Termal etkinliği iyileştirilmiş ıslak tip soğutma kulesinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, paket tip açık ıslak bir soğutma kulesinin termal etkinliğinin iyileştirilmesi ve su buharı geri kazanımının sağlanması amacıyla deneysel bir çalışma yapılmıştır. Deneysel çalışma neticesinde mühendislik sistemlerinde yaygın şekilde kullanılan ıslak tip kule sistemlerinin termal performanslarının iyileştirilmesi ve su kayıplarının minimize edilmesi araştırılmıştır. Bu amaçla laboratuvarda bulunan sistemin kule çıkışına bir ısı değiştiricisi monte edilmiştir. Çalışmadan elde edilen deneysel veriler, enerji ve ekserji analizi yardımıyla değerlendirilerek sistemin ısıl performansı incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, sıcaklık, basınç, nem ve debi gibi temel parametre ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, %93 bağıl nemde su buharı kazanımı %3,4 iken, %99 bağıl nemde su buharı geri kazanım oranının %3,75'i aşmaktadır. Çevre sıcaklığı 21 oC iken su geri kazanım oranı % 3,8'e yaklaşırken 23 0C çevre sıcaklığında ise su geri kazanım oranının % 3,4'ün altına düştüğü tespit edilmiştir. Kule soğutma kapasitesi artışıyla geri kazanılan su buharı debisinin arttığı, artan ılık su giriş sıcaklığı ve yaş termometre sıcaklığının artışıyla soğutma aralığının da arttığı anlaşılmıştır. Artan bağıl nem ile ekserji veriminin arttığı, artan yaş termometre sıcaklığı ile kule etkinliğinin azaldığı, ekserji yıkımının ise arttığı anlaşılmaktadır. Kule ekserji verimi çevre sıcaklığı 21 oC de yaklaşık %8,48 iken çevre sıcaklığı 23 oC iken %8,54 olarak hesaplanmıştır.In this study, an experimental study was carried out to improve the thermal efficiency and water vapor recovery of a package type open wet cooling tower. As a result of the experimental study, improvement of thermal performance and minimization of water losses of wet type tower systems, which are widely used in engineering systems, were investigated. For this purpose, a heat exchanger was installed at the tower outlet of the system in the laboratory. The experimental data obtained in the study were evaluated with the help of energy and exergy analysis and the thermal performance of the system was examined. In experimental studies, basic parameters such as temperature, pressure, humidity and flow were measured. According to the results obtained, while the water vapor recovery rate at 93% relative humidity is 3.4%, the water vapor recovery rate exceeds 3.75% at 99% relative humidity. It was determined that when the ambient temperature was 21 oC, the water recovery rate approached 3.8%, while at 23 oC the water recovery rate dropped below 3.4%. It has been understood that the recovered water vapor flow rate increases with the increase in tower cooling capacity, and the cooling range increases with the increase in warm water inlet temperature and wet bulb temperature. It is understood that exergy efficiency increases with increasing relative humidity, tower efficiency decreases with increasing wet bulb temperature, and exergy destruction increases. Tower exergy efficiency was calculated as approximately 26% when the wet bulb temperature was 21 oC and 8,54% when the wet bulb temperature was 23 oC