авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Испарительное охлаждение в регулярном комбинированном контактном устройстве градирни

-- [ Страница 2 ] --

Результаты гидравлических испытаний всех типов орошаемых насадок на системе «воздух-вода» представлены на рис. 7. в виде графических зависимостей гидравлического сопротивления одного погонного метра насадки от скорости движения воздуха в расчете на полное сечение аппарата при различных значениях плотности орошения от 5 до 15 м3/м2ч.

Из рисунка видно, что сопротивление насадок увеличивается с увеличением плотности орошения и скорости газа. Это обусловлено накоплением жидкости в насадке и, следовательно, уменьшением доли свободного объема для прохода газа. Так же, как и с сухими насадками наибольшее гидравлическое сопротивление у насадки типа «ККУ», чуть меньше у насадки «36+6», и самое маленькое у насадки «22,5».

Рис. 7. График зависимости гидравлического сопротивления орошаемых насадок типа «22,5», «36+6», «ККУ» от фиктивной скорости воздуха.

В результате обработки экспериментальных данных, полученных при проведении гидравлических испытаний насадок, были получены расчетные эмпирические зависимости для определения гидравлического сопротивления орошаемых насадок.

Таблица 2.

Полученные эмпирические уравнения для коэффициентов сопротивления орошаемых насадок типа «22,5», «36+6», «ККУ».

Тип насадки Коэффициент сопротивления сухой насадки, Коэффициент пропорции-ональности, Коэффициент сопротивления орошаемой насадки, )
«22,5» 0,32
«36+6» 0,3
«ККУ» 0,58

Область применения: 5м3/м2ч qж 15м3/м2ч, 1м/с W0 3м/с

Результаты тепломассообменных испытаний насадок типа «22,5», «36+6» и «ККУ» на системе воздух-вода представлены на рис.7 в виде графика зависимости разности температур нагретой и охлажденной в насадке воды от плотности орошения и скорости движения воздуха в расчете на полное сечение аппарата.

Рис. 8. Зависимость глубины охлаждения t, С от скорости газа W0, м/с при различных плотностях орошения для насадок типа «22,5», «36+6», «ККУ».

Как следует из графика, разность температур нагретой и охлажденной в насадках воды увеличивается при прочих равных условиях с уменьшением нагрузки по жидкости и увеличением скорости движения воздуха.

Здесь, наибольшую разность температур имеет насадка типа «ККУ», далее идут насадки типа «36+6» и «22,5».

Таблица 3.

Полученные эмпирические уравнения для коэффициента массоотдачи насадок типа «22,5», «36+6», «ККУ».

Тип насадки Полученные уравнения Область применения
«22,5» 5м3/м2ч qж 15м3/м2ч 1м/с W0 3м/с
«36+6»
«ККУ»

Для вычисления значений объемных коэффициентов тепло- и массоотдачи экспериментальные данные были обработаны в соответствии с методом Меркеля. Согласно этому методу сопоставительные расчеты охлаждающей способности насадок при различных условиях работы градирен проводят, используя следующую зависимость:

(7)

Значения параметров А и m определяют методом наименьших квадратов по результатам проведенных испытаний насадок, – есть отношение массового расхода воздуха к массовому расходу воды.

В результате обработки экспериментальных данных была получена графическая зависимость числа Меркеля, отнесенного к высоте насадок, от относительного расхода воздуха (рис.8).

 График зависимости числа-37

Рис. 8. График зависимости числа Меркеля, от относительного расхода воздуха для насадок типа «22,5», «36+6», «ККУ».

Как следует из графика, число Меркеля возрастает с увеличением относительного расхода воздуха и является наибольшим для насадки типа «ККУ».

В пятой главе дано сравнение насадок типа «22,5», «36+6», «ККУ» с известными промышленными насадками по различным параметрам.

Для сравнения, были взяты известные насадки, используемые в промышленности для испарительного охлаждения оборотной воды в градирне.

Насадка 2КР Дмитриевой Г.Б. представляет из себя комбинированную насадку, состоящую из пакетов гофрированных листов, между которыми находится проставка в виде блоков горизонтально уложенных четырехзаходных винтовых элементов из полиэтилена.

Структурированная насадка представляет из себя пакет, собранный из плоских гофрированных листов из поливинилхлорида (ПВХ), соприкосающихся друг с другом выступающими трапециевидными гофрами, которые наклонены в соседних листах в противоположные стороны под углом 600 к горизонту.

Насадка Боева представляет собой модуль из слоев полимерных сетчатых оболочек, выполненных цилиндрическими, размещенных во всех вертикальных слоях параллельно друг другу и сваренных по торцам модуля между собой в местах соприкосновения.

Рис. 9. График зависимости гидравлического сопротивления сухих насадок от фиктивной скорости воздуха.

На рис. 9. представлен график зависимости гидравлического сопротивления различных сухих насадок от фиктивной скорости воздуха.  Из данных рисунка 9 видно, что-38

Из данных рисунка 9 видно, что гидравлическое сопротивление комбинированного контактного устройства несколько больше, чем у сетчатой насадки Боева, однако по сравнению с 2 другими насадками, вполне сопоставимо.

На рис. 10. представлен график зависимости числа Меркеля от относительного расхода воздуха для различных насадок.

Рис. 10. График зависимости числа Меркеля от относительного расхода воздуха для различных насадок.

 По тепломассообменным характеристикам-39

По тепломассообменным характеристикам насадка типа «ККУ» превосходит насадку Дмитриевой Г.Б. примерно на 30%, структурированную насадку на 33%, и ОГГТ-45 на 35%. В связи с чем, использование насадки типа «ККУ» является весьма перспективным для охлаждения оборотной воды в градирне.

Основные результаты и выводы

  1. Разработана новая конструкция регулярной комбинированной насадки с улучшенными характеристиками по отношению к известным насадкам.
  2. В результате экспериментальных исследований получены гидродинамические и тепломассообменные характеристики регулярных насадок типа «22,5», «36+6», «ККУ».
  3. Экспериментально установлено, что угол растекания единичной струи жидкости в проставке типа «РС-50», входящей в состав насадки типа «ККУ» составляет 1300, при котором обеспечивается равномерное распределение жидкости по поверхности насадки.
  4. Обобщены экспериментальные результаты исследования гидродинамических и тепломассообменных характеристик насадок типа «22,5», «36+6», «ККУ» в виде эмпирических зависимостей.
  5. Проведен сравнительный анализ новой и существующих современных конструкций насадок по различным параметрам и выявлены преимущества новой насадки.

Основные условные обозначения

p – гидравлическое сопротивление, Па; h – высота насадки, м; 0 – коэффициент сопротивления; критерий Рейнольдса для газа; г – плотность газа, кг/м3; – удельная поверхность насадки, м2/м3; г – кинематическая вязкость газа, м2/с; q – плотность орошения, м3/(м2ч);; pсух – гидравлическое сопротивление сухой насадки, Па; pор – гидравлическое сопротивление орошаемой насадки, Па; Ме – число Меркеля; xv – объемный коэффициент массоотдачи, отнесенный к разности влагосодержаний воздуха у поверхности воды и в ядре потока, кг/(м3с); А - эмпирический коэффициент, характеризующий влияние конструктивных особенностей насадки на его охлаждающую способность, 1/м; – относительный расход воздуха, кг/кг; Gж,, Gв – удельные массоовые расходы воды и сухого воздуха, кг/(м2с); m – безразмерный показатель степени; сж – удельная теплоемкость воды, сухого воздуха и пара, кДж/кг0С; t – температура воды и воздуха, 0С; t1 – температура воды перед входом в насадку, 0С; t2 – температура охлажденной воды на выходе из насадки, 0С; Gж – расход воды, кг/с.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

  1. Харитонов, А.А. Влияние разрывов в элементах регулярной насадки на их гидравлическое сопротивление / А.А. Харитонов, А.С. Пушнов // Химическая промышленность. – 2011. – т.88, №4. – С. 189–192.
  2. Харитонов, А.А. Особенности растекания струи жидкости в слое решетчатой насадки / А.А. Харитонов, А.С. Пушнов // Энергосбережение и водоподготовка. – 2011. –№6 (74). – С. 50–53.
  3. Харитонов, А.А. Гидравлические испытания решетчатого контактного устройства скрубберного аппарата / А.А. Харитонов, А.С. Пушнов, М.Г. Лагуткин // Химическая промышленность сегодня. – 2011. –№6. – С. 50–56.
  4. Харитонов, А.А. Влияние высоты блоков насадки пленочного типа с вертикальными гофрами на эффективность процесса испарительного охлаждения воды в градирне / А.С. Пушнов, А.А. Харитонов // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева – 2012. – т.267. – С. 121–131.
  5. Харитонов, А.А. Регулярные насадки для тепло- и массообменных процессов / А.С, Пушнов, А.А. Харитонов // Химическая техника. – 2010. – №3. – С. 24–28.
  6. Харитонов, А.А. О влиянии геометрии регулярных гофрированных насадок на процесс тепло- и массообмена / А.С. Пушнов, А.А.Харитонов // Химическая техника. – 2012. - №11. – С.39-41.
  7. Харитонов, А.А. Экспериментальное исследование эволюции растекания струи жидкости по поверхности полимерных решетчатых структур / А.А. Харитонов, А.С. Пушнов // Химические агрегаты. - 2012. - №6. – С.30-32.
  8. Харитонов, А.А. Исследование растекания жидкости в решетчатых полимерных структурах / А.А. Харитонов, О.А. Медведкова // Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. В 2-х т. Т. 1. – М.: МГУИЭ, 2010. – С. 34–35.
  9. Харитонов, А.А. Гидравлические и тепломассообменные испытания насадок типа «22,5», «36+6», «ККУ» // Научная конференция студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. – М.: МГУИЭ, 2011. – С. 63.
  10. Харитонов, А.А. Аэротермические испытания насадки для градирен систем оборотного водоснабжения / А.А. Харитонов, А.С. Пушнов, М.Г. Лагуткин // Vandez ukio inzinerija (Water recycling systems), Литва, Вильнюс – 2012. - №40(60). - С.34-39.
  11. Харитонов, А.А. Изучение особенностей растекания жидкости в объеме решетчатой структуры насадки / А.А. Харитонов, А.С. Пушнов, М.Г. Лагуткин // Сборник трудов Silumos Energetika ir technologijos. Вильнюс, Литва. 19 – 20 мая 2010. – С. 237–240.

Автор выражает благодарность за обсуждение методики проведения эксперементов, а так же за помощь в подготовке диссертации на всех ее стадиях профессору, д.т.н. Лагуткину Михаилу Георгиевичу, старшему научному сотруднику, к.т.н. Пушнову Александру Сергеевичу и научному сотруднику ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева Шишову Владимиру Ивановичу.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.