بررسی آزمایشگاهی تأثیر تعداد موج قطره‌گیر تیغه‌ای بر راندمان جمع‌آوری، افت فشار قطره‌گیر و عملکرد برج خنک‌کن تر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.

چکیده

در این مقاله، تأثیر استفاده از سه مدل قطره‌گیر با تعداد موج متفاوت در یک طول کلی ثابت بر دبی آب جبرانی و راندمان برودتی برج خنک‌کن و راندمان جمع‌آوری و افت فشار قطره‌گیر مورد بررسی قرار گرفته است. این قطره‌گیرها در سه مدل شامل: نوع الف با یک موج، نوع ب با دو موج و نوع ج با سه موج و از جنس آهن گالوانیزه ساخته شدند. هدف اصلی از بررسی این موضوع، بررسی تأثیر استفاده از قطره‌گیر بر عملکرد برج خنک‌کن است. بر این اساس، آزمایش‌هایی در برج خنک‌کن آزمایشگاهی در شرایط ثابت محیطی از نظر دما و رطوبت بر روی آن‌ها صورت گرفت و پارامترهایی شامل: دبی جرمی هوا، دبی جرمی آب و دمای آب ورودی به برج به عنوان پارامترهای ثابت فرض شد. اعتبارسنجی این آزمایش‌ها از دو طریق تکرارپذیری با تکرار پنج گانه برای هر نوع قطره‌گیر و محاسبه عدم قطعیت پارامترهای مشتق شده از دما و سرعت انجام شد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که استفاده از این قطره‌گیرها می‌تواند موجب افزایش 48 درصدی راندمان جمع‌آوری و کاهش20 درصدی دبی آب جبرانی برج خنک‌کن شود. از طرف دیگر استفاده از این قطره‌گیرها افت فشار جریان هوا را به میزان 70 درصد به ازای هر موج و راندمان برودتی برج را تا 18/5 درصد افزایش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Experimental Study on the Effect of Numbers of Waves in Vane Type Drift Eliminator on the Collection Efficiency, Pressure Drop and the Wet Cooling Tower Performance

نویسندگان [English]

  • reza zabihi
  • farhad talebi
  • Roholah Rafee
faculty of mechanical engineering, semnan university, semnan, Iran
چکیده [English]

In this paper, the effect of using three drift eliminators with a different number of waves in a constant total length on compensation water flow rate and cooling efficiency of cooling tower and collection efficiency and air pressure drop of drift eliminator is investigated. These drift eliminators were made of galvanized iron in three models: type A with one wave, type B with two waves, and type C with three waves. The main purpose of this study is to investigate the effect of using drift eliminators on the performance of the cooling tower. Accordingly, experiments were performed on the laboratory cooling tower under constant environmental conditions in terms of temperature and humidity, and parameters including air mass flow rate, water mass flow rate, and inlet water temperature to the tower were assumed as constant. The results of this study show that the use of these types of drift eliminators can increase the cooling efficiency of the cooling tower by 18.5% and reduce the compensatory water flow rate of the cooling tower by 20%. On the other hand, the use of these drift eliminators increases the air pressure drop by 70% per wave and the collection efficiency of the drift eliminator by 48%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drift eliminator
  • Compensatory water flow
  • Cooling efficiency
  • Collection efficiency
  • Air pressure drop

مراجع

[1] M. Lucas, P. Martínez, A. Viedma, Experimental study on the thermal performance of a mechanical cooling tower with different drift eliminators, Energy Conversion and Management, 50(3) (2009) 490-497.
[2] A. Younger, P. Eng, Natural gas processing principles and technology-part I, Gas Processors Association, Tulsa Oklahoma,  (2004).
[3] I. Wenten, A.S. Chandranegara, Improving Mist Eliminator Performance in Gas-Liquid Separators,  (2008).
[4] L. Williams, L. Dykhno, T. Hanratty, Droplet flux distributions and entrainment in horizontal gas-liquid flows, International journal of multiphase flow, 22(1) (1996) 1-18.
[5] L. Jia, S. Huang, W. Xiaomo, Numerical study of steam-water separators with wave-type vanes, Chinese Journal of Chemical Engineering, 15(4) (2007) 492-498.
[6] J.H. Gavin, F.W. Hoffman, Droplet removal efficiency and specific carryover for liquid entrainment separators, Environment International, 6(1-6) (1981) 3-9.
[7] R.E. RAFIEI, H. Rahimzadeh, Performance evaluation of a curved type vane separator at different plate spacings in the range of 25 to 35mm using numerical simulation,  (2010).
[8] M.H. Estakhrsar, R. Rafee, Effects of wavelength and number of bends on the performance of zigzag demisters with drainage channels, Applied Mathematical Modelling, 40(2) (2016) 685-699.
[9] M.H.H. Estakhrsar, R. Rafee, Effect of drainage channel dimensions on the performance of wave-plate mist eliminators, Korean Journal of Chemical Engineering, 30(6) (2013) 1301-1311.
[10] F. Alamshahi, H. Rahimzadeh, R. Rafee, M. Moghimi, P. Talebizadehsardari, Effects of Roughness on the Performance of a threaded Zigzag Demister Using RSM and k− ω turbulent models, Sādhanā, 45(1) (2020) 1-14.
[11] J. Ruiz, C. Cutillas, A. Kaiser, B. Zamora, H. Sadafi, M. Lucas, Experimental study on pressure loss and collection efficiency of drift eliminators, Applied Thermal Engineering, 149 (2019) 94-104.
[12] M. Lucas, P. Martínez, A. Viedma, Experimental study on the thermal performance of a mechanical cooling tower with different drift eliminators, Energy Conversion and Management, 50(3) (2009) 490-497.
[13] S.A. Banitabaei, H. Rahimzadeh, R. Rafee, Determination of minimum pressure drop at different plate spacings and air velocity in a wave‐plate mist eliminator, Asia‐Pacific Journal of Chemical Engineering, 7(4) (2012) 590-597.
 
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
دوره 54، شماره 3
خرداد 1401
صفحه 531-546

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار