本发明专利技术提供了一种气水混合装置，包括：具有第一混合腔的第一混合器；位于第一混合器内的第一混合管，第一混合管自第一混合器的顶端向第一混合器的底端延伸；分别与第一混合管相连通的液态水进管和气体载体进管，液态水进管和气体载体进管分别位于第一混合器的顶端；与第一混合腔相连通的第二混合器，第二混合器包括至少一个第二混合管；与第二混合器相连通的第三混合器，第三混合器具有第三混合腔。本发明专利技术提供的气水混合装置，通过第一混合器、第二混合器和第三混合器，实现了液态水与气体载体的混合以及水蒸气与气体载体的三次混合，使得气水混合气的气水比较稳定，实现了水蒸气较稳定的供应。本发明专利技术还提供了一种气水联供系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及为制氢提供水蒸气
，更具体地说，涉及一种气水混合装置和 一种气水联供系统。
技术介绍
氢能以其来源丰富、清洁无污染、能量密度高、使用方便、应用广泛等优点被公认 为未来最具潜力的能源载体。高温电解水蒸气制氢、水蒸汽催化重整制氢等是目前国际上 最具有吸引力的制氢方法，其都需要将水蒸气与载体气体进行混合输运到指定空间内进行 制氢，需要控制水蒸气与气体载体的比例在适当范围内，因此必须要保证气水混合气的气 水比的精确控制，进而保证水蒸气的稳定供应。目前主要通过以下几种方法获得气水混合气第一种方法是采用水蒸气生成方案。在预热炉内使H2和O2反应生成水蒸气，然后 将生成的水蒸气直接通入指定空间。采用此种方法能够获得洁净的水蒸气，但由于反应会 不均匀，且较难控制水蒸气流量，导致较难控制的气水混合气的气水比，从而不能保证水蒸 气的稳定供应。第二种方法是以控制露点温度的方法控制气水混合气中水蒸气含量。以氮气作为 气体载体，以自由调节水蒸气及氮气流量，水蒸气先与氮气混合，再进入到加湿器中，并在 加湿器中产生气水混合气。水蒸气通过露点传感器控制露点温度，从而控制气水混合气中 水蒸气的含量。但在实际使用中露点温度较难维持恒定温度，一般露点温度波动差值高达 IO0C，则相应的表征水蒸气含量的绝对湿度波动差值大于10%，且露点温度越高，绝对湿度 波动幅度越大，则较难控制水蒸气的含量，从而不能保证水蒸气的稳定供应。综上所述,如何能使气水混合气的气水比较稳定,从而实现水蒸气较稳定的供应， 是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种气水混合装置，以使气水混合气的气水比较稳定，从而 实现水蒸气较稳定的供应。本专利技术的另一目的是提供一种具有上述气水混合装置的气水联 供系统。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种气水混合装置，包括具有第一混合腔的第一混合器；位于所述第一混合器内部的第一混合管，所述第一混合管自所述第一混合器的顶 端向所述第一混合器的底端延伸；分别与所述第一混合管相连通的液态水进管和气体载体进管，所述液态水进管和 所述气体载体进管分别位于所述第一混合器的顶端；与所述第一混合腔相连通的第二混合器，所述第二混合器包括至少一个第二混合管；与所述第二混合器相连通的第三混合器，所述第三混合器具有第三混合腔。优选的，上述气水混合装置中，所述第一混合腔自其底端向其顶端渐缩。优选的，上述气水混合装置中，所述第一混合管的出口与所述第一混合器的底端 具有间隔；所述第一混合器的底端顶面向所述第一混合器的顶端凸出。优选的，上述气水混合装置中，所述第一混合器的底端顶面呈球形面。优选的，上述气水混合装置中，所述第一混合器的底端顶面的最高点与所述第一 混合管的出口相对。优选的，上述气水混合装置中，所述液态水进管的出口和所述气体载体进管的出 口平齐。优选的，上述气水混合装置中，所述第二混合管的数量为8个，且所述第二混合管 均匀分布。优选的，上述气水混合装置，还包括测量所述第一混合腔内的气水混合气温度的 热电偶；所述第一混合器设置有所述热电偶的安装管。本专利技术提供的气水混合装置的工作过程为液态水通过液态水进管进入第一混合 管，与此同时，气体载体通过气体载体进管进入第一混合管，使得液态水与气体载体混合， 液态水与气体载体沿第一混合管流至第一混合腔，液态水在第一混合腔内汽化；水蒸气和 气体载体形成的气水混合气向第一混合器的顶端流动，并流至第二混合器内，使得气水混 合气在第二混合管内进一步均匀受热，气水混合气携带的液态水充分汽化；然后气水混合 气流至第三混合器的第三混合腔，使得气水混合气在第三混合腔内进一步均匀混合，使残 留的液态水汽化，使得气水混合气较稳定，最终保证了水蒸气与气体载体混合均匀，获得的 气水混合气的气水比较稳定。本专利技术提供的气水混合装置，通过第一混合器、第二混合器和第三混合器，实现了 液态水与气体载体的混合以及水蒸气与气体载体的三次混合，使得气水混合气的气水比较 稳定，从而实现了水蒸气较稳定的供应。基于上述提供的气水混合装置，本专利技术还提供了一种气水联供装置，该气水联供 装置包括加热炉和位于加热炉内的气水混合装置，其中，该气水混合装置为上述任意一项 所述的气水混合装置。优选的，上述气水联供装置，还包括输送液态水并控制液态水流量的输送泵，该 输送泵与液态水进管相连通。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的气水混合装置的结构示意图2为本专利技术实施例提供的气水混合装置通入液态水和气体载体后，气水混合气 温度与时间的关系图3为本专利技术实施例提供的气水混合装置中第二混合器中第二混合管的分布示 意图4为本专利技术实施例提供的气水联供系统的流程示意图。上图1-4 中第一混合器1、第一混合管2、安装管3、气体载体进管4、液态水进管5、第二混合器 6、第二混合管61、第三混合器7。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种气水混合装置，使得气水混合气的气水比较稳定，从而 实现了水蒸气较稳定的供应。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考附图1-3，图1为本专利技术实施例提供的气水混合装置的结构示意图；图2为 本专利技术实施例提供的气水混合装置通入液态水和气体载体后，气水混合气温度与时间的关 系图；图3为本专利技术实施例提供的气水混合装置中第二混合器中第二混合管的分布示意 图。本专利技术实施例提供的气水混合装置，包括具有第一混合腔的第一混合器I ;位于 第一混合器I内部的第一混合管2，第一混合管2自第一混合器I的顶端向第一混合器I的 底端延伸；分别与第一混合管2相连通的液态水进管5和气体载体进管4，液态水进管5和 气体载体进管4分别位于第一混合器I的顶端；与第一混合腔相连通的第二混合器6，第二 混合器6包括至少一个第二混合管61 ;与第二混合器6相连通的第三混合器7，第三混合器 7具有第三混合腔。其中，第三混合器7上设置有出气管，以将混合均匀的气水混合器输送 出去。本专利技术实施例提供的气水混合装置的工作过程为液态水通过液态水进管5进入 第一混合管2，与此同时，气体载体通过气体载体进管4进入第一混合管2，使得液态水与气 体载体混合，液态水与气体载体沿第一混合管2流至第一混合腔，液态水在第一混合腔内 汽化；水蒸气和气体载体形成的气水混合气向第一混合器I的顶端流动，并流至第二混合 器6内，使得气水混合气在第二混合管61内进一步均匀受热，气水混合气携带的液态水充 分汽化；然后气水混合气流至第三混合器7的第三混合腔，使得气水混合气在第三混合腔 内进一步均匀混合，使残留的液态水汽化，使得气水混合气较稳定，最终保证了水蒸气与气 体载体混合均匀，获得的气水混合气的气水比较稳定。本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气水混合装置，其特征在于，包括：具有第一混合腔的第一混合器；位于所述第一混合器内部的第一混合管，所述第一混合管自所述第一混合器的顶端向所述第一混合器的底端延伸；分别与所述第一混合管相连通的液态水进管和气体载体进管，所述液态水进管和所述气体载体进管分别位于所述第一混合器的顶端；与所述第一混合腔相连通的第二混合器，所述第二混合器包括至少一个第二混合管；与所述第二混合器相连通的第三混合器，所述第三混合器具有第三混合腔。
【技术特征摘要】
1.一种气水混合装置，其特征在于，包括 具有第一混合腔的第一混合器； 位于所述第一混合器内部的第一混合管，所述第一混合管自所述第一混合器的顶端向所述第一混合器的底端延伸； 分别与所述第一混合管相连通的液态水进管和气体载体进管，所述液态水进管和所述气体载体进管分别位于所述第一混合器的顶端； 与所述第一混合腔相连通的第二混合器，所述第二混合器包括至少一个第二混合管； 与所述第二混合器相连通的第三混合器，所述第三混合器具有第三混合腔。2.如权利要求1所述的气水混合装置，其特征在于，所述第一混合腔自其底端向其顶端渐缩。3.如权利要求1所述的气水混合装置，其特征在于，所述第一混合管的出口与所述第一混合器的底端具有间隔；所述第一混合器的底端顶面向所述第一混合器的顶端凸出。4.如权利要求3所述的气水混合装置，其特征在于，所述第一混合器的底...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑益锋，覃朝晖，王蔚国，王成田，吕新颜，张庆生，牛金奇，官万兵，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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