Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Особенности проектирования судовых систем кондиционирования воздуха на основе использования жидкостных контактных аппаратов и озонирования Ширшин Александр Сергеевич

Особенности проектирования судовых систем кондиционирования воздуха на основе использования жидкостных контактных аппаратов и озонирования
<
Особенности проектирования судовых систем кондиционирования воздуха на основе использования жидкостных контактных аппаратов и озонирования Особенности проектирования судовых систем кондиционирования воздуха на основе использования жидкостных контактных аппаратов и озонирования Особенности проектирования судовых систем кондиционирования воздуха на основе использования жидкостных контактных аппаратов и озонирования Особенности проектирования судовых систем кондиционирования воздуха на основе использования жидкостных контактных аппаратов и озонирования Особенности проектирования судовых систем кондиционирования воздуха на основе использования жидкостных контактных аппаратов и озонирования
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ширшин Александр Сергеевич. Особенности проектирования судовых систем кондиционирования воздуха на основе использования жидкостных контактных аппаратов и озонирования : диссертация ... кандидата технических наук : 05.08.03 / Ширшин Александр Сергеевич; [Место защиты: Волж. гос. акад. вод. трансп.].- Нижний Новгород, 2008.- 180 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/371

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Аналитический обзор существующих систем кондиционирования воздуха 10

1.1. Современные системы кондиционирования воздуха 10

1.2. Основные свойства и параметры состояния влажного воздуха 16

1.3. Анализ схем и сравнительная характеристика судовых систем кондиционирования воздуха 20

1.4. Цель и задачи исследования 33

Глава 2. Обоснование способа комплексной обработки кондиционируемого воздуха в циклошю-пегшых аппаратах 35

2.1. Обработка воздуха в циклонно-пенном аппарате с использованием озоновых технологий 35

2.2. Особенности тепловой обработки воздуха в судовых системах комфортного кондиционирования 44

2.2.1. Обоснование способов охлаждения воздуха в системе кондиционирования воздуха 44

2.2.2. Определение основных-закономерностей охлаждения газов в циклонно-пенном аппарате 46

2.2.3. Характерные особенности адиабатного (испарительного) охлаждения воздуха в циклонно-пенном аппарате 47

2.2.4. Разработка охлаждения воздуха на основе применения внешних источников холода в циклонно-пенном аппарате...49

2.2.5. Особенности нагрева воздуха в циклонно-пенном аппарате...54

2.2.6. Исследование гидравлического сопротивления циклонно-пенного аппарата воздушному потоку 55

2.3. Осушение воздуха в системе комфортного кондиционирования 57

2.3.1. Анализ методов осушения газов 57

2.3.2. Обоснование абсорбционного способа осушения воздуха с применением циклонно-пенного аппарата 61

2.3.3. Исследование способов регенерации растворов 67

2.3.4. Разработка блока осушки воздуха с использованием циклонно-пенного аппарата 69

Глава 3. Математическое описание работы судовой системы комфортного кондиционирования воздуха 72

3.1. Общие сведения 72

3.2. Уравнение материального баланса реагирующих веществ в системе кондиционирования 73

3.2.1. Уравнение материального баланса при обработке воздуха озоном 73

3.2.2. Уравнения материального баланса жидкости и газа в центральном циклонно-пенном аппарате 77

3.2.3. Материальный баланс процесса абсорбции газов в центральном циклошю-пешгом аппарате 81

3.2.4. Материальный баланс жидкости и газа в циклонно-пенном абсорбере 85

3.3. Уравнения теплового баланса жидкости и газа в центральном циклонно-пенном аппарате 89

3.4. Влияние процессов массообмена озонированной воды и воздуха в центральном циклонно-пенном аппарате на аэроионный режим кондиционируемого воздуха 91

3.5. Воздействие гидравлического сопротивления циклонно-пенного аппарата на эффективность работы системы кондиционирования воздуха 95

3.6. Геометрический расчет циклонио-пенного аппарата судовой системы кондиционирования воздуха 99

Глава 4. Экспериментальные исследования системы кондиционирования воздуха 107

4.1. Испытания центрального циклонно-пенного аппарата 107

4.2. Исследование ионизационного режима при обработке воздуха в центральном циклонно-пенном аппарате озонированной водой 124

4.3. Определение степени очистки воздуха от двуокиси углерода при обработке в центральном циклонно-пенном аппарате 135

4.4. Математическая модель работы судовой системы кондиционирования воздуха 145

Глава 5. Методика проектирования судовой системы кондиционирования

воздуха 147

5.1. Исходные данные для проектирования судовой системы кондиционирования воздуха 147

5.2. Особенности проектирования судовой системы кондиционирования воздуха 148

5.3. Внедрение методики проектирования судовой системы кондиционирования с использованием циклонно-пенного аппарата 152

5.4. Разработка принципиальной схемы предлагаемой судовой системы комфортного кондиционирования воздуха 159

5.5 Экономический и социальный эффекты от внедрения предлагаемой системы кондиционирования воздуха 162

Заключение 164

Библиографический список используемой литерагуры 165

Приложения 176

Введение к работе

Актуальность работы. Современные речные и морские суда являются местом постоянной работы и жительства членов экипажей и продолжительного пребывания пассажиров. То обстоятельство, что ежегодно в сфере водного транспорта работают и пользуются его услугами более 5 млн. человек, обуславливает необходимость обеспечения в судовых помещениях комфортных условий обитаемости, которые обеспечиваются с помощью кондиционирования газовой среды обитания.

В настоящее время в связи с введением в действие стандартов ISO, ужесточены требования к экологической безопасности и условиям обитаемости судов. Большинство примепягощихся на судах систем кондиционирования воздуха (СКВ) по ряду важных показателей качества воздуха, например, аэроионному составу воздуха, дезодорации и вторичной загрязнённости не позволяют даже частично удовлетворить новые требования. В значительной степени это обусловлено рядом характерных для существующих СКВ недостатков, главным из которых является отсутствие в них какого-либо дезинфектанта для обеззараживания кондиционируемого воздуха и аэроионизатора.

К другим недостаткам можно отнести и высокую энергоемкость. Действительно, потребление электроэнергии современными судовыми СКВ доходит до 25 % совокупной мощности судовой электростанции. Это вынуждает к различным ограничениям по режимам использования СКВ и, как следствие, снижает комфортность обитаемости на судах. В частности это связано с применением в существующих СКВ чрезвычайно громоздких и энергоёмких поверхностных теплообменных аппаратов. Отсутствие же эффективных технологий комплексной обработки кондиционируемого воздуха вызывает необходимость постоянного притока свежего «забортного» воздуха, что также отрицательно сказывается на энергоёмкости судовой СКВ и усугубляет общую картину.

Указанные недостатки существующих судовых СКВ явились поводом для поиска новых подходов к решению вопросов кондиционирования воздуха в судовых помещениях.

Проблемам кондиционирования воздуха посвящены научные труды ученых: Богатых С.А., Максименко А.В., Шамшин В.М., Богданов С.Н., Бурцев СИ., Иванов О.П., Куприянова А.В., Богословский В.Н., Васильев К.А., Карпис Е.Е., Курников А.С, Кульский Л.А., Мураков А.П. Несмотря на большой объем выполненных исследований и проведенных экспериментов, в работах отсутствует информация об использовании современных жидкостных аппаратов для комплексной обработки воздуха озонированием в составе судовой СКВ. Поэтому создание эффективных как в энергетическом, так и в санитарном аспектах СКВ до сих пор является актуальным.

Целью диссертационной работы является разработка научно-обоснованной методики проектирования судовой СКВ с использованием контактных аппаратов и собственной системой обработки воды экологически чистыми методами.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

На основе анализа технологических процессов в существующих СКВ предложить концепцию совершенствования системы.

Составить математическое описание работы жидкостного контактного аппарата с учетом особенностей судовой СКВ и процессов обработки воздуха экологически чистыми методами.

Выполнить экспериментальные исследования по определению неизвестных параметров, влияющих на работу судовой СКВ, имеющей в своем составе жидкостный контактный аппарат.

Разработать алгоритм и методику проектирования жидкостного контактного аппарата в составе судовой СКВ с собственной системой обработки воды озоном.

Объектом исследования является судовая СКВ, имеющая в своем составе жидкостный контактный аппарат и собственную систему обработки воды озоном.

Предметом исследования выступили процессы, протекающие в судовой СКВ при комплексной обработке кондиционируемого воздуха.

Научная новизна рабо гы заключается в следующем:

Установлено, что наиболее современным жидкостным контактным аппаратом является циклонно-пеиный аппарат (ЦПА).

Разработаны критерии, ' определяющие эффективность работы контактного аппарата в составе СКВ.

Доказано по результатам экспериментальных исследований возможность применения ЦПА для комплексной обработки воздуха в судовой СКВ. [ 4. Впервые разработана СКВ с использованием ЦПА в качестве очистителя, теплообменника и осушителя для комплексной обработки воздуха.

5. Создана математическая модель комплексной обработки воздуха в СКВ, имеющей в своем составе' ЦПА и собственную систему обработки воды озонированием.

Практическая ценность работы. Осуществлено повышение качества кондиционируемого воздуха при одновременном снижении энергоемкости судовой СКВ, а также разработана методика проектирования судовой СКВ, имеющей в своем составе ЦПА. Применение результатов работы позволяет:

Производить комплексную обработку воздуха в СКВ.

Определить оптимальные условия функционирования жидкостного контактного аппарата в составе СКВ.

, 3. Рассчитать значения основных параметров ЦПА и его элементов.

Повысить качество обрабатываемого воздуха.

Увеличить степень рециркуляции воздуха до 70% вместо 30%.

Снизить энергоемкость СКВ в целом

Реализация результатов работы выражается в применении разработанной методики проектирования судовой СКВ для пассажирского теплохода проекта «Золотое кольцо», разрабатываемого ООО «Судоходная компания «Ока»».

Достоверность полученных результатов обоснована теоретическими исследованиями на основе зависимостей гидро- и газодинамики. Экспериментальные исследования проводились с использованием известных (стандартных) методик и приборов для определения контролируемых показателей и характеристик. Обработка результатов производилась с помощью метода корреляционно-регрессионного анализа.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на X и XI Нижегородских сессиях молодых ученых (Дзержинск, 2004 иТатинец,2005); V и VI Всероссийских выставках научно-технического творчества молодежи (Москва, 2005 и 2006); научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ВГАВТ (Н. Новгород, 2005); VI научно - практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу основанному на знаниях» (Москва, 2006); II Международном салоне изобретений и новых технологий «Новое время» (Севастополь, 2006); Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Новые технологии водного транспорта» (Н. Новгород, 2007); конкурсе научно-исследовательских работ «Молодые ученые транспортной отрасли - 2008»; VII, VIII, IX и X Международных научно-практических форумах «Великие реки» (Н. Новгород, 2005, 2006, 2007 и 2008).

Публикации. Список публикаций по материалам диссертации состоит из 14 работ, в том числе 1 положительное решение о выдаче патента России.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено па 164 страницах машинописного текста и включает 64 рисунка и 29 таблицы. Список литературы состоит из 123 наименований.

Основные свойства и параметры состояния влажного воздуха

В природе, строго говоря, не существует сухих газов. В области кондиционирования наиболее характерным влажным газом является атмосферный воздух. В общем случае он представляет собой механическую смесь сухого воздуха и воды, содержащейся в нем обычно в виде паров. Объемная доля водяных паров в воздухе составляет (0,2...3)% [19]. Но даже небольшое количество пара при определеппых условиях (фазовых переходах и др.) может оказать весьма существенное влияние па термодинамические свойства влажного газа и результаты изменения его состояния. Свойства воздуха определяются его газовым составом, тепловлажностным состоянием и содержанием вредных газов, паров, пыли. В состав сухого воздуха, являющегося также механической смесью различных газов, входят в основном азот и кислород, а также аргон, углекислый газ, водород, гелий, неон, озон, крипнот, ксеон. Состав сухой части атмосферного воздуха представлен в табл. 1.1 [14]. В обычном для условий кондиционирования воздуха интервале температур и давлений состав и агрегатное состояние сухой части воздуха не изменяются. Содержание же влаги в воздухе в процессах кондиционирования наоборот изменяется и в довольно широких пределах [3].

Физические свойства влажного газа характеризуются параметрами его состояния, которыми являются: температура tc (по сухому термометру), влагосодержание d, абсолютная рп и относительная (р влажности, плотность р, температура /„ по мокрому (влажному) термометру, температура tp точки росы, степень насыщения \/, парциальное давление р„ водяного пара, энтальпия h. В общем случае состояние влажного газа характеризуется тремя независимыми параметрами, а процесс изменения состояния представляется пространственной кривой. Однако применительно к кондиционированию воздуха для определения всех величин, характеризующих состояние влажного газа, как правило, достаточно знать хотя бы два параметра. Уменьшение числа независимых до двух достигается фиксированием одного из параметров, а именно давления воздуха, так как в судовых СКВ изменение состояния воздуха происходит практически при постоянном давлении, близком к атмосферному (гв = 101,3 кПа).

Параметры влажного воздуха и их изменения в процессах его обработки в СКВ могут быть определены с помощью соответствующих аналитических зависимостей и психрометрических таблиц [103], содержащих физические характеристики влажного воздуха при постоянном давлении. Однако аналитический расчет и анализ процессов изменения состояния влажных газов по уравнениям и психрометрическим таблицам довольно сложен и громоздок. Поэтому для практических расчетов процессов с влажным воздухом и анализа их результатов в России пользуются диаграммой «d-h», устанавливающей графическую связь между іемпературой, влагосодержапием, относительной влажностью и энтальпией воздуха. В качестве осей этой диаграммы выбраны влагосодержание d (абсцисса) и удельная энтальпия h (ордината), рис. 1.2.

Диаграмма имеет косоугольную систему координат с углом между осями 135, но так как область от оси абсцисс до горизонтали, проведенной из начала координат, для расчетов не используется, то значения влагосодержаний переносят на горизонтальную прямую, условно считая ее абсциссой. На диаграмме нанесены основные изолинии, соединяющие между собой точки с одинаковым значением одного из параметров влажного воздуха. На полях диаграммы d— h нанесен угловой масштаб, лучи которого соответствуют направлениям процессов изменения состояния воздуха с начальными параметрами и характеризуют тепловлажностное отношение є (кДж/кг).

Тепловлажностіюе отношение с определяет угол наклона луча процесса изменения состояния влажности воздуха и может принимать значения от +оо до -оо. характеристики процесса Є , и изображаются в диаграмме линиями любых направлений между лучами 1-2 ... 1-9.

Особенности тепловой обработки воздуха в судовых системах комфортного кондиционирования

На судах самыми распространенными являются схемы кондиционирования воздуха, основанные на применении поверхностных теплообменников [32]. Существует множество различных технических решений, позволяющих значительно интенсифицировать процесс теплообмена в таких аппаратах: применение различных типов оребрения трубок, их расположения, применение материалов, обладающих высокой теплопроводностью, различные виды тока и т.д. Однако поверхностные аппараты имеют один существенный недостаток - наличие между охлаждаемой и охлаждающей средами промежуточной стенки, обладающей термическим сопротивлением. Этот факт обуславливает то, чю разница іемпсраіур охлаждаемого воздуха и охлаждающей жидкости лежит в достаточно высоких пределах At = (5...7) С [7, 66], что практически исключает возможность использования для охлаждения воздуха в СКВ забортной воды без доохлаждения ее в холодильной машине.

Подобного рода недостатки исключаются в теплообменных аппаратах поверхностного типа, где происходит непосредственный контакт охлаждаемого воздуха и охлаждающей среды.

В общем случае теплопередача в аппаратах с непосредственным контактом осуществляется конвекцией, излучением и переносом теплоты, связанной с переходом жидкости из парообразного состояния в жидкое или наоборот.

Для теплоты, передаваемой излучением, при температурах газа и жидкости до 100С весьма мала. Движение воздуха и воды в теплообменных аппаратах совершается искусственным путем, поэтому доля теплоты, передаваемая естественным конвективным потоком, также весьма мала [66]. Отсюда можно сделать вывод, что передача теплоты в контактных аппаратах осуществляется в основном искусственной конвекцией, а также переносом теплоты вследствие изменения агрегатного состояния жидкости. При этом происходит конденсация жидкости из газа на пленке жидкости или, наоборот, испарение жидкости в газ с поверхности пленки в зависимости о г исходной влажности газа йог глубины его охлаждения в аппарате.

Как уже отмечалось в I главе, успешные испытания на судах в качестве теплообменников в СКВ прошли два гипа контактных аппаратов ЦПА и КО, причем ЦПА показали более высокие результаты по большинству принципиальных показателей вследствие более развитой поверхности контакта и совершенной конструкции. В связи с этим подробно рассмотрим юлько процессы тепло- и массообмена, происходящие в ЦПА.

2.2.2 Определение основных закономерностей охлаждения газов в ЦПА Процессы тепло- и массообмена между воздухом и водой в ЦПА протекают под влиянием разностей температур и парциальных давлений. В первом случае происходит перенос теплоты, во втором — перенос влаги вместе с содержащейся в ней теплотой.

Изотермические процессы 1—5 в чистом виде на практике встречаются редко, поэтому практический интерес представляют политропные процессы 1—2, 1-3, 1-6 и адиабатный процесс 1-4. Все возможные процессы изменения состояния воздуха, находящегося в непосредственном контакте с водой, ограничены криволинейным треугольником 1-2-6. Две стороны этого треугольника представляют собой касательные 1-2 и 1-6, проведенные из точки 1 к кривой насыщения р = 1, а третья — часть кривой насыщения, заключенная между точками касания 2 и 6. Следовательно, при контакте воздуха с водой не могут быть осуществлены следующие процессы [10, 14]: 1. изотермическое осушение воздуха; 2. осушение газов с одновременным повышением температуры; 3. нагревание воздуха без увлажнения; 4. нагревание воздуха с его увлажнением до желаемой относительной влажности; Однако данные процессы не играют существенной роли в практике кондиционирования воздуха. В то время как другие процессы обработки воздуха в СКВ (адиабатный и политропные), приведенные на рис. 2.1. протекают в ЦПА весьма эффективно [11]. Рассмотрим особенности испарительного (адиабатного) охлаждения воздуха в ЦПА.

В практике кондиционирования широко применяются СКВ, в которых используется испарительное охлаждение воздуха. Оно может быть прямым (непосредственным) и косвенным.

Прямым испарительным охлаждением воздуха следует считать процессы его контакта с водой, в результате которых вследствие испарения воды температура воздуха понижается. Испарительное охлаждение воды может быть использовано для сухого охлаждения воздуха этой холодной водой. Такое охлаждение воздуха называется косвенным. Когда для охлаждения воздуха последовательно используются косвенное, затем прямое охлаждение, такой процесс называют двухступенчатым испарительным охлаждением. В установках косвенного и двухсіупенчатого испарительного охлаждения используются два потока воздуха: основной (кондиционируемый) и вспомогательный (с помощью которого производится прямое испарительное охлаждение воды).

Уравнение материального баланса реагирующих веществ в системе кондиционирования

Схема материальных потоков в СКВ при искусственном обогащении воздуха озоном представлена на рис. 3.1. L! — объемный расход озоно-воздушной смеси, поступающей вместе 3 / с водой из станции очистки воды для кондиционеров, м /с; L2 — объемный расход воздуха, поступающего в кондиционируемое помещение при инфильтрации, м /с; L з — объемный расход воздуха при эксфильтрации, м /с; L4 — объемный расход воздуха, удаляемого из помещения, м /с; L5 — объемный расход рециркуляционного воздуха, м /с. Основным источником озона в обслуживаемом помещении с объемом V\ является поток воздуха (L0 +L\ +L5) из кондиционера с концентрацией озона С2 и поток воздуха L2 за счет инфильтрации через различного рода неплотностей с естественной концентрацией озона С0. В результате интенсивного взаимодействия с химическими и биологическими загрязнениями, находящимися как в воздухе помещения, так и на поверхности оборудования, мебели, наборов и переборок, часть озона разрушается, что способствует уменьшению концентрации озона с С2 до

концентрации С3 в воздухе помещения. Оставшаяся часть озона удаляется с потоками воздуха L3 и!4 Таким образом, материальный баланс по озону для обслуживаемого помещения, в котором принимается идеальное перемешивание воздуха и озона [49], будет иметь вид: где S потери озона в обслуживаемом помещении, г/с Входящие в уравнение (3.2) неизвестные величины были определены автором работы [108] при т = со (стационарный режим работы СКВ). Так, поглощение озона происходит в основном по схеме бимолекулярной реакции и пропорционально количеству загрязнителей в воздухе помещений [108]: где Fi —площадь поверхности контакта, м2; содеп.— скорость распада (депозиции) озона, м/с. Скорость депозиции озона на различных поверхностях дана в работе [108] и приведена в табл. 2.5, а концентрация основных загрязнений в воздухе и их источники — в табл. 2.6 [123]. Основным источником озона в объеме кондиционера V2 являются потоки воздуха L, с концентрацией С,, приточного («свежего») воздуха L0 с концентрацией атмосферного озона С0 и рециркуляционного воздуха L5 с концентрацией С3. Материальный баланс по озону для объема V2 , в котором также принимается идеально перемешивание озона с воздухом, определяется уравнением: где 77! — коэффициент повышения концентрации озона в воздухе кондиционера (определяется экспериментально). Величина С2 может быть определена из выражения (3.4) аналогично С3, а именно при т — оо, = 0. После упрощения и преобразования это выражение получим в следующей форме: LtfxB Рассмотрим подробнее выражение (3.9). Максимальная концентрация озона в атмосферном воздухе не превышает величины 35 10 6 г/м3 (ПДК озона в воздухе составляет 100 -Ю-6 г/м3 ) коэффициент рециркуляции принимается проектантом из условий экономической целесообразности и рекомендаций [104]. Член уравнения В высчитывается по формуле (3.7). Зная величины [С,] и L, легко рассчитать максимально необходимую производительность озонатора, г/с, по выражению: Однако, при проектировании судовой СКВ для окончательного определения величины [С,] и, соответственно, требуемой производительности озонатора, необходим индивидуальный подход в зависимости от особенностей каждого конкретного судна, материала покрытий судовых помещений, концентрации основных коніаминантов в воздухе и г.д. С учетом того, что основные процессы обработки воздуха происходят в ЦПА, то необходимо отдельно рассмотреть материальный баланс взаимодействующих сред в данном аппарате.

Исследование ионизационного режима при обработке воздуха в центральном циклонно-пенном аппарате озонированной водой

Для проведения данных исследований был модернизирован стенд, показанный на рис. 4.6, путем включения в схему станции озонирования воды. Вода из ЦПА при помощи насоса через эжектор 14 поступает в контактный фильтр 15. Нагнетаемый компрессором 12 воздух через ресивер поступает в блок подготовки воздуха, где он осушается методом короткоцикловой адсорбции в осушителях 10. Переключение циклов осушка-регенерация осуществляется с помощью электромагнитных клапанов 9. Осушенный воздух подается в озонаторі3, где происходит синтез озона. После озонатора 13 озоновоздушная смесь интенсивно диспергируется в воду в эжекторе 14 и формируется турбулизованная озоноводяная струя, которая попадает в контактный фильтр 15, где обеспечивается необходимое время контакта озона с водой и механическая очистка озоноводяной смеси. Далее насыщенная озоном вода вновь поступает в ЦПА и цикл обработки воздуха повторяется. Определение количества ионов в обрабатываемом воздухе до и после аппарата производилось с помощью счетчиков ионов 7. Стенд для исследования ионизационного режима при обработке воздуха в ЦПА озонированной водой приведен на рис. 4.17. Так как задачей испытаний ЦПА в составе СКВ является определение только коэффициента униполярности, то в стенде тепловая обработка воздуха не предусматривалась. Коэффициент униполярности воздуха после ЦПА при использовании озонированной воды определялся счетчиком ионов АСИ-1 предел измерения которого (60 ...10) ион/см . Расчет коэффициентов Кл и Ки проводился по уравнениям [26]: где Кпт — коэффициент униполярности по легким и тяжелым ионам соответственно. пл — количество легких ионов, шт; N т — количество тяжелых ионов, шт Количество тяжелых и легких ионов контролировалось счетчиком «до» и «после» ЦПА, в бункер которого подавалась озонированная вода. Остальные контрольно-измерительные приборы стенда соответствуют приведенным в табл. 4.3. Рисунок 4.17 - Схема стенда для исследования ионизационного режима при обработке воздуха в циклонно-пенном аппарате озонированной водой 1 — высоконапорный вентилятор; 2 — автотрансформатор; 3 - трехходовой кран; 4 - ротаметр; 5 - поплавковая камера; 6 - циклонно-пенный аппарат; 7 - счетчик ионов; 8 - расходомер; 9 -магнитный клапан; 10 - осушитель; 11 - ресивер; 12 — компрессор; 13 - озонатор; 14 - эжектор; 15 - контактный фильтр; 16 - насос. Параметры работы стенда во время проведения исследований находились в пределах, указанных ниже: Производительность по воздуху, м /ч 41,2 Объемная скорость воздуха на синтез озона, м3/с 5,6-10"4 Производительность озонатора, г/ч 0... 60 Давление воды перед эжектором, кПа 500 Частота электротока питания озонатора, Гц 100. ..1000 Загрузка контактного фильтра песок Т.к. целью эксперимента является определение коэффициентов униполярности по легким и тяжелым ионам, то данные величины были выбраны в качестве параметров оптимизации. На основании априорных сведений [10, 11, 089] выбраны два фактора — скорость газа в пенной камере уг и высота пены в аппарате Нп, которые определяют интенсивность процесса и площадь контакта сред соответственно. Уровни факторов приведены в табл. 4.7.

Похожие диссертации на Особенности проектирования судовых систем кондиционирования воздуха на основе использования жидкостных контактных аппаратов и озонирования