水装置在使用一段时间后吸附床容易变形，造成吸附剂的损失，另外，空气进入吸附床及水蒸气通往冷凝设备的过程中速度较小，导致出水效率低
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种吸附床及连续主动吸附式空气取水系统，其构建的连续主动吸附式空气取水系统采用框架为“田”字且含有单向滤膜的多层吸附床，设置核心舱的出口为锥形结构来实现吸附床结构稳固，吸附效率高，空气进入核心舱及水蒸气通往冷凝出水机组的效率高，从而提高空气取水系统的出水率和出水的质量
。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的：
[0007]这种吸附床，包括由多层片状框架依次叠加而成的本体；所述片状框架上设置有一层亲水滤膜；所述亲水滤膜上固定有吸附剂，所述本体的两侧还设置有用以固定每层片状框架两侧边的固定结构
。
[0008]根据本专利技术提出的吸附床，增加了与气体的接触面积，从而提高了吸附空气中水蒸气的效率
。
[0009]上述片状框架为“田”字结构的碳纤维框架，稳固性好，所述亲水滤膜为四氟乙烯亲水滤膜，一方面用于固定吸附剂，另一方面由于水蒸气在
PTFE
亲水膜上只能单向通过，只需要保证各层亲水膜方向一致，整个夹层只允许水蒸气单向通过，可提高水蒸气的吸附与过滤效率
。
[0010]上述固定结构由多组设置在每层片状框架两侧的垫片组成，所述垫片与片状框架
侧边固定连接，且每组垫片将相邻片状框架等距固定
。
[0011]基于以上所述吸附床，本专利技术还提出一种连续主动吸附式空气取水系统：包括核心仓和冷凝出水机组，所述核心舱与冷凝出水机组通过管道连通；所述核心仓内设置有吸附床；所述核心仓通过内设的吸附床吸收空气中的水分子，然后通过管道将水汽送入冷凝出水机组，所述冷凝出水机组将水汽冷凝为液态水并实现出水
。
[0012]进一步地，上述核心仓内设置有吸附床
、
加热装置，所述核心舱的入口端安装有轴流风机，利用风机做功将仓内空气由自然对流转变为强制对流，增大仓内气体湍动程度
、
增大其雷诺数，提高吸附床吸附水蒸气效率
。
出口端通过管道与冷凝出水机组连通，所述加热装置嵌于所述吸附床各层之间
。
[0013]进一步地，所述核心舱出口端通过锥形变径与管道相连接，避免了由于空气流冲刷导致吸附床内吸附剂粉末流失进入管道
。
[0014]进一步地，上述吸附床水平均匀分布于核心仓内
。
[0015]进一步地，上述轴流风机外侧
、
核心舱出口端
、
冷凝出水机组出口均设置有温湿度传感器，所述吸附床出口与入口均设置有温度传感器，可随时监控系统内部的气体温湿度状态并有助于测量整个系统的耗能
。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的吸附床结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的片状框架2的结构示意图；
[0018]图3为本专利技术的垫片
2.2
的结构示意图；
[0019]图4为本专利技术连续主动吸附式空气取水系统的内部结构示意图；
[0020]图5为本专利技术连续主动吸附式空气取水系统的温湿度传感器及温度传感器分布示意图；
[0021]其中：1为本体；2为片状框架；
2.1
亲水滤膜；
2.2
垫片；3核心仓；4管道；5冷凝出水机组，6轴流风机，7温湿度传感器，8温度传感器
。
具体实施方式
[0022]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围
。
[0023]参见图1，本专利技术首先提出一种吸附床，包括由多层片状框架2依次叠加而成的本体1；片状框架2上设置有一层亲水滤膜
2.1
；亲水滤膜
2.1
上固定有吸附剂，本体1的两侧还设置有用以固定每层片状框架2两侧边的固定结构
。
与空气接触过程中，吸附剂可吸附空气中的水蒸气，吸附床多层结构可增大与空气的接触面积，提高吸附水蒸汽的效率，加热后的水蒸气可通过亲水滤膜进行过滤
。
[0024]其中，片状框架2为“田”字结构的碳纤维框架；所述亲水滤膜
2.1
为四氟乙烯亲水滤膜
。
加热后的水蒸气从四氟乙烯亲水滤膜上单向通过，损耗小，可增加过滤效率
。
[0025]如图3：在本专利技术的最佳实施例中，以上固定结构由多组设置在每层片状框架2两侧的垫片
2.2
组成，垫片
2.2
与片状框架2侧边固定连接，且每组垫片
2.2
将相邻片状框架2等距固定，对吸附床起到均匀固定作用的同时，也保证了各层间的间距，不会造成吸附剂因被
挤压而损耗
。
[0026]基于以上吸附床，本专利技术还提出一种吸附床的连续主动吸附式空气取水系统，如图4所示：该系统包括核心仓3和冷凝出水机组5，核心舱3与冷凝出水机组5通过管道4连通；核心仓3内设置有吸附床；核心仓3通过内设的吸附床吸收空气中的水分子，然后通过管道4将水汽送入冷凝出水机组5，冷凝出水机组5将水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种吸附床，其特征在于，包括由多层片状框架
(2)
依次叠加而成的本体
(1)
；所述片状框架
(2)
上设置有一层亲水滤膜
(2.1)
；所述亲水滤膜
(2.1)
上固定有吸附剂；所述本体
(1)
的两侧还设置有用以固定每层片状框架
(2)
两侧边的固定结构
。2.
根据权利要求1所述的吸附床，其特征在于，所述片状框架
(2)
为“田”字结构的碳纤维框架；所述亲水滤膜
(2.1)
为四氟乙烯亲水滤膜
。3.
根据权利要求1所述的吸附床，其特征在于，所述固定结构由多组设置在每层片状框架
(2)
两侧的垫片
(2.2)
组成，所述垫片
(2.2)
与片状框架
(2)
侧边固定连接，且每组垫片
(2.2)
将相邻片状框架
(2)
等距固定
。4.
一种基于权利要求1‑3任意一项所述吸附床的连续主动吸附式空气取水系统，其特征在于，包括核心仓
(3)
和冷凝出水机组
(5)
，所述核心舱
(3)
与冷凝出水机组
(5)
通过管道
(4)
连通；所述核心仓
(3)
内设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清慧，刘剑飞，潘晓春，董志明，佐晓波，李洪峻，
申请(专利权)人：中国人民解放军，
类型：发明
国别省市：