Рівномірність розподілу рідини в розпилювальних градирнях з плівковими відцентровими розпилювачами
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Ліра ЛТД, Дніпро
Abstract
UKR: Одним з важливих технічних завдань при проектування розпилювальних градирень є створення водорозподільника та розташування на ньому розпилювачів, які забезпечують потрібну рівномірність розподілу води по перерізу. У багатьох випадках досягнення рівномірного або заданого розподілу води по перерізу градирні є запорукою ефективної охолоджуючої спроможності та визначає ступінь досконалості конструкції. В розпилювальних вентиляторних градирнях відхилення локальної щільності зрошення від середньої приводить до нерівномірного розподілу повітря і, як наслідок, погіршення охолодження води. Розподіл рідини залежить від способу зрошення. Значного поширення набуло зрошення за допомогою відцентрових розпилювачів плівкового типу. В цих розпилювачах краплинний потік утворюється після подрібнення тонкої плівки рідини, що витікає із сопла. Факел розпиленої рідини має порожнину в середині і суттєво нерівномірне розподілення по радіусу. Зменшення нерівномірності досягається вибором відстані між розпилювачами і схеми їх розташування. Для градирень з плівковими розпилювачами з відомою дисперсністю краплинного потоку можливий чисельний розрахунок коефіцієнту нерівномірності. Для розв’язання цієї задачі побудована математична модель руху краплин води у полідисперсному факелі, які продуваються зустрічним повітрям. Після чисельного розв’язку рівнянь математичної моделі визначається коефіцієнт нерівномірності площі зрошення та його залежність від відстані між розпилювачами.
ENG: One of the important technical tasks in the design of spray cooling towers is the creation of a water distributor and the location of sprays, which provide the desired uniformity of water distribution in cross section, on it. In many cases, achieving a uniform or specified distribution of water in the cross section of the cooling tower is the key to effective cooling capacity and determines the degree of perfection of the design. In spray fan coolers, the deviation of the local irrigation density from the average leads to uneven air distribution and, as a consequence, the deterioration of water-cooling. The distribution of the liquid depends on the method of irrigation. Irrigation with film-type centrifugal sprays has become widespread. In these sprays, the drip flow has formed after grinding a thin film of liquid, which run out from the nozzle. The torch of the sprayed liquid has a cavity in the middle and essentially uneven distribution on radius. Reduction of nonuniformity has reached by a choice of distance between sprayers and the scheme of their arrangement. For cooling towers with film sprays with known droplet flow dispersion, numerical calculation of the non-uniformity coefficient is possible. To solve this problem, a mathematical model of the motion of water droplets in a polydisperse torch blown by counter-air have built. After numerical solution of the equations of the mathematical model, the coefficient of non-uniformity of the irrigation area and its dependence on the distance between the sprayers is determined. According to the calculation, in the cooling tower with sprayers with a torch angle of 130, the initial velocity of the droplets of 4 m/s and the droplets volume-surface diameter of 2 mm provides the normative coefficient of non-uniformity at a distance between nozzles of 0,8 m.
ENG: One of the important technical tasks in the design of spray cooling towers is the creation of a water distributor and the location of sprays, which provide the desired uniformity of water distribution in cross section, on it. In many cases, achieving a uniform or specified distribution of water in the cross section of the cooling tower is the key to effective cooling capacity and determines the degree of perfection of the design. In spray fan coolers, the deviation of the local irrigation density from the average leads to uneven air distribution and, as a consequence, the deterioration of water-cooling. The distribution of the liquid depends on the method of irrigation. Irrigation with film-type centrifugal sprays has become widespread. In these sprays, the drip flow has formed after grinding a thin film of liquid, which run out from the nozzle. The torch of the sprayed liquid has a cavity in the middle and essentially uneven distribution on radius. Reduction of nonuniformity has reached by a choice of distance between sprayers and the scheme of their arrangement. For cooling towers with film sprays with known droplet flow dispersion, numerical calculation of the non-uniformity coefficient is possible. To solve this problem, a mathematical model of the motion of water droplets in a polydisperse torch blown by counter-air have built. After numerical solution of the equations of the mathematical model, the coefficient of non-uniformity of the irrigation area and its dependence on the distance between the sprayers is determined. According to the calculation, in the cooling tower with sprayers with a torch angle of 130, the initial velocity of the droplets of 4 m/s and the droplets volume-surface diameter of 2 mm provides the normative coefficient of non-uniformity at a distance between nozzles of 0,8 m.
Description
B. Blyuss: ORCID 0000-0003-3077-1220; S. Dziuba: ORCID 0000-0002-3139-2989; O. Zhevzhyk: ORCID 0000-0002-8938-9301; I. Potapchuk: ORCID 0000-0002-5985-1040
Keywords
розпилювальна градирня, краплини води, рівняння руху, чисельне моделювання, нерівномірність розподілу води, spray cooling tower, water droplets, equation of motion, numerical simulation, uneven water distribution, КІСЕ
Citation
Блюсс Б. О., Дзюба С. В., Жевжик О. В., Потапчук І. Ю. Рівномірність розподілу рідини в розпилювальних градирнях з плівковими відцентровими розпилювачами. Вісник Дніпровського університету. Серія: Механіка. 2021. Т. 29, № 6. С. 3–10. DOI: 10.15421/372101.