تجزیه و تحلیل پارامترهای مؤثر بر عملکرد چرخ رطوبت‌زدای دوار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشکده فنی و مهندسی ، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

دفع رطوبت ناشی از جریان هوای مرطوب ورودی یا هوای فرایندی در یک چرخ دوار توسط ذرات جاذب جامد یا مواد جاذب رطوبت خشک‌کن(انجام می‌شود. این کار با هدف رطوبت زدایی از محیط صورت می‌گیرد و باعث افزایش درصد رطوبت روی سطح خشک‌کن می‌شود. سپس رطوبت انباشته شده در ماده‌ی خشک کن توسط جریان هوای بازیابی جذب می‌شود که عموماً این جریان به فضای بیرون ارسال می‌شود. در این نوشتار ضمن مدل‌سازی ریاضی چرخ خشک‌کن جامد، و با موازنه‌ی جرم و انرژی و گشتاور لحظه‌یی برای هوا و رطوبت موجود در ماده‌ی خشک‌کن برای جریان هوای فرایندی و بازیابی، اثر ضریب تصحیح آکرمن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که شدت رطوبت‌زدایی در طول چرخ خشک‌کن با نسبت رطوبت، سرعت جریان هوا، انتقال جرم و حرارت از جریان هوا به بستر و ضریب تصحیح آکرمن در رابطه است. با افزایش رطوبت نسبی به بیش از ۵۰\٪، و درجه حرارت جریان هوای ورودی به بیش از $95^{\c‌i‌r‌c}C$ ضریب تصحیح آکرمن، می‌توان ضریب انتقال حرارت را تا حدود ۴ درصد تصحیح کرد. مقایسه‌ی نسبت رطوبت، درجه حرارت خروجی و سرعت جریان هوای خروجی از بخش جذب چرخ دوار خشک‌کن نشان داد که به دلیل تغییرات رطوبت، درجه حرارت و افت فشار سرعت جریان هوای خروجی از چرخ نسبت به سرعت جریان ورودی افزایش می‌یابد. همچنین مدل ریاضی به‌کار رفته در این مطالعه قادر است جزئیات شکل ظاهری رطوبت و درجه حرارت در هر دو جریان هوای بخش جذب و بازیابی را در داخل کانال‌های چرخ خشک‌کن به‌صورت منحنی‌های تناوبی نشان دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

ANALYSIS OF EFFECTIVE PARAMETERS ON A ROTARY DESICCANT WHEEL PERFORMANCE

نویسندگان [English]

  • H. Pahlavanzadeh 1
  • A.H. Zamzamian 2
  • M.R. Omidkhahnasrin 3
1 Dept . of Chemical Engineering Tarbiatmodares University
2 Dept . of Chemical Engineering Tarbiatmodares University
3 Dept . of Chemical Engineering Tarbiatmodares University
چکیده [English]

Input wet air or process air is dried in a rotary de­humidifier, using solid desiccant particles that area means to the dehumidification of indoor air. The humidity amount on the surface of the desiccant is increased during the dehumidification process and is adsorbed by a regenerat ion air stream, which is ultimately exhausted to an1bient .In this study, the effect of the Ackermann heat transfer correction factor was investigated by using mathematical modeling of a solid desiccant wheel, as well as mass, energy and moment um balances on air and wet solid particles of the desiccant for the process and regeneration of an air stream. The re­ sults indicated that the dehumidific.a.t ion rate, alongVith the desicc.a.nt wheel is dependent on humidity ratio, air velocity and the mass aitd heat transfer from the air stream to the desiecant bed and the Ackermann correction fa.c.tor. By increasing the in­ put air relative to the humidity and temperature by more thait 50% and 95°C, the respectively, the ack­ ermann factor correets the heat transfer
coefficient by up to 4%. The comparison between the ainmmt of humidity ratio, exit aitd inlet tem perature and air stream velocity, in the adsorption part of the ro­ tary desiccant wheel showed that the velocity of the exit air strean1 from the wheel is increased, due to the variation of humidity, temperature and pressure depletion. This mathemat ical model is also capable of depicting the details of superficial humidity and the temperature of the air stream into the desicc.a.nt wheel channels in both adsorpt ion and regeneration parts, as periodic: profiles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • -