Теоретическое и экспериментальное изучение процессов в испарительных охладителях
жүктеу/скачать 110 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- I . Основные принципы и разработка схемных решений.
- II . Совместный тепломасообмен при испарительном охлаждении воды в градирне.
- III. Выводы
| УДК 621.5.048
Теоретическое и экспериментальное изучение процессов в испарительных охладителях (тезисы доклада) О. А. Лисогурская Научный руководитель - д.т.н., проф., Дорошенко А.В. г. Одесса, Одесская государственная академия холода Изучались возможности использования испарительных охладителей нового поколения как в автономном варианте использования (воздухоохладители, градирни), так и при интеграции с существующими традиционными и альтернативными холодильными системами. I. Основные принципы и разработка схемных решений. Общим требованиями к тепломассообменной аппаратуре (ТМА) для альтернативных систем являются: высокая интенсивность протекающих процессов и малое аэродинамическое сопротивление при транспорте рабочих веществ; достаточно широкий диапазон рабочих нагрузок по газу и жидкости, в котором работа ТМА является устойчивой (не наблюдается интенсивного сноса жидкости); отсутствие загрязнений рабочих поверхностей, или их разрушения в процессе длительной эксплуатации. На основании многолетнего опыта, накопленного в ОГАХ [1-2], в качестве основного универсального решения для всех ТМА, был выбран пленочный тип аппарата, обеспечивающий раздельное движение потоков газа и жидкости при малом аэродинамическом сопротивлении, и поперечноточная схема контактирования потоков газа и жидкости, как наиболее приемлемая в случае совместной компоновки многочисленных ТМА в едином блоке аппаратуры. Новым в настоящем исследовании является использование полимерных материалов для организации насадочного слоя ТМА. Насадка пленочных поперечноточных ТМА образована вертикально установленными элементами в виде многоканальных плит из тонкостенного поликарбоната. Плиты установлены эквидистантно и их каналы расположены вертикально. Внешняя поверхность плит имеет регулярную шероховатость (РШ), в виде равномерно рассредоточенных впадин с глубиной e и шагом р, при этом важную роль играет параметр шероховатости k = p/e, которая, помимо интенсификации процессов тепломасообмена, обеспечивает реальный рост величины смоченной поверхности насадки, благодаря непрерывному воздействию на характер пленочного течения. Оптимальные значения плотности слоя насадки составляют: эквивалентный диаметр каналов – 15-20мм; глубина РШ поверхности насадки е = 0.4-0.6 мм, значение параметра РШ k = p/e = 5-15. Проблемы, свойственные пленочным ТМА, были рассмотрены с учетом реального характера пленочных течений по вертикальным поверхностям. Эти вопросы специально изучались авторами работ, выполненных в ОГАХ ранее [1-2], включая вопросы устойчивости пленочного течения при взаимодействии ламинарно-волновой пленки жидкости и турбулентного газового потока, толщины жидкостной пленки и др. II. Совместный тепломасообмен при испарительном охлаждении воды в градирне. Характер протекания процесса изменения состояния воздушного потока по высоте аппарата показан на рис. 1. Анализ результатов выполнен на основе разработанной расчетной процедуры. На рис. 1В анализ выполнен для различных характерных значений Λ = l/lид, где l = GГ / GЖ, lид определяется условиями термодинамического равновесия на обоих концах испарительного охладителя). Видно, что линия изменения состояния воздушного потока hг = f (tГ) всегда криволинейна, причем ее кривизна определяется начальными параметрами воды и воздуха на входе в охладитель и величиной соотношения расходов контактирующих потоков. Для случая, когда Λ < 1.0 линия hг = f (tГ) вплотную приближается к линии полного насыщения воздуха φ = 100%. Поскольку экспериментально удается определить только параметры воздуха на выходе из модуля, то всегда остается неясным, где по высоте модуля реально произошло полное насыщение воздушного потока. Это важно, поскольку дальнейшее контактирование полностью насыщенного воздуха с водой метастабильно и может приводить к реконденсации и снижению эффективности процесса. Это отмечалось в работе [2]. Разработанная расчетная процедура позволяет выявить опасность полного насыщения воздуха и выработать рекомендации к проектированию испарительных охладителей, исключающие опасность явления реконденсации. На рис. 1В выделен случай Λ < 1.0 и анализ расширен в область меньших значений температуры воздуха на входе tГ1/3, при этом варьировалась и степень приближения к пределу испарительного охлаждения Δt*ж = (tж2- tм1), – (кривая 3В). Видно, что с ростом эффективности процесса (рабочая линия для случая 3В смещена и показана пунктиром) и снижением tГ1 опасность реконденсации значительно повышается. На рис. 1Г этот результат проанализирован в широком интервале соотношений начальных температур воды и воздуха (линии hг = f (tГ) на графике соответствуют соотношениям температур: 2 – t1г > t1ж ; 1 – t1г < t1ж ; 3 – t1г < t2ж). Показано влияние этих параметров на положение рабочей линии и на ход процесса hг = f (tГ) при неизменном соотношении расходов газа и жидкости ( = l/lид = 1). Изменение положения рабочей линии (параллельный ее сдвиг в позициях 1-3) обусловлено именно влиянием реконденсации на эффективность процесса, что сказывается на повышении температуры охлаждаемой воды t2/3ж. III. Выводы:
Библиографические ссылки
подпись Лисогурская О.А. подпись Дорошенко А.В. автора научного руководителя  жүктеу/скачать 110 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|