Повышение эффективности охлаждения оборотной воды в испарительных охладителях с псевдоожиженным слоем

Низомжон [Nizomzhon] Орифович [O.] Усмонов [Usmonov]; Хайрилла [Khayrilla] Суннатиллаевич [S.] Исаходжаев [Isakhodjayev]

doi:10.24160/1993-6982-2019-2-37-42

Низомжон [Nizomzhon] Орифович [O.] Усмонов [Usmonov]
Хайрилла [Khayrilla] Суннатиллаевич [S.] Исаходжаев [Isakhodjayev]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2019-2-37-42

Keywords: air conditioning, three-phase fluidized bed, spraying density, evaporative cooler, pressure drop, dynamic layer height, evaporative air apparatus

Abstract

The article describes the results from experimental investigations into the hydrodynamics of a three-phase fluidized bed. Calculation dependences of the three-phase fluidized bed height on the spraying density, which can be used for achieving more efficient cooling of circulating water in evaporative coolers, are given. The optimal conditions for stable operation and the technological parameters characterizing the water cooling process in a three-phase fluidized bed are determined. An experimental setup for carrying out full-scale experiments on evaporative cooling of circulating water in a three-phase fluidized bed is constructed, and the actual potential of the evaporative water cooling technology under real conditions is determined. It is shown that the calculated and experimental data are in good agreement with each other, and validity of the accomplished investigations has been confirmed.

A mathematical model of the circulating water evaporative cooling process in a three-phase fluidized bed is proposed. Based on the numerical implementation of the proposed model, the dependences of cooled water and spent humid air temperatures at the evaporator outlet on relative humidity ф, spraying ratio ц, air velocity W, and ambient air and inlet water temperatures t_o and t_E1 have been established.

An algorithm and a program have been developed for determining the temperature of outlet water t_H2 and humid air t_m at the outlet of the evaporative cooler. A linear dependence of the circulating water evaporative cooler’s energy coefficient on the spraying coefficient has experimentally been established for the considered cooler type. A dependence of the evaporated moisture fraction in the considered circulating water evaporative cooler on the cooled water temperature at the cooler inlet and on the spraying coefficient is established. An evaporative air cooling method is proposed, which is embodied by using an evaporative chamber with a three-phase fluidized bed and a regenerative rotating heat exchanger.

Information about authors

Низомжон [Nizomzhon] Орифович [O.] Усмонов [Usmonov]

Senior Lecturer of Theory of Heat Engineering Dept. of Power Engineering Faculty, Tashkent State Technical University, Uzbekistan, e-mail: nizomiddin1981@mail.ru

Хайрилла [Khayrilla] Суннатиллаевич [S.] Исаходжаев [Isakhodjayev]

Ph.D. (Techn.), Assistant Professor of Theory of Heat Engineering Dept. of Power Engineering Faculty, Tashkent State Technical University, Uzbekistan

References

1. Вишнякова Н.В. Моделирование процесса охлаждения оборотной воды и реконструкция промышленных градирен: автореферат дис. … канд. техн. наук. Казань: Казанский химико-технологический ин-т им. С.М. Кирова, 2000.
2. Пономаренко В.С. О реконструкции вентиляторных градирен // Химическая промышленность. 1994. № 7. С. 45.
3. Колесников С.В. Разработка способов повышения эффективности оборотных систем: автореферат дис. … канд. техн. наук. Иваново: Ивановский гос. энергетический ун-т им. В.И. Ленина, 2014.
4. Козак Ф.В. Исследование гидродинамики и массообмена в аппарате с псевдоожиженным слоем орошаемой насадки: автореферат дис. … канд. техн. наук. Одесса: Одесский политехн. ин-т, 1979.
5. Исаходжаев Х.С. Охлаждение оборотной воды промышленных предприятий в псевдоожиженном слое с твердой подвижной насадкой: автореферат дис. … канд. техн. наук. Ташкент: Ташкентский гос. техн. ун-т, 2018.
6. Куприянов В.Н., Кан С.В., Плановский А.Н., Яцко А.Д. Гидравлическое сопротивление аппарата с псевдоожиженной шаровой насадкой // Труды Тамбовского ин-та химического машиностроения. 1969. № 3. С. 333—339.
7. Бляхер Н.Г., Живайкин Л.Я., Юровская Н.А. Исследование гидродинамики и массообмена в аппаратах с подвижной насадкой // Химическое и нефтяное машиностроение. 1967. № 2. С. 18—20.
8. Новиков В.И. Исследование гидравлических закономерностей аппарата с трехфазным псевдоожиженным слоем инертной орошаемой насадки: автореферат дис. … канд. техн. наук. Казань: Казанский химико-технологический ин-т им. С.М. Кирова, 1972.
9. Фрякин Н.В. Исследование структуры потока и гидродинамических характеристик в аппаратах с псевдоожиженным слоем орошаемой насадки: автореферат дис. … канд. техн. наук. Иваново: Ивановский химикотехнологический ин-т, 1978.
10. Левш И.П., Крайнев Н.И., Ниязов М.И. К расчету гидравлического сопротивления и высоты трехфазного псевдоожиженного слоя // Узбекский химический журнал. 1967. № 5. С. 72—74.
11. Исаходжаев Х.С. Исследование зависимости высоты трехфазного псевдоожиженного слоя от плотности орошения для повышения эффективности охлаждения оборотных вод в испарительных охладителях // Вестник ТашГТУ. 2017. № 3. С. 80—85.
12. Isakhodjayev Kh.S. Method of Calculation of Temperature of Reverse Water in The Course of Vaporizing Cooling // Europ. Appl. Sci. 2015. No.12. Pp. 35—39.
---
Для цитирования: Усмонов Н.О., Исаходжаев Х.С. Повышение эффективности охлаждения оборотной воды в испарительных охладителях с псевдоожиженным слоем // Вестник МЭИ. 2019. № 2. С. 37—42. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-2-37-42.
#
1. Vishnyakova N.V. Modelirovanie Protsessa Ohlazhdeniya Oborotnoy Vody i Rekonstruktsiya Promyshlennyh Gradiren: Avtoreferat Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. Kazan': Kazanskiy Himiko-tekhnologicheskiy In-t im. S.M. Kirova, 2000. (in Russian).
2. Ponomarenko V.S. O Rekonstruktsii Ventilyatornyh Gradiren Himicheskaya Promyshlennost'. 1994;7:45. (in Russian).
3. Kolesnikov S.V. Razrabotka Sposobov Povysheniya Effektivnosti Oborotnyh Sistem: Avtoreferat Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. Ivanovo: Ivanovskiy Gos. Energeticheskiy Un-t im. V.I. Lenina, 2014. (in Russian).
4. Kozak F.V. Issledovanie Gidrodinamiki i Massoobmena v Apparate s Psevdoozhizhennym Sloem Oroshaemoy Nasadki: Avtoreferat Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. Odessa: Odesskiy Politekhn. In-t, 1979. (in Russian).
5. Isahodzhaev H.S. Ohlazhdenie Oborotnoy Vody Promyshlennyh Predpriyatiy v Psevdoozhizhennom Sloe s Tverdoy Podvizhnoy Nasadkoy: Avtoreferat Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. Tashkent: Tashkentskiy Gos. Tekhn. Un-t, 2018. (in Russian).
6. Kupriyanov V.N., Kan S.V., Planovskiy A.N., Yatsko A.D. Gidravlicheskoe Soprotivlenie Apparata s Psevdoozhizhennoy Sharovoy Nasadkoy. Trudy Tambovskogo In-ta Himicheskogo Mashinostroeniya. 1969;3:333—339. (in Russian).
7. Blyaher N.G., Zhivaykin L.Ya., Yurovskaya N.A. Issledovanie Gidrodinamiki i Massoobmena v Apparatah s Podvizhnoy Nasadkoy. Himicheskoe i Neftyanoe Mashinostroenie. 1967;2:18—20. (in Russian).
8. Novikov V.I. Issledovanie Gidravlicheskih Zakonomernostey Apparata s Trekhfaznym Psevdoozhizhennym Sloem Inertnoy Oroshaemoy Nasadki: Avtoreferat Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. Kazan': Kazanskiy Himiko- tekhnologicheskiy In-t im. S.M. Kirova, 1972. (in Russian).
9. Fryakin N.V. Issledovanie Struktury Potoka i Gidrodinamicheskih Harakteristik v Apparatah s Psevdoozhizhennym Sloem Oroshaemoy Nasadki: Avtoreferat Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. Ivanovo: Ivanovskiy Himiko- tekhnologicheskiy In-t, 1978. (in Russian).
10. Levsh I.P., Kraynev N.I., Niyazov M.I. K Raschetu Gidravlicheskogo Soprotivleniya i Vysoty Trekhfaznogo Psevdoozhizhennogo Sloya. Uzbekskiy Himicheskiy Zhurnal. 1967;5:72—74. (in Russian).
11. Isahodzhaev H.S. Issledovanie Zavisimosti Vysoty Trekhfaznogo Psevdoozhizhennogo Sloya ot Plotnosti Orosheniya dlya Povysheniya Effektivnosti Ohlazhdeniya Oborotnyh Vod v Isparitel'nyh Ohladitelyah. Vestnik TashGTU. 2017;3:80—85. (in Russian).
12. Isakhodjayev Kh.S. Method of Calculation of Temperature of Reverse Water in The Course of Vaporizing Cooling. Europ. Appl. Sci. 2015;12:35—39.
---
For citation: Usmonov N.O., Isakhodjayev Kh.S. Improving the Circulating Water Cooling Efficiency in Evaporative Fluidized-bed Coolers. Bulletin of MPEI. 2019;2:37—42. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2019-2-37-42.