Энергоресурсоэффективные конструкции малогабаритных аппаратов охлаждения оборотной воды

Введение. Для рационального использования природных ресурсов применяются установки непрерывного охлаждения замкнутых систем оборотного водоснабжения. В статье представлены конструкции малогабаритных аппаратов охлаждения оборотной воды, они являются энергоресурсоэффективными за счет организации винтового движения воздушного потока, движущегося противотоком к охлаждаемой воде. Тепломассообмен является нанотехнологическим процессом, который осуществляется на межмолекулярном уровне. Методы и материалы. Противоточные миниградирни широко используются во всех отраслях промышленности, но они имеют ряд недостатков, основным из которых является недостаточное время взаимодействия движущихся фаз. Винтовое движение воздушного потока создается при тангенциальной подаче охлаждающего воздушного потока в нижней части цилиндрической малогабаритной градирни. По мере перемещения воздушного потока вверх по градирне скорость вращательного движения уменьшается, а вертикальная составляющая скорости увеличивается. Такая организация движения воздушного потока позволяет уменьшить в среднем вертикальную составляющую скорости и увеличить время контакта фаз. Лабораторные исследования. Для определения технологических, гидроаэротермических характеристик, а также для оценки эффективности охлаждения оборотной воды была разработана экспериментальная установка малогабаритной градирни с винтовым воздушным потоком для осуществления тепломассообмена на межмолекулярном уровне. Выводы. Показано, что вращательная составляющая убывает с увеличением высоты по экспоненциальному закону, а вертикальная составляющая возрастает по степенному закону с показателем степени ~1,79. Установлено, что влагосодержание xи температура воздуха tg в объеме по высоте h оросителя изменяется по степенному закону, в частности для винтовой градирни пропорционально x ~ h0,83, tg ~ h1,25. Определено, что коэффициенты массоотдачи Pxv и теплоотдачи av винтовой миниградирни на межмолекулярном уровне при равных плотностях орошения больше коэффициентов противоточной миниградирни на 20%. Экспериментально определена зависимость коэффициента аэродинамического сопротивления винтового оросителя градирни от критерия Re для воздушного потока и установлено, что он уменьшается как Re~K2, показатель степени К2 изменяется в интервале 0,114+0,193 в зависимости от плотности орошения.