Низкотемпературные испарительные воздухоохладители на основе тепломасообменных аппаратов с подвижным трехфазным насадочным слоем
Вантажиться...
Файли
Дата
2020
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Цель исследования состоит в разработке схемных решений для альтернативных
систем кондиционирования воздуха, основанных на использовании низкотемпературных воздухоохладителей. Авторами разработаны принципиальные схемные решения
таких воздухоохладителей со сниженным пределом испарительного охлаждения сред
от температуры мокрого термометра поступающего на охлаждение воздушного потока до температуры точки росы. Воздухоохладители разработаны в раздельном и
совмещенном вариантах компоновки. При этом использованы тепло - массообменные
аппараты с подвижной псевдоожиженной насадкой «газ-жидкость-твердое тело»,
как перспективное направление развития тепломассообменной аппаратуры (ТМА),
обеспечивающее устойчивую эксплуатацию в экстремальных условиях, где существует опасность загрязнений и отложений на рабочих поверхностях ТМА, интенсификацию процессов тепло-масообмена, рост нагрузок и высокую равномерность распределения контактирующих потоков газа и жидкости в объеме насадочной части ТМА,
особенно для реализации процессов в испарительных воздухоохладителях с размещением теплообменника непосредственно в объеме насадки. Экспериментальное исследование позволили установить предпочтительный для реализации процессов тепломассообмена в слое подвижной насадки диапазон значений эффективной плотности насадочных элементов, отличающийся устойчивостью и гомогенностью насадочного слоя,
широким рабочим участком по скорости газового потока и приемлемыми значениями
уноса жидкости при сравнительно небольшой динамической высотой слоя. Выполнен,
на основании полученных экспериментальных данных, сравнительный анализ систем
кондиционирования воздуха на основе низкотемпературного испарительного воздухо-
охладителя - чиллера. Разработанные решения позволяют расширить область практического использования методов испарительного охлаждения, например, обеспечить
параметры комфортности воздуха в системе кондиционирования без привлечения
традиционной парокомпрессионной техники, а также улучшить основные экоэнергетические характеристики разрабатываемых систем.
Мета дослідження полягає в розробці схемних рішень для альтернативних систем кондиціонування повітря, заснованих на використанні абсорбційного циклу і сонячної енергії для регенерації розчину абсорбенту, тобто для підтримання-ня безперервності циклу. Виконано на підставі експериментальних даних порівняльний аналіз систем кондиціонування повітря на основі низькотемпературного випарного повітроохолоджувача і сонячної системи кондиціонування повітря на основі абсорбційної системи попередньо осушення повітря і подальшого його випарного охолодження. Розроблені рішення дозволяють розширити область практичного використання методів випарного охолодження, наприклад, забезпечити параметри комфортності повітря в системі кондиціонування без залученння традиційної парокомпрессионной техніки, а також поліпшити основні еко-енергетичні характеристики абсорбції систем.
The purpose of the study is to develop circuit solutions for alternative air conditioning systems based on the use of low-temperature air coolers. The authors developed circuit diagrams of such air coolers with a reduced limit of evaporative cooling of media from the temperature of the wet thermometer supplied to the cooling of the air flow to the dew point temperature. Air coolers are designed in separate and combined layout options. In this case, heat - mass transfer apparatus with a movable fluidized bed "gas - liquid - solid" were used as a promising direction for the development of heat and mass transfer equipment (HMT). This ensures stable operation in extreme conditions, when there is a risk of contamination and deposits on the working surfaces of HMT, as well as the intensification of heat and mass exchange processes and high uniformity of distribution of contacting gas and liquid flows in the HMT volume, especially for implementing processes in evaporative air coolers with direct placement of the heat exchanger in the apparatus. An experimental study made it possible to establish the optimal range of effective density of the packed elements for the implementation of heat and mass transfer processes in a movable nozzle, characterized by stability and homogeneity, a wide working area in terms of gas flow rate with a relatively small dynamic layer height. Based on the obtained experimental data, a comparative analysis of air conditioning systems based on a low-temperature evaporative air cooler - chiller is carried out. The developed solutions allow expanding the field of practical use of evaporative cooling methods, for example, providing air comfort parameters in the air conditioning system without involving traditional refrigeration equipment, as well as improving the basic environmental and energy characteristics of the developed systems.
Мета дослідження полягає в розробці схемних рішень для альтернативних систем кондиціонування повітря, заснованих на використанні абсорбційного циклу і сонячної енергії для регенерації розчину абсорбенту, тобто для підтримання-ня безперервності циклу. Виконано на підставі експериментальних даних порівняльний аналіз систем кондиціонування повітря на основі низькотемпературного випарного повітроохолоджувача і сонячної системи кондиціонування повітря на основі абсорбційної системи попередньо осушення повітря і подальшого його випарного охолодження. Розроблені рішення дозволяють розширити область практичного використання методів випарного охолодження, наприклад, забезпечити параметри комфортності повітря в системі кондиціонування без залученння традиційної парокомпрессионной техніки, а також поліпшити основні еко-енергетичні характеристики абсорбції систем.
The purpose of the study is to develop circuit solutions for alternative air conditioning systems based on the use of low-temperature air coolers. The authors developed circuit diagrams of such air coolers with a reduced limit of evaporative cooling of media from the temperature of the wet thermometer supplied to the cooling of the air flow to the dew point temperature. Air coolers are designed in separate and combined layout options. In this case, heat - mass transfer apparatus with a movable fluidized bed "gas - liquid - solid" were used as a promising direction for the development of heat and mass transfer equipment (HMT). This ensures stable operation in extreme conditions, when there is a risk of contamination and deposits on the working surfaces of HMT, as well as the intensification of heat and mass exchange processes and high uniformity of distribution of contacting gas and liquid flows in the HMT volume, especially for implementing processes in evaporative air coolers with direct placement of the heat exchanger in the apparatus. An experimental study made it possible to establish the optimal range of effective density of the packed elements for the implementation of heat and mass transfer processes in a movable nozzle, characterized by stability and homogeneity, a wide working area in terms of gas flow rate with a relatively small dynamic layer height. Based on the obtained experimental data, a comparative analysis of air conditioning systems based on a low-temperature evaporative air cooler - chiller is carried out. The developed solutions allow expanding the field of practical use of evaporative cooling methods, for example, providing air comfort parameters in the air conditioning system without involving traditional refrigeration equipment, as well as improving the basic environmental and energy characteristics of the developed systems.
Опис
Ключові слова
низкотемпературные испарительные воздухоохладители, испарительное охлаждение, режимы псевдоожижения, тепломассообмен, пределы охлаждения, низькотемпературні випарні охолоджувачі повітря, сонячні абсорбційні системи, осушення повітря, випарної охолодження, межі охолодження, low-temperature air coolers, evaporative cooling, cooling limits
Бібліографічний опис
Фізика аеродисперсних систем = Physics of aerodisperse systems